09冷云降水理论
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⽓象学与⽓候学考试重点09地信⽓象与⽓候学学复习资料(仅供参考)⼀名词解释1.⽓象学 P1⼈类在长期的⽣产实践中不断地对它们进⾏观测、分析、总结,从感性认识提⾼到理性认识,再在⽣产实践中加以验证、修订、逐步提⾼,这就产⽣了专门研究⼤⽓现象和过程,探讨其演变规律和变化,并直接或间接⽤之于指导⽣产实践为⼈类服务的科学。
2.⽓候系统 P1是⼀个包括⼤⽓圈、⽔圈、陆地表⾯、冰雪圈和⽣物圈在内的,能够决定⽓候形成、⽓候分布和⽓候变化的统⼀的物理系统。
3.⽓候系统 P7⽓候系统是⼀个包括⼤⽓圈、⽔圈、陆地表⾯、冰雪圈和⽣物圈在内的,能够决定⽓候形成、⽓候分布和⽓候变化的统⼀的物理系统。
4.太阳常数 P25就⽇地平均距离来说,在⼤⽓上界,垂直于太阳光线的1cm2 ⾯积内,1min 内获得的太阳辐射能量,⽤I0 表⽰。
5.⼤⽓窗⼝ P32⽓在整个长波段,除8—12µm ⼀段外,其余的透射率近于零,即吸收率为1。
8—12µm 处吸收率最⼩,透明度最⼤。
6.⼤⽓的保温效应 P33⼤⽓辐射指向地⾯的部分称为⼤⽓逆辐射。
⼤⽓逆辐射使地⾯因放射辐射⽽损耗的能量得到⼀定的补偿,由此可看出⼤⽓对地⾯有⼀种保暖作⽤。
7. 地⾯有效辐射 P33地⾯放射的辐射(Eg)与地⾯吸收的⼤⽓逆辐射(δEa)之差。
8.地⾯的辐射差额 P33地⾯由于吸收太阳总辐射和⼤⽓逆辐射⽽获得能量,同时⼜以其本⾝的温度不断向外放出辐射⽽失去能量。
某段时间内单位⾯积地表⾯所吸收的总辐射和其有效辐射之差值。
9. ⽓块绝热上升单位距离时的温度降低值,称绝热垂直减温率(简称绝热直减率)。
对于⼲空⽓和未饱和的湿空⽓来说,则称⼲绝热直减率,以γd表⽰,即γ。
其中表⽰某⼀⽓块。
P3910. 冰晶效应 P63在云中,冰晶和过冷却⽔共存的情况是很普遍的,如果当时的实际⽔汽压介于两者饱和⽔汽压之间,就会产⽣冰⽔之间的⽔汽转移现象。
⽔滴会因不断蒸发⽽缩⼩,冰晶会因不断凝华⽽增⼤。
思维导图:降水【思维导图】[考点精析]一、降水的形成降水:从云层中降落到地面的液态或固态水,降水是云中水滴或冰晶增大的结果。
从雨滴到形成降水必须具备两个基本条件:①雨滴下降速度超过上升气流速度。
②雨滴从云中降落到地面前不被完全蒸发。
降水的形成必须经历云滴增大为雨滴、雪花及其他降水物的过程,云滴增长主要有两个过程。
1.云滴凝结(凝华)增长在云的发展阶段,云体上升绝热冷却,或不断有水汽输入,使云滴周围的实际水汽压大于其饱和水汽压,云滴就会因水汽凝结或凝华而逐渐增大。
当水滴和冰晶共存时,在温度相同条件下,由于冰面饱和水汽压小于水面饱和水汽压,水滴将不断蒸发变小,而冰晶则不断凝华增大,这种过程称为冰晶效应。
大小或冷暖不同的水滴在云中共存时,也会因饱和水汽压不同而使小或暖的水滴不断蒸发变小,大或冷的水滴不断凝结增大。
2云滴的冲并增长云滴大小不同,相应具有不同的运动速度。
云滴下降时,个体大的降落快,个体小的降落慢,于是大云滴将“追上”小云滴,碰撞合并成为更大的云滴。
云滴增大,横截面积变大,下降过程中又能冲并更多的小云滴。
云中含水量愈大,云滴大小愈不均匀,相互冲并增大愈迅速。
【低纬度地区云中出现冰水共存机会不多,所以对气温>0℃的暖云降水而言,云滴冲并增大显得尤为重要】目前国内外都在开展人工降水试验研究,即借助催化剂改变云滴的性质、大小和分布状况,创造云滴增大条件,以达到降水目的。
【冷云人工降水一般采用在云内播撒干冰(固体CO2)和碘化银。
干冰升华将吸收大量热能,使紧靠干冰外层的温度迅速降低,从而使云中的水汽、过冷却水滴凝华或冻结成冰晶。
碘化银微粒是良好的成冰核,只要其温度达到-5℃,水汽就能以它为核心凝华成冰晶并继续增大,产生降水。
暧云人工降水主要是在云内播撒氯化钠、氯化钾等粉末。
钠盐、钾盐吸湿性很强,是很好的凝结核,吸收水分后能迅速成长为大云滴,合并其他云滴而形成降水】【典题精研】1.阅读图文材料,完成下列要求。
云降水物理复习整理第一章绪论云降水物理具体而言就是研究云、雾和降水和形成、发展、维持和消散规律的科学。
宏观云物理学:研究水平尺度10m~100km以至1000km,垂直厚度10m~10km范围内云的形成、发展和消散的动力过程;微观云物理学:研究云体的组成元素——云粒子(包括云滴、冰晶)和降水粒子(雨、雪和冰雹等)所经历的凝结(华)、碰并和蒸发等过程;第二章云雾降水形成的物理基础(云雾形成的宏观条件)云是由大气中水汽凝结或凝华形成的足够数量的微小水滴、过冷水滴、冰晶、雪晶等水凝物粒子单一或混合组成,形状各异漂浮在天空中的可见聚合体。
组成云体的单个云滴或冰晶通过凝结等过程产生,通过蒸发或降水等过程而消失,存在时间很短。
云体或云系的持续存在是由新的云粒子的不断生成维持的。
湿空气达到饱和的主要途径:对相对湿度方程f=e/e s取对数微分得:dff =dee−de se s;带入平纯水面的双克方程de se s=L v dTR v T2,得df f ≈dee−L vR v TdTT,带入L v、R v、T得:dff≈dee−19.8dTT,这就是相对湿度变化方程。
所以增大相对湿度有两个途径:增加水汽即增湿(de>0)和降温(-dT>0)1.降温:(1)上升膨胀冷却:对流(孤立对流、镶嵌对流即细胞对流);斜升(锋面斜升、地形斜升);波动(风切变、气流过山)。
(2)平流冷却:暖湿空气流经冷下垫面。
(3)辐射冷却:夜间辐射冷却。
2.增湿:(1)增湿:平流增湿(冷空气流经暖水面、湿空气流入冷地面);水汽运载辐合,继之以上升膨胀冷却。
(2)湍流混合(温湿均变):湿空气垂直混合;湿空气水平混合。
3.降低水汽饱和标准:(1)冰相出现:云顶或高云的冰晶自然播散;冻结核。
(2)大滴出现;(3)溶液出现;(4)降温;(5)水滴带电4.微观增湿和降温:(1)水汽垂直扩散;(2)蒸发海洋、大气和陆地的水,随时随地通过蒸发、水汽输送、降水、下渗和地表与地下径流等水文过程,进行着连续的大规模交换,称为水分循环。