南信工云降水课件1

第十章冰雹物理基础冰雹的危害冰雹的危害冰雹的危害冰雹的危害尺度数量局地风下垫面性质冰雹的危害的决定因素问题微观：结构，为什么？宏观：是在什么样的天气系统中产生的？冰雹的形状有圆球、扁圆球、椭球、扁椭球、圆锥、苹果形、盘形和不规则形。最常见的冰雹是圆球、圆锥和椭球三种。冰雹的形状冰雹的形状冰雹的形状冰雹的尺度小冰雹较为多见。据新疆观测，直径在5至20mm间的冰雹占总数的92%，大于20mm的仅占8%。大的有像鸡蛋那么大(直径约10厘米)冰雹的尺度冰雹的尺度NCARscientistNancyKnightCoffeyville,Kansas,1970.Thelargesthailstoneeverdocumented.Itweighs0.75kilograms,andspans14.4centimeters.冰雹的相态结构海绵冰-冰水混合雹块当雹块的热量难以很快被环境空气传走时，未冻的一部分水就在其由辐枝状冰晶组成的网格或骨架内被保留起来，从而形成海绵状冰结构。海绵冰的密度在0.9至1.0克/厘米3之间，它常是很透明的。固实冰过冷却水滴碰在雹块上，如果因冻结而释放的热量很容易传到环境空气中去，整个雹块就可降温而很快固结，形成固实冰结构。密实冰：0.9克/厘米3多孔冰：可低到0.2克/厘米3冰雹的气泡结构明净冰：基本不含气泡，最透明，密度也最大(0.917g/cm3)，形成温度为0~5℃；透明冰：含少量气泡，透明度稍差，密度为0.85g/cm3左右，在0~-15℃间形成乳白色冰：含大量小气泡，呈乳白色，密度约为0.65g/cm3，在-5~-15℃间形成白色冰：含有大量气泡，不透明，平均密度为0.65g/cm3，在-10℃以下形成粒状冰：由颗粒状冰晶构成，颗粒之间含有更多的空气，结构松散，密度小，仅0.2~0.6g/cm3。冰雹的分层结构最中心的部分称为雹胚透明层不透明层每一层的厚度从几毫米到1cm不等，它包括层次的多少均由冰雹在云中的形成过程决定。从尺度上看，直径1～3cm的冰雹一般是2~5层，直径为3～5cm的大冰雹一般是4~6层，特大冰雹中有的多达10~20层。冰雹的分层结构冰雹的分层结构冰雹的分层结构冰雹的分层结构冰雹的分层结构雹胚（雹核）霰和冻滴雹胚（雹核）霰还是冻滴？决定于云底温度冻滴胚的频数随云底平均温度上升而增大霰胚反之由于霰落速比冻滴小，平均增长时间不同，所以大冰雹多以霰为胚雹胚（雹核）冰雹的尺度谱分布霰和冰雹的下落末速度霰和冰雹的下落末速度霰和冰雹的下落末速度冰雹的增长温度：-10~-30℃增长机制Bergeron过程干增长湿增长冰雹的增长冰雹的干增长在含水量小而温度低的云区，因为冰雹碰并的水量少，因而冻结释放的潜热也少。再加气温低，雹块散热快，因此碰撞雹块的过冷水滴未及从冰雹表面漫流开来就已冻结为冰，在一定的程度上保持其圆球形，冻滴之间留有许多空隙，形成不透明层次。冰雹的湿增长相反，如果云的含水量比较大，环境气温也不太低，则冰雹的散热不及冻结潜热释放的快，被碰撞水滴只能有一部分冻结，过冷水在冰雹表面铺展成水膜，冻结过程在水与冰的交界面上进行，形成的冰层透明而密度大。冰雹的增长速度冰雹云结构雹云主要为：超级单体、多单体、强切变和飑线雹云冰雹云结构冰雹云结构冰雹云结构冰雹云结构冰雹云结构冰雹云结构冰雹的增长过程1、雹胚沿主上升气流边缘上升增长，可增大到1mm2、被上升气流带到前方弱上升气流区3、在上升气流前面下落入雹胚帘，可增大到5mm冰雹的增