大气中的水分和降水课件讲义PPT课件( 76页)

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3. 蒸发面的性质 在同样温度条件下，冰面饱 和水汽压比水面饱和水汽压小，如果水汽压 相同，冰面上的饱和差比水面小，因而冰面 的蒸发比水面慢。在温度相同的情况下，海 水比淡水蒸发慢；清水蒸发比浊水慢，因为 浊水吸热多，温度升高快。
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云
• 热力对流、动力抬升形成。 • 高云 • 中云 • 低云
• 卷云、积云、层云；高积云、淡积云、浓 积云。
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降水
• 云滴增长的物理过程 • 贝吉龙效应 • 雨和雪的形成 • 雨量等级
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人工影响云雨
• 人工降水： • 冷云（小冰晶）、暖云（碘化银） • 防雹： • 打炮、火箭
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湿度概念及其表示方法 • 表示大气湿润程度的物理量，称大气湿度，它有如下几种表示
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4.饱和差d • 在某一温度下，饱和水汽压与实际水汽压
的差值，称为饱和差（或湿度差）。单位 为毫米或毫巴。
d＝E-e • 饱和差愈大，说明空气中水汽含量愈少，
空气愈干燥；饱和差愈小，空气中水汽含 量愈多，空气愈潮湿。d＝0，f＝100％。
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5. 露点温度td • 当空气中水汽含量不变、气压一定时，
条件： 蒸发面的温度、空气湿度、风、蒸
发面的性质和形状、地面性状
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凝结
• 地表与大气中凝结的基本条件:降温 大气中的凝结物：绝热上升冷却过程—云
非绝热冷却过程—雾等 地表层的凝结物：霜、露、雨凇、雾凇
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雾
• 辐射雾：形成于晴朗微风的夜晚，如上海的 雾，日出即散。
• 平流雾：冷气流或冷洋流流到暖空气下方。 如秘鲁首都利马的雾，大风才能吹散。
指在不增加水分时靠降低温度达到饱和， 此时的温度即露点温度。用温度露点差来 衡量干湿状态。
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• 相对温度的日变化 对热量平衡和天气变化起重要作用。 凝结物： 雾、雾凇、雨凇、霜、露、霾
过程: 雨、雪、雷电、台风、龙卷、冰雹
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蒸发和凝结
• 水相变化 • 饱和水气压 • 蒸发条件（影响蒸发的因素）
1.蒸发面的温度 蒸发面的温度愈高，蒸发过 程愈迅速。因为温度高时，蒸发面上的饱 和水汽压大，饱和差也比较大。这是影响 蒸发的主要因素。
2.空气湿度和风 空气湿度愈大，饱和差愈小， 蒸发过程缓慢；无风时，蒸发面上的水汽 靠分子扩散向外传递，水汽压减小很缓慢， 容易达到饱和，故蒸发过程微弱。有风时， 蒸发面上的水汽随气流散布，故蒸发过程 迅速。
绝对湿度随 纬度的变化
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二、蒸发
（一）蒸发及其影响因素 • 液态水转化为水汽的过程叫蒸发。蒸发过
程的发生，取决于实际水汽压（e）与饱和 水汽压（E）二者对比关系。当e＜E，蒸发 进行；e＞E，蒸发停止，并可能产生凝结； e＝E，处于动态平衡，即逸出水面的分子 数与进入水中的分子数相等。
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影响蒸发的因素主要有：
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饱和绝对湿度 随温度的变化
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3.相对湿度f 大气中实际水汽含量与饱和时水汽含量的比数，即 实际水汽压e与同温度条件下饱和水汽压E之比称为 相对湿度。相对湿度通常用百分数表示：
f e 100% E
• 当空气饱和时，e＝E，此时f＝100％；当空 气未饱和时，e＜E，f＜100％；空气处于过 饱和时，f＞100％。相对湿度能够直接反映 空气距饱和时的程度和大气中水汽的相对含 量，在气候资料分析中运用很广。
f e23.4100%55% E 42.4
• 又从表中查出饱和水汽压为23.4hPa时的露点温 度是20℃。说明水汽压不变，温度由30℃下降 到20℃时，便可出现露点。
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(二）湿度的变化与分布
• 相对湿度的时间变化：相对 湿度的日变化与年变化往往 比较复杂. 因为它和气温变 化、天气系统、与大气环流 有密切的关系。
大气中的水分和降水
一.大气湿度 二.蒸发 三.凝结 四.大气降水
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大气中的水汽
• 大气中的水汽是实现气候系统中水圈与大 气圈水分交换的物理过程
• 水是地球上唯一能在自然条件下三态并存 的物体。
• 在相变中傍随有能量、天气、水循环等过 程
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大气的湿度
湿度随时间的变化 • 绝对湿度 • 水气压和饱和水气压 • 相对湿度 • 露点温度：是用温度表示湿度的物理量，
气温下降到使空气达到饱和时的温度， 称为露点温度，简称露点。
• 空气经常处于未饱和状态，所以露点温 度经常低于气温。在饱和空气中，t-td＝ 0；在未饱和空气中，t-td＞0；t-td差值 愈大，说明相对湿度愈小。气温降低到 露点，是水汽凝结的必要条件。
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露点温度、相对湿度可以通过查表获得。例 如，当气温为30℃，水汽压为23.4hPa，从 表3-8 (P74)可查出30℃时的饱和水汽压为 42.4hPa，则
方法： 1.水汽压e • 大气压力是大气中各种气体压力的总和.大气中水汽所产生的
那部分压力, 叫水汽压. 水汽压的单位与气压单位一样，用毫米 水银柱高或hPa表示。在气象观测中, 由干、湿球温度差经过 换算而求得。
一、大气湿度
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• 空气中水汽含量与温度高低有 密切关系。温度愈高，空气中 容纳水汽的能力愈强。在一定 的温度条件下，一定体积的空 气中所容纳的水汽数量是有一 定限度的，因而水汽压也有一 个限度。当水汽含量恰好达到 这个限度，叫饱和空气。饱和
空气的水汽压称为饱和水汽压 E，或称最大水汽压。
• 饱和水汽压的大小与温度有关， 温度愈高，饱和水汽压愈大.
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2. 绝对湿度
单位容积空气中所含的水汽质量（通常以
g/m3表示），称为绝对湿度。它与水汽压有
如下关系：
a289 e (g/m3)
T
式中，e水汽压（mm）；T为以绝对温度K 表示的气温。 • 由式可知，当气温等于16℃（289K）时， a＝e。一般情况下，气温的数值和16℃相 差不大，以毫米水银柱高为单位的水汽压 与绝对湿度在数值上近似，故在实际工作 中以水汽压代替绝对湿度。
• 在水汽压日变化不大的情况 下，相对湿度最高值出现在 温度最低的日出之前；最低 值出现在气温最高的午后。 这是由于温度升高时，蒸发 作用加强，水汽压虽然增大， 但饱和水汽压增大更多，水 汽难以饱和，所以相对湿度 反而降低。
5月份华盛顿的相对湿度、露点温度
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和气温日变化图
• 空间分布：相对湿度 的分布随距海远近与 纬度高低而有不同。 我国东南沿海的杭州， 相对湿度的年平均值 为82％，而西北内陆 的哈密只有40％。