第8章对流性天气过程

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天气学原理和方法--第8章--于怀征--整理

天气学原理和方法--第8章--于怀征--整理

第八章一:填空1、雷暴一般伴有阵雨,有时则伴有大风、(冰雹)、(龙卷)等天气现象,通常把只伴有阵雨的雷暴称为(一般雷暴),而把伴有雷暴、大风、(冰雹)、(龙卷)等严重的灾害性天气现象之一的雷暴叫做(强雷暴)。

2、产生雷暴的积雨云叫(雷暴云),一个雷暴云叫做一个雷暴单体,多个雷暴单体成群成带地聚集在一起叫(雷暴群或雷暴带)。

每个雷暴单体的生命史大致可分为(发展)、(成熟)(消亡)三个阶段。

3、雷电是由积雨云中冰晶(温差起电)以及其他作用所造成的。

一般云顶高度到达(-20℃等温线高度以上)是才产生雷电。

4、雷暴云中放电强度和频繁程度与雷暴云的(高度)和(强度)有关。

5、在雷暴云下形成一个近乎饱和的冷空气堆,因其密度较大而气压较高,这个高压叫(雷暴高压),当雷暴云向前移动经过测站时,使该站产生气温(下降)、气压(涌升)、相对湿度(上升)、露点或绝对湿度(下降)等气象要素的显著变化。

6、以严重降雹的雷暴叫(雹暴),以强烈阵风为主的叫(飑暴),强雷暴和一般雷暴的区别是(系统中的垂直气流的强度)、(垂直气流的有组织程度)和(不对称性)。

7、超级单体是具有单一的特大垂直环流的巨大强风暴云,它的结构具有以下特征:(风暴云顶)、(气流)、(无(弱)回波区)、(风暴的移动方向)、(环境风)。

8、强雷暴按其结构特征划分不同的类型,常分为(超级单体风暴)、(多单体风暴)、(飑线)。

9、风暴的运动方向一般偏向于对流云中层的风的(右侧),所以这类风暴也叫(右移强风暴)。

10、由许多雷暴单体侧向排列而形成的强对流云带叫做(飑线)。

11、当强雷暴云来临的瞬间,风向(突变),风力(猛增),由静风突然加强到大风以上的强风。

与此同时,气压(涌升)、形成明显的(雷暴鼻),气温(急降),相对湿度也(大幅度上升)。

12、雷暴云底伸展出来并到达地面的(漏斗状)云叫做龙卷。

龙卷伸展到地面时会引起强烈的旋风,这种旋风叫(龙卷风)。

13、天气系统按其空间、时间尺度可以划分为(大尺度)、(中尺度)、(小尺度)三类天气系统。

天气学基础课件——对流性天气过程

天气学基础课件——对流性天气过程

雷暴云:指产生雷暴的积雨云(cb)。 一般雷暴:通常把只伴有阵雨的雷暴称
为“一般雷暴”。 强雷暴:伴有雷雨、大风、冰雹、龙卷
等严重的灾害性天气现象之一 的雷暴称为强雷暴。
积雨云
鬃积雨云
§8.1 雷暴的结构及雷 暴天气的成因
一般雷暴的结构 雷暴群或带 一般雷暴天气的成因 “稳定状态”的强雷暴的结 构 强雷暴天气的成因
暴雨、冰雹、龙卷、雷暴大风等 中尺度强风暴天气能形成严重自然 灾害,给国民经济建设和军事活动 带来重大损失。世界各国频数较高 的自然灾害是气象原因造成的,而 由中尺度天气造成的重大灾害占有 很大比例。
几个例子
1)1962年6月8日,在山东、江苏、安徽等省范围内有二 三十个县下了大冰雹。 2)1974年6月17日在北起山东半岛,经山东、江苏、安 徽等省,南至浙北、赣北及鄂东等广大地区上,自北向 南先后发生了8-12级大风或冰雹等严重灾害天气。 3)2005年4月8日中午至傍晚,四川、重庆25个县市出现 强对流天气,导致大风、暴雨、冰雹等灾害,造成至少 18人死亡,直接经济损失超过1.4亿元 4)1974年4月3日晚至4日有100多个龙卷袭击了美国12个 州及加拿大部分地区。
在弱的垂直风切变中 的孤立雷暴模型
四、“稳定状态”的强雷暴的结构
强雷暴:是指伴有大风、冰雹、龙卷等严重 灾害性天气现象的雷暴。 飑暴:以强烈阵风为主的强雷暴 雹暴:以严重降雹为主的强雷暴 生命史:较长,几小时--十几小时在强垂直 切变环境下发展起来的
超级单体风暴、多单体风暴、龙卷风暴、飑 线是常见的强风暴
一、一般雷暴的结构
雷暴云:指产生雷暴的积雨云(Cb)。一个 雷暴云叫做一个雷暴单体,其水平尺度约十 几公里。每个雷暴单体的生命史大致可分为 发展、成熟和消散三个阶段,每个阶段持续 十几分钟到半个小时左右。

