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1、7 空气的垂直运动 和稳定度 1 一、空气的垂直运动 1、热对流（热力原因） 1）定义下垫面受热不 均匀引起的垂直运动。 2）特点影响范围小 （几公里到几十公里）； 持续时间短 （几十分钟到几小时）； 上升速度大 （130m/s）； 引起激烈天气 （雷暴云、阵性降水、雷雨大风、 冰雹等）。 2 2、水平辐散、辐合引起 的垂直运动 （动力原因1） 地面水平辐合（低压、 槽、切变线、辐合式渐 近线） 引起上升运动； 地面水平辐散（高压、 脊、辐散式渐近线） 引起下沉运动 3 3、锋面上的垂直运动（动力原因2） 暖气团受锋面抬升产生上升运动，通常上升速度缓慢， 但持续时间可以很长，形成大范围的层状云
2、系和连续性 降水。降水区在冷气团一侧。 4 4、地形抬升引起的垂直运动 （动力原因3） 在山的迎风坡一侧，气流上升； 在背风坡一侧，气流下沉。 云雨区出现在迎风坡一侧。 5、吹向岸风时，海岸线附近气流辐合，可产生系统性 上升运动；吹离岸风时，海岸线附近气流辐散，可产 生系统性下沉运动。 6、湍流运动引起的垂直运动，可以形成层云、雾或毛 毛雨。 5 二、大气稳定度 1、大气稳定度(Atmospheric Stability)的定义 1）大气层结(Stratification) 大气中温度和湿度随高度的分布。 层结曲线环境空气温度随高度的变化曲线(线)。 2）大气稳定度 周围大气使垂直 方向上受扰
3、动的气块返 回或远离起始位置的趋 势和程度。 6 初始 高度 100m 200m 向上 202020 20 20 20 2、大气稳定度的判据 1.0 = d 19 19 19 中性层结不稳定层结稳定层结 0.8 = d 19.2 18.8 19 7 8 9 饱和湿空气块（垂直运动中有水相变化） n=m 中性层结 n m 不稳定层结 10 1、md 绝对不稳定 无论是干空气块、未饱 和湿空气块，还是饱和 湿空气块，空气都是不 稳定的。 促进对流发展，易出 现不稳定性天气。 对流云（Cb） ，阵性降水，雷暴雨， 龙卷，冰雹等。 干绝热线 湿绝热线 层结曲线 ， 环境曲线 11 2、md 绝对稳定。
4、 无论是饱和湿空气块， 还是未饱和湿空气块和 干空气块，空气都是稳 定的。 抑制对流的发展，出现 稳定性的天气。 0（同温）， 0（逆温 ）时，出现 层云、雾、毛毛雨、层 状云、波状云。 干绝热线 湿绝热线 层结曲线 ， 环境曲线 12 3、md 条件性不稳定。 对干空气块和未饱和湿 空气块而言，稳定；对 饱和湿空气块而言，不 稳定。 使条件性不稳定向绝 对不稳定的方向转化的 条件是增加水汽。 干绝热线 湿绝热线 层结曲线 ， 环境曲线 13 三、逆温的种类 辐射逆温：夜间因下垫面强烈的辐射冷却形成的逆温。 平流逆温：暖空气流到冷的下垫面上产生的逆温。 湍流逆温：由于低层空气的湍流混合而形成的
5、逆温。 下沉逆温：当高空下沉空气绝热增温，相对于近地层空 气形成下冷上暖的逆温。 锋面逆温：由于锋面上下冷暖空气的温度差异而形成的 逆温。 14 云 型 低云 中云 高云 大气稳稳定 度 层层状云 雨层层云（Ns） 层层云（St） 高层层云（As ） 卷层层云（Cs ） 稳稳定 md 波状云 层积层积 云（Sc）高积积云（Ac ） 卷积积云（Cc ） 积积状云 （对对流云 ） 淡积积云（Cu hum） 浓积浓积 云（Cu cong） 积积雨云（Cb） 卷云（Ci）不稳稳定 md 云的物理分类 15 降水(Precipitation) 2、降水性质 1）连续性降水（Ns和As降水） 持续稳定、中等雨量，持续时间常在10h以上。 2）间歇性降水（Sc和厚薄不均匀的As） 强度时大时小、时降时止，但变化缓慢，气象要素无显著变化 。 3）阵性降水（Cb、Cu cong、不稳定的Sc） 降水强度变化快、骤降骤止、天空时亮时暗、持续时间短，常 伴有强阵风。 16
