云雾降水物理

第五章云、雾和降水物理学

10属云

淡积云Fair weather cumulus clouds-2淡积

nimbostratus

21

2.1 雾的特征及动力学

2006年

25日凌

晨开始

的南京

大雾

浓雾的危害

•雾对交通的危害最为直接

浓雾往往造成高速公路汽车追尾相撞，航班延误甚至发生空难，海上轮渡停航甚至相撞，造成巨大的人员伤亡和经济损失

•雾使电网发生污闪，造成大面积供电中断事故雾使电网发生污闪造成大面积供电中断事故输变电设备外绝缘受到雾中污染物和水分影响，常常发生污闪，造成停电事故

发生污闪造成停电事故

浓雾的危害

•雾降低农产品产量和品质，增加植物病虫害的发生概率

雾中污染物含量高，尤其是酸雾，可导致植株出现斑点、叶片黄化，最终使作物产量和品质下降

点叶片黄化最终使作物产量和品质下降

雾缩短了日照时数，减少了到达地面的太阳辐射，降低了绿色植物的光合效率

低色植物的合率

•雾严重损害人体健康

雾日的逆温，使污染物积聚；雾中产生的二次污染物毒性更大。

毒性更大

冰雹的危害

冰雹的危害

云雾降水至少在以下诸多方面都起着重要作用：

1.地球-大气水分循环中的一个关键环节(图)

22.影响地球辐射平衡(图)

3.湿沉降

4.大气中液相化学反应床

5.影响大气的垂直输送(图)

响大气的直输

66.雷暴影响全球大气电平衡过程

7.人工影响云雾降水的理论基础

地表上的水–全球年水量平衡

Cloud 20%

Cl d 20%

Cloud 4%

Earth’s radiation budget

不仅垂直输送能量、不仅垂直输送能量

水分，而且垂直输痕量气体气溶送痕量气体、气溶

胶粒子

云科学

•云物理学(云雾降水物理学的简称)物降物简称宏观云物理学,微观云物理学•云气候学

•云化学(大气化学)

•云电学(大气电学)

•人工影响云和降水

11

•1.1 云物理学

一、定义：

一定义

云物理学即云、雾和降水物理学，它是

云物理学即云雾和降水物理学它是以大气热力学和大气动力学为基础，研究

大气中水分在各阶段所经历的物理过程，

大气中水分在各阶段所经历的物理过程

具体而言，就是研究云、雾和降水的形成、

发展和消散过程，是大气科学中最为重要

的分支学科之。

的分支学科之一。

二分类

二、分类

按研究对象尺度的大小，云物理学可分按研究对象尺度的大小云物理学可分为宏观云物理学和微观云物理学二部分。前者研究云体的形成、发展和衰亡的动力学过程.

后者研究云体的组成元素——云粒子（包括云滴和冰晶）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。其尺度仅0.1 m ~ 1cm。

等过程其尺度仅01μm~1cm

云雾和降水物理学第五章云、雾和降水物理学•第一节云雾的定义及分类

第二节云雾形成的宏观过程

第节雾形成的宏观过程

第三节云雾的宏观特征

第四节暖云及其降水形成的微观过程

第一节

第节云雾的定义及其分类一、云的定义及分类

云

它是恶魔，阴森可

怖云是空中的彩画，赏心悦目怖，

喷射出狂风暴雨

它将雨赐予干旱的地球，喷射出狂风暴雨，雹击雷轰

养育了万物生灵-----它威吓，杀戮，

但是不！

俨然是制造毁灭和

灾难的狂暴主宰

云是如此变化无常

时而象天使。时而象魔鬼，

善至极，恶至极

可是万物生灵何曾离得了它？

-------W.R.Cotton

美国科罗拉多州立大学大气科学系教授著名的云物理和云动力学专家

1定义

云是由空气和水凝1.定义：2物构成的漂浮在大气中的可见聚合体

2.

特点：不接地3.云的微观分类：水云、冰晶云、混合云

4.发生学分类:积状云、层状云、波状云

Cl d

Cloud

Temperature

Droplets Above 0 C (32 F)Liquid Water

-10 to 0 C (12-

Supercooled Water

32 F)

Supercooled Water

-40 to -10 C (-4-

14 F)Supercooled Water and Ice Crystals Coexist

(mixed clouds)

Below -40 C (-4

Mainly Ice Crystals (glaciated clouds) F)

•二. 雾的定义及分类

雾是小水滴或小冰晶悬浮于大气边界层内,使水

平能见度降至1km以下时的一种天气现象.

分类方法有多种,例如,天气学分类法,发生学分类法,地理分类法,相态分类法

类法态类法

详见许绍祖<<大气物理学基础>>:

云雾和降水物理学第五章云、雾和降水物理学第一节云雾的定义及分类

•第二节云雾形成的宏观过程

第节雾形成的宏观过程

第三节云雾的宏观特征

第四节暖云及其降水形成的微观过程