中国天气:对流性天气过程2

中国天气:对流性天气过程2
南京信息工程大学 大气科学系
1973年7月9日美科罗拉多州所测到的 多胞型雷暴的模型
南京信息工程大学 大气科学系
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飑线
1.含义:有许多雷暴单体(其中包括若干 超级单体)侧向排列而形成的强对流云带。 风向、风速突变的狭窄的强对流天气带。很 具破坏力的严重灾害性天气。 2.水平尺度:长约几十至几百公里,宽约 几十公里至二百公里。 3.生命史:几小时至十几小时。
南京信息工程大学 大气科学系
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成熟雷雨内各种现象:1 电场分布, 2 小股垂直气流,3 雹的成长,4 地 面冷气丘的形成和范围 南京信息工程大学 大气科学系
1、雹胚沿主上升气流边缘上升增长,可增大到1mm 2、被上升气流带到前方弱上升气流区 3、在上升气流前面下落入雹胚帘,可增大到5mm 4、从雹胚帘底随主上升气流上升迅速增长 5、在上升气流边缘下落 南京信息工程大学 大气科学系 4-5可多次重复
南京信息工程大学 大气科学系
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风暴的运动方向一般偏向于对流云中层
的风的右侧。所以这类风暴也叫做“右
移强风暴”,但有的强风暴也可以是左 移的。 环境风因为风暴云十分高大,因此它迫 使环境气流分成两股绕云而过,在环境 气流与云边界之间会发生涡旋混合作用。
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对流性天气的特征: ㈠ 对流性天气都是对流旺盛的积雨云(Cb) 的产物 ㈡ 对流性天气具有范围小,发展快的特点。 ㈢ 对流性天气发展剧烈,易形成灾害。
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雷暴:积雨云中所发生的雷电交作的激 烈放电现象,同时指产生这种天气现象的天 气系统。雷暴是由旺盛积雨云所引起的伴有 闪电、雷鸣和强阵雨的局地风暴。 没有降水的闪电、雷鸣现象,称干雷暴 雷暴过境时,气象要素和天气现象会发 生剧烈变化,如气压猛升,风向急转,风速 大增,气温突降,随后倾盆大雨。强烈的雷 暴甚至带来冰雹、龙卷等严重灾害。

