天气学原理大型降水天气过程共99页

天⽓学原理和⽅法--第7章--刘强--整理模板第七章第⼀节降⽔的形成与诊断⼀、降⽔形成过程(⼀)⼀般降⽔的形成过程（有三个条件）1、⽔汽条件：⽔汽由源地⽔平输送到降⽔地区2、垂直运动条件：⽔汽在降⽔地区辐合上升，在上升中绝热膨胀冷却凝结成云3、云滴增长条件：云滴增长变为⾬滴⽽下降前两个条件决定于天⽓学条件，是降⽔的宏观过程，第三个条件主要决定于云物理条件，是降⽔的微观过程。

云滴增长的条件主要决定于云层厚度，⽽云层厚度，由决定于⽔汽和垂直运动的条件，所以在降⽔预报中，通常只要分析⽔汽条件和垂直运动条件即可。

⼀般任务云滴增长的过程有两种：⼀种是“冰晶效应”可促使云滴迅速增长⽽产⽣降⽔，在中⾼纬度，这种过程起着重要作⽤；另⼀种是云滴的碰撞合并作⽤，尤其是云层发展较厚时，这种过程更明显。

（⼆）暴⾬的形成条件凡是⽇降⽔量达到和超过50.0毫⽶的降⽔称为暴⾬。

有三个普遍的主要条件，分别是充分的⽔汽供应、强烈的上升运动、较长的持续时间，另外还有⼀个地形条件，就是有利的地形条件。

1、充分的⽔汽供应暴⾬是在⼤⽓饱和⽐湿达到相当⼤的数值以上才形成的，700hpa上⽐湿≥8克/千克（对北京来说，⽐湿≥5克/千克），是出现⼤、暴⾬的必要条件；有了相当⾼的饱和⽐湿条件，还必须有充分的⽔汽供应，因为只靠某⼀地区⼤⽓柱中所含的⽔汽凝结下降量很⼩，因此必须研究⽔汽供应的环流形势。

2、强烈的上升运动强烈的上升运动只有在不稳定能量释放时，才能形成，因此暴⾬预报必须分析不稳定能量的储存和释放问题，研究形成暴⾬的中、⼩尺度系统。

⼆、⽔汽⽅程和降⽔率（⼀）⽔汽⽅程⽔汽⽅程是表⽰⽔汽输送和变化的基本⽅程。

单位时间内通过某⼀单位⾯积的⽔汽量，称为⽔汽通量。

⽔汽⽅程表达式：此式说明，⼀个运动的单位质量湿空⽓块，其⽐湿的变化等于凝结率及湍流扩散率之和。

单位时间内，某⼀体积所含⽔汽的变化量主要有四个⽅⾯的因素决定：⽔平⽅向上⽔汽的净流⼊量，垂直⽅向上⽔汽的净流⼊量，凝结量，湍流扩散。

降水是怎样形成的降水是指空气中的水汽冷凝并降落到地表的现象，它包括两部分，一是大气中水汽直接在地面或地物表面及低空的凝结物，如霜、露、雾和雾淞，又称为水平降水;另一部分是由空中降落到地面上的水汽凝结物，如雨、雪、霰雹和雨淞等，又称为垂直降水。

