常用物理量

常用物理量

1.1 垂直速度ω

单位：百帕／秒（hPa·s-1），天气尺度的量级一般为10-3。

物理意义：ω＝dp／dt为p坐标里的垂直速度，负值表示上升运动，正值表示下沉运动。

应用：一定强度的上升运动是形成降水的条件之一，通常是诊断预报大雪、暴雨、强对流等天气的物理量之一。

1.2 散度D

常用的是水平风散度，单位：／秒（s-1）。

物理意义：由于水平风的不均匀造成空气在单位时间单位面积上的相对膨胀率。

应用：在诊断降水预报中有很重要的作用，低空辐合、高空辐散是构成上升运动的充分和必要条件，此外水汽的汇合主要也是靠低空流场的辐合。

1.3 涡度ζ

常用的是p坐标中的水平风的涡度，也就是涡度的垂直分量ζ=Òv/Òx-Òu/Òy。

物理意义：单位面积内空气旋转速率的平均情况。ζ>0表示气旋式旋转，ζ<0表示反气旋式旋转。单位：／秒（s-1），天气尺度的量级为10-5。

应用：通常用来表征天气系统涡旋度之强度。

1.4 比湿q

定义：单位质量湿空气实际含有的水汽质量。单位：g／kg(克／千克)。

1.5 相对湿度RH

定义：实际空气的湿度与在同一温度下达到饱和状况时的湿度之比值。单位：% 1.6 水汽通量

用来表示水汽水平输送的强度。

物理意义：每秒钟对于垂直于风向的、1厘米宽、1百帕高的截面所流过的水汽克数，它是一个向量，方向与风速相同。单位：克厘米·百帕·秒（g／cm·hPa·s）。

应用：通常用来判断水汽来源、水汽的输送方向和强度以及与环流系统的关系

等。

1.7 水汽通量散度

定义：单位时间、单位体积内辐合或辐散的水汽量。单位：克／厘米2·百帕·秒（g／cm2·hPa·s）。天气尺度量级为10-7～10-6。

应用：通常用来定量地判断水汽在某些地区的汇聚与辐合，是诊断降水的条件之一。

1.8 假相当位温θse

定义：空气微团绝热上升，将所含的水汽全部凝结放出，再干绝热下降到1000百帕时的温度。单位：绝对温度（°K）。

应用：θse随高度的分布能反映气层对流性稳定的情况。当Òθse /Òz >0时，气层上干下湿，呈对流性不稳定；当Òθse /Òz <0时，气层为上湿下干，呈对流性稳定。

1.9 K指数

确定大气静力稳定度的一个综合性的定量指标。因其单位以绝对温标K表示，故名。既考虑了铅直温度梯度，又考虑了低层的水汽，以及间接表示了湿层的厚度。

定义式：K=（T850-T500）+T d850-（T-T d）700

式中T850、T500分别是850百帕和500百帕等压面上的温度，T d850为850百帕等压面上的露点温度，（T-T d）700为700百帕等压面上的温度露点差。

应用：一般K值愈大，表示层结愈不稳定。若K<20，则无雷雨；K >30，可能有分散雷雨；K>35，可能有成片雷雨或暴雨。实践表明，暴雨常位于K指数最大中心附近。指数中心的移向与暴雨中心的移向基本一致。