天气学原理与方法-对流性天气过程

天气学原理与方法-对流性天气过程

02
湿度逆层
当低层湿度高于高层时,形成湿度逆层,导致水汽在低层累积,为对流提供水汽条件。
大气不稳定性的原理
抬升条件的原理
抬升机制
抬升是形成对流天气的重要条件之一,如山脉抬升、锋面抬升等。
抬升强度
抬升的强度和持续时间会影响对流的强度和持续时间。
水汽是形成降水的重要物质,主要来源于海洋、湖泊等。
水汽来源
天气学原理与方法-对流性天气过程
目录
对流性天气概述 对流性天气形成的原理 对流性天气的观测与预测方法 对流性天气的防御与应对措施 对流性天气研究的未来展望
01
CHAPTER
对流性天气概述
对流天气是指由于地表加热导致的大气垂直运动而产生的天气现象,包括雷暴、阵雨、冰雹、龙卷风等。
定义
根据对流强度和影响范围,可分为一般对流天气和强对流天气。
数值预报在预报对流性天气中的应用
04
CHAPTER
对流性天气的防御与应对措施
预防为主
综合减灾
分级负责
社会参与
防灾减灾的基本原则
01
02
03
04
预防是减轻灾害损失的关键,应采取有效的措施减少灾害发生的可能性。
综合运用工程和非工程措施,降低灾害风险和减轻灾害损失。
各级政府和有关部门应按照职责分工,分别承担防灾减灾的主体责任。
人工智能技术如深度学习、机器学习等在天气预报中已开始应用,能够处理海量数据、提高预报精度和效率。
应用
随着人工智能技术的不断发展,其在天气预报中的应用将更加广泛和深入,有望实现对流性天气的精准预报和预警。
前景
THANKS
感谢您的观看。
制定统一的预警信息发布标准,规范预警信息的发布和管理。

805天气学

805天气学

南京信息工程大学硕士研究生招生入学考试《天气学》考试大纲科目代码:805科目名称:天气学第一部分目标与基本要求一、目标:天气学原理与方法(天气学)主要内容是以天气动力学原理揭示大气运动的基本特征和用此原理论述天气系统及天气过程生、消演变规律的天气学原理及中国天气,为进一步学习动力气象学、低纬度天气动力学、中尺度天气学、大气环流及中长期预报,也为将来天气预报业务及研究工作打下基础。

