【学习课件】第7章大型降水天气过程
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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。