今天我们就一起看看怎么降水吧。

降水形成的原因：主要过程产生降水的主要过程有：①天气系统的发展，暖而湿的空气与冷空气交汇，促使暖湿空气被冷空气强迫抬升，或由暖湿空气沿锋面斜坡爬升。

②夏日的地方性热力对流，使暖湿空气随强对流上升形成小型积雨云和雷阵雨。

③地形的起伏，使其迎风坡产生强迫抬升，但这是一个比较次要的因素。

多数情况下，它和前两种过程结合影响降水量的地理分布。

条件形成降水的条件有3个：一是要有充足的水汽;二是要使气块能够抬升并冷却凝结;三是要有较多的凝结核。

影响降水的因素1,海陆位置2.地形3.大气环流降水的分类：锋面雨在锋面上空气缓慢上升(以每秒厘米的速度计算)，在冷气团一侧形成层状降水。

对流雨如果下垫面高温潮湿，近地面空气强烈受热，引起空气的对流运动，湿热空气在上升过程中，随气温的下降，形成对流云而降水，比如积雨云和浓积云，条件一定时即可降水。

特点是强度大，历时短，范围小，还常伴有暴风，雷电，故又称热雷雨。

在热带雨林气候区和夏季的亚热带季风气候区多见。

地形雨暖湿气流在运行的过程中，遇到地形的阻挡，被迫沿着山坡爬行上升，从而引起水汽凝结而形成降水，称为地形雨。

地形雨一般只发生在山地迎风破，背风坡气流存在下沉或者下滑，温度不断增高，形成雨影区，不易形成地形雨。

气旋雨气旋中心附近气流上升，引起水汽凝结而形成降水，称为气旋雨。

常见的有热带气旋和温带气旋带来的降水。

降水的分布：全年多雨区——赤道附近地带，降水多，如新加坡全年少雨区——干旱的沙漠地区，两极地区，如开罗夏季多雨区——南、北纬30°～40°附近的大陆东岸，夏季多雨，如北京冬季多雨区——南、北纬30°～40°附近的大陆西岸，冬季多雨，如罗马常年湿润区——南、北纬40°～60°附近的大陆西岸，常年湿润，如伦敦。

第七章第一节降水的形成与诊断一、降水形成过程(一)一般降水的形成过程（有三个条件）1、水汽条件：水汽由源地水平输送到降水地区2、垂直运动条件：水汽在降水地区辐合上升，在上升中绝热膨胀冷却凝结成云3、云滴增长条件：云滴增长变为雨滴而下降前两个条件决定于天气学条件，是降水的宏观过程，第三个条件主要决定于云物理条件，是降水的微观过程。

云滴增长的条件主要决定于云层厚度，而云层厚度，由决定于水汽和垂直运动的条件，所以在降水预报中，通常只要分析水汽条件和垂直运动条件即可。

一般任务云滴增长的过程有两种：一种是“冰晶效应”可促使云滴迅速增长而产生降水，在中高纬度，这种过程起着重要作用；另一种是云滴的碰撞合并作用，尤其是云层发展较厚时，这种过程更明显。

（二）暴雨的形成条件凡是日降水量达到和超过50.0毫米的降水称为暴雨。

有三个普遍的主要条件，分别是充分的水汽供应、强烈的上升运动、较长的持续时间，另外还有一个地形条件，就是有利的地形条件。

1、充分的水汽供应暴雨是在大气饱和比湿达到相当大的数值以上才形成的，700hpa上比湿≥8克/千克（对北京来说，比湿≥5克/千克），是出现大、暴雨的必要条件；有了相当高的饱和比湿条件，还必须有充分的水汽供应，因为只靠某一地区大气柱中所含的水汽凝结下降量很小，因此必须研究水汽供应的环流形势。

2、强烈的上升运动强烈的上升运动只有在不稳定能量释放时，才能形成，因此暴雨预报必须分析不稳定能量的储存和释放问题，研究形成暴雨的中、小尺度系统。

二、水汽方程和降水率（一）水汽方程水汽方程是表示水汽输送和变化的基本方程。

单位时间内通过某一单位面积的水汽量，称为水汽通量。

水汽方程表达式：此式说明，一个运动的单位质量湿空气块，其比湿的变化等于凝结率及湍流扩散率之和。

单位时间内，某一体积所含水汽的变化量主要有四个方面的因素决定：水平方向上水汽的净流入量，垂直方向上水汽的净流入量，凝结量，湍流扩散。

（二）降水率单位时间内降落在地面单位面积上的总降水量，称为降水率或降水强度。