二、基本要求:要求学生掌握有关内容基本概念、基本理论和基本方法,以便提高综合分析及解决问题的能力。

第二部分内容与考核目标第一章大气运动的基本特征1.了解大气运动各作用力含义、表达式及理解它的物理意义2.了解个别变化、局地变化、平流变化含义3. 会推导连续方程,了解质量散度、速度散度含义、表达式及其物理意义,4.了解尺度分析含义、掌握在自由大气中大尺度系统运动,可以作为准地转、准静力处理5.理解热力学能量方程中引起固定点温度变化的因子6.了解实际工作中高空分析等压面图而不分析等高面图(P坐标系的优越性)7.了解位势、位势高度、位势米、几何米概念8.理解等高面上水平气压梯度力可以用等压面上位势梯度或等压面坡度表示9.理解地转风、梯度风、热成风、地转偏差含义、表达式及掌握它的讨论10.了解正压大气、斜压大气概念;掌握热成风发生在斜压大气中11.了解地转风、梯度风及热成风实用意义12.掌握低压中心附近及其边缘,还有高压边缘等压线可以分析密大风经常出现,而高压中心附近不能有上述现象13.理解变压风及切向、法向地转偏差含义,要求会画图解释第二章气团与锋1.了解锋、锋面、锋线、锋区含义及锋倾斜原因2.了解冷性锢囚锋、暖性锢囚锋含义,要求会画出剖面图中锋位置及等温线分布3.了解以密度零级不连续面模拟锋时,锋面坡度公式物理意义4.理解锋附近温度分布特征及锋面附近气压、变压分布特征5.掌握锋面分析中,高空测风资料应用图2.27(a)(b)(c)6.了解锋生带(线)、锋生函数、锋生条件概念7.掌握锋生、锋消公式讨论第三章 气旋与反气旋1. 了解大气作水平运动、绝对涡度概念及理解 2h H ∇含义2. 理解大尺度系统运动中,固定点相对涡度变化可以用此点位势高度变化表示3. 掌握涡度方程、位势倾向方程及ω方程等式右端各项名称及画出有关图,用相关因子进行讨论4. 掌握在温带气旋发展中,动力因子(涡度因子)及热力因子对500hpa 高空槽及温带气旋变化,要求会画图解释5. 了解气旋族含义6. 了解北方、南方气旋活动范围及包括哪些气旋7. 掌握“倒槽锋生型”、“静止锋波动型”,要求画图解释江淮气旋生成过程第四章 大气环流1. 了解控制大气环流基本因子、了解三圈环流的形成2. 了解三圈径向环流、极锋锋区与副热带锋区及其对应急流概念3. 了解信风与季风概念4. 了解沃克环流含义5. 了解我国各季环流概况及主要天气天气过程特点第五章 天气形势及天气要素预报1. 理解运动学公式中t δδ及t∂∂含义,掌握用运动学公式推导锋面移速公式并会讨论冷锋、暖锋移速情况与变压分布特征2. 掌握用运动学公式讨论非闭合系统及闭合系统移动及强度3. 高空形势预报方程中,由于各层等温线平行,因此各层热成风方向相同,这样任意层风速 P p T V V AV =+注意理解A 的系数确定4. 掌握相对涡度平流在自然坐标系中展开分成三项,其中曲率项及散合项在实际天气图中会应用5. 掌握用高空形势预报方程有关项,结合等高线等温线分布解释500hpa 槽、脊变化6. 熟悉地面形势预报方程由哪几项组成,要求会讨论应用7. 掌握地形对低值系统(槽、低压)移动及强度影响8. 了解数值预报产品的“释用”第六章 寒潮天气过程1.了解极涡及上下游游效应含义2.了解长波波速公式的推导,会对该公式进行讨论3.会运用形势预报原理解释“小槽发展型”、“横槽转竖型”的寒潮短、中期过程第七章 大型降水天气过程1.理解水汽通量、水汽通量散度概念、表达式及物理意义2.了解中国及其各地暴雨有何天气系统影响3.熟悉我国东部雨带活动概况4.理解行星尺度、天气尺度系统对暴雨作用第八章对流天气过程1.了解飑中系统含义及飑线与冷锋区别2.理解对流性不稳定与条件性不稳定概念3.理解强雷暴发生发展有利条件第九章低纬度与高原环流系统1.熟悉西太平洋副热带高压变动与我国天气关系2.掌握南亚高压与西太平洋副热带高压区别3.掌握台风结构4.掌握台风发生发展第十章东亚季风环流1.了解季风的概念,了解东亚冬、夏季风环流系统的组成2.了解东亚季风形成的原因第三部分有关说明与实施要求1.考试目标的能力层次的表述本课程对各考核点的能力要求一般分为三个层次用相关词语描述: 较低要求——了解一般要求——理解、熟悉、会较高要求——掌握、应用一般来说,对概念、原理、理论知识等,可用“了解”、“理解”、“掌握”等词表述;对应用方面,可用“会”、“应用”、“掌握”等词。

大气的不稳定性与对流

大气的不稳定性与对流

z y
M 对称稳定(a)
利用上两式:
z y y z
z y
M
M y M z
因图中 0、M 0
y
y
所以上两式均带了负号
35
由(a)式: y M y(b) z M z
由热成风关系:f u g ,求出:
z 0 y
y
由N2 g 求出
0 z
z
由M u-fy,设f为常数求出:M ,M y z
d
dz
0静力中性
( 6)
0静力不稳定
7
二、条件性不稳定(对流不稳定)
对于湿绝热运动可推出条件性不稳定判据:
由相当位温的表达式:
θe≈θexp(Lcqs/cpT)
(7)
其中 Lc,qs,cp分别为凝结潜热、饱和比湿,定压比热,θ 为位温。
对上式取对数并微分,有
dlnθ=dln θe-d(Lcqs/cpT) (8) 对湿绝热运动:dln θe≈0
4
设在z 0 0处,z0 z0 0
d 为气块位温垂直递减率
dz
d 为环境位温垂直递减率
dz
在z z0 z高度,环境位温为:
(z) (
z) z0
d
dz
z
0
d
dz
z(2)
5
在干绝热条件下,位温守恒,即 d 0,所以:
dz
(z)

z)
0
d
dz
z
0( 3)
将上式代入(1)式,即:
dw g [ (z) (z)]( ) dt
• 不论气层原先的层结性(温度垂直递减率)如何,在其被抬 升达到饱和后,如果是稳定的,称为对流性稳定的;如果 是不稳定的,则称为对流性不稳定的;如果中性的,则称 为对流性中性的。其判据可写为

对流性天气过程

对流性天气过程
阵风发生前风力较弱,多偏南风。阵 风发生时,风向常呈气旋式旋转,然后又 呈反气旋式旋转。移动缓慢的雷暴,云下 的流出气流几乎是径向(即向四面八方铺 开)的。然而多数情况下,在雷暴移向的 下风方的风速要大于上风方。
对流性天气过程
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4 压、温、湿的变化
由于下沉气流中水滴蒸发,使下沉气流 几乎保持饱和状态,因此在雷暴云下形成一 个近乎饱和的冷空气堆,因其密度较大所以 气压较高,这个高压叫“雷暴高压”。
流,前部有上升气流,后部有下沉气流
对流性天气过程
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2 结构特征
风暴云顶(最高可达18km以上)
垂直气流分两部分:斜升气流,下击暴流 无(或弱)回波区(穹窿)在风暴云的右
前方形成一个只有小云滴而没有(或很少 有)大水滴的地区,有时也可能是无云的 空穴。在雷达的RHI照片上便呈现为一个 无(或弱)回波区,它从风暴云右翼伸展 到风暴云内并存在云中向上突入一段距离, 一般称其为“穹窿”。上风侧是云墙,强回 波区下风侧是前伸悬体回波。
27
斜升气流的形成:下击暴流的辐散气流与进入 云体的暖湿气流汇合产生。
下击暴流的形成: ① 降水物的拖曳作用 ② 在中层云外围绕流干冷气流被卷入后,在云
体前部逐渐下沉。 ③ 在中层,从云后部直接进入云中的干空气,
降水物通过这种干空气是强烈蒸发冷却,形 成很冷的下沉气流。
对流性天气过程
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3.两支气流的作用 斜升气流的作用: ① 供应水汽 ② 促进云雨发展 ③ 分迭大小不同的降水物,有利于冰雹的生成 下击暴流的作用: ① 到地表面后向四周散开,形成强风 ② 使上升气流倾斜,产生斜升气流
对流性天气过程
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成熟雷雨内各种现象:1 电场分布,2 小股垂直气 流,3 雹的成长,4 地面冷气丘的形成和范围

天气学原理和方法 第八章 对流性天气过程

天气学原理和方法 第八章 对流性天气过程

龙卷风产生于强烈不稳定的积雨云中。它 的形成与暖湿空气强烈上升、冷空气南下、 地形作用等有关。它的生命史短暂,一般 维持十几分钟到一二小时,但其破坏力惊 人,能把大树连根拔起,建筑物吹倒,或 把部分地面物卷至空中。江苏省每年几乎 都有龙卷风发生,但发生的地点没有明显 规律。出现的时间,一般在六七月间,有 时也发生在8月上、中旬。
2.生命史:每个阶段持续十几分钟至半小 时左右。 3.水平尺度:约十几公里至中γ尺度。 4.垂直运动:(垂直速度ωmax﹤15m/s) 5.垂直运动在对流层中层最强(300hpa500hpa)
6.降水分布:云中物态特征 0℃等温线 至-20℃等温线之间的区域主要由过冷水滴、 雪花、及冰晶组成,而冰晶是从-10℃附近 开始出现,并随高度逐渐增多。到冻结高 度,云顶突然向上发展,至对流层顶附近 后形成云砧。
1 雷电 雷电是由积雨云中冰晶“温差起电” 以及其它起电作用所造成的云与地之间 或云与云之间的放电现象。一般当云顶 发展到-20℃等温线高度以上时,云中便 有了足够多的冰晶,因此,就会出现闪 电和雷鸣。
2 阵雨 在雷暴云中上升气流最强区附近,一般 有一大水滴累积区,当累积量超过上升气 流承托能力时,便开始降雨。由于累积区 中的水倾盆而下,因而造成阵雨或暴雨。 阵雨持续时间为几分钟到一小时不等,视 雷暴云的强弱及含水量多少而定。
飑线发生之前多属晴好天气,气温较高, 风力微弱,风向很乱或多偏南风,空气湿 度较大,天气闷热,具备雷雨条件。
我国飑线的地理分布:飑线多发生在长江 流域以北地区,其中内蒙、河北、山西、 山东、河南、安徽、江苏和沿海等地每年 均有发生。
飑线常出现在气团内部或冷锋前,破 坏性很大,1982年2月28日至3月1日广 西壮族自治区发生的一次飑线,大风 风速达10.8-24.0m/s,并伴有大暴雨 和冰雹,在20个县造成影响,致使一 客轮翻船沉没,147人丧生,经济损失 达千万元以上。

天气过程

天气过程

单站冷空气强度等级标准 冷空气强度 过程降温 温度负距平绝对值 ≤3 4 ≥5
一般冷空气 强冷空气 寒潮
5~7 8~9 ≥10
过程降温:冷空气影响过程中,日平均气温的最高值与 最低值之差。 温度负距平:冷空气影响过程中,最低日平均气温与该 日所在旬的多年旬平均气温之差。
4/51
寒潮出现的时间 最早:9月下旬 最晚:5月
西伯利亚气团 (蒙古高压)
江淮气旋
D
江淮静止锋 (梅雨锋)
热带太平洋气团 (副高)
21/51
华南前汛期
华南前汛期:每年4~6月
华南前汛期盛期:5月中旬~6月上旬 雨量高值带:武夷山~南岭南麓 华南沿海 锋前暖区暴雨,夜雨显著
22/51
华北、东北雨季
华北、东北雨季:7月中旬~8月下旬
特征:①降水强度大,持续时间短 ②降水局地性强,年际变化大 ③降水时段集中 ④暴雨与地形关系密切
50/51
飑暴:以强烈阵风为主的强雷暴
41/51
强雷暴天气及其成因
大风(飑)、冰雹、龙卷 ㈠ 飑: 1.含义:伴随强风暴云来临,气压涌升, 气温急降,相对湿度增大的突然发作的 强烈阵风。飑是强阵风的意思 。 2.形成的原因:下击暴流到地表面向四周 散开。
42/51

冰雹:
1.含义:直径大于5毫米的固体降水物。
高纬度地区:阻塞形势(阻塞高压) 中纬度地区:较平直的西风气流,浅槽东移 副热带地区:带状副高,脊线:日本南部~华南
鄂霍茨克海 阻塞高压 乌拉尔山 阻塞高压
120°E 副高脊线
稳定的 低压槽
19/51
③ 低空(700、850hPa等压面)
西南涡
D
江淮切变线 西南低空急流

南京信息工程大学805天气动力学2021年考研专业课初试大纲

南京信息工程大学805天气动力学2021年考研专业课初试大纲

南京信息工程大学硕士研究生招生入学考试考试大纲科目代码:805科目名称:天气动力学第1部分目标与基本要求《天气动力学》主要涵盖了《天气学原理》、《中国天气》及《动力气象学》三部分内容。

《天气学原理》和《中国天气》主要以天气学理论揭示大气运动的基本特征并阐述天气系统及天气过程生、消演变规律以及影响中国的主要天气过程。

《动力气象学》在热力学和流体力学的基础上,研究大气运动的动力过程、热力过程,从理论上探讨大气环流、天气系统演变的过程、规律和机理。

要求学生掌握系统掌握天气学和大气动力学的基本概念、基本理论和基本方法,理解天气系统演变的基本规律和机理,并理解各理论、学说之间的有机联系,提高分析问题、解决问题的能力,能理论联系实际并提高自己吸收新知识的能力。

第2部分内容与考核目标第一章大气运动的基本特征1. 了解大气运动各作用力含义、表达式及理解其物理意义2. 了解个别变化、局地变化、平流变化含义3. 掌握连续方程推导,了解质量散度、速度散度含义、表达式及其物理意义4. 了解尺度分析含义、掌握并理解自由大气中大尺度系统运动的特征5. 掌握Ro数的定义、物理意义和重要性6. 理解大尺度系统热力学能量方程的物理意义7. 了解P坐标系的优越性8. 了解位势、位势高度、位势米、几何米的概念9. 理解等高面上水平气压梯度力可以用等压面上位势梯度或等压面坡度表示10. 理解并掌握地转风、梯度风、热成风、地转偏差的含义、表达式、讨论及应用11. 了解正压大气、斜压大气的概念及物理意义第二章气团与锋1.了解锋、锋面、锋线、锋区含义及锋倾斜的原因2.了解冷性锢囚锋、暖性锢囚锋含义,要求会画出剖面图中锋位置及等温线分布3.了解马古列斯锋面坡度公式的物理意义4.理解锋附近温度分布特征及密度零级不连续面模拟锋面时,锋面附近要素场特征5.理解以密度一级不连续面模拟锋面时,锋面附近要素场特征6.掌握锋面分析中,高空测风资料应用7.了解锋生、锋消概念及概况;了解锋生带(线)、锋生函数、锋生条件概念8.理解锋生、锋消的运动学特点9.了解锋生、锋消的动力学特点第三章气旋与反气旋1.了解气旋和反气旋特征及分类2.理解绝对涡度、相对涡度和行星涡度概念、表达式、物理含义及含义2h H 3.理解大尺度系统运动中,固定点相对涡度变化可以用其位势高度变化表示4.掌握环流定理与涡度方程的物理意义;掌握大气中涡旋系统演变的主要物理机制5.理解位涡的概念,了解位涡方程的推导,了解“位涡思想”在天气学中的应用,会初步应用位涡守恒定律解释实际过程。

第八章对流性天气过程

第八章对流性天气过程

第八章对流性天气过程第八章对流性天气过程一、填空1、雷暴一般伴有阵雨,有时则伴有(大风)、(冰雹)、(龙卷)等天气现象,通常把只伴有阵雨的雷暴称为(一般雷暴),而把伴有雷暴、大风、(冰雹)、(龙卷)等严重的灾害性天气现象之一的雷暴叫做(强雷暴)。

2、产生雷暴的积雨云叫(雷暴云),一个雷暴云叫做一个雷暴单体,多个雷暴单体成群成带地聚集在一起叫(雷暴群或雷暴带)。

每个雷暴单体的生命史大致可分为(发展)、(成熟)、(消亡)三个阶段。

3、雷电是由积雨云中冰晶(温差起电)以及其他作用所造成的。

一般云顶高度到达(-20℃等温线高度以上)是才产生雷电。

P4034、雷暴云中放电强度和频繁程度与雷暴云的(高度)和(强度)有关。

P4035、在雷暴云下形成一个近乎饱和的冷空气堆,因其密度较大而气压较高,这个高压叫(雷暴高压),当雷暴云向前移动经过测站时,使该站产生气温(下降)、气压(涌升)、相对湿度(上升)、露点或绝对湿度(下降)等气象要素的显著变化。

P4036、以严重降雹为主的雷暴叫(雹暴),以强烈阵风为主的叫(飑暴),强雷暴和一般雷暴的区别是(系统中的垂直气流的强度)、(垂直气流的有组织程度)和(不对称性)。

P4047、超级单体是具有单一的特大垂直环流的巨大强风暴云。

P4048、超级单体风暴中的下沉气流是由三种作用综合造成的:一种是降水物的拖曳作用;第二种是在中层云外围绕流的干冷空气被卷入后,在云体前部逐渐下沉;第三种是在中层从云后部直接进入云中的干空气,降水物通过这种干空气时强烈蒸发冷却,因为形成很冷的下沉气流。

8、强雷暴按其结构特征划分不同的类型,常分为(超级单体风暴)、(多单体风暴)、(飑线)。

9、风暴的运动方向一般偏向于对流云中层的风的(右侧),所以这类风暴也叫(右移强风暴)。

10、由许多雷暴单体侧向排列而形成的强对流云带叫做(飑线)。

P40711、当强雷暴云来临的瞬间,风向(突变),风力(猛增),由静风突然加强到大风以上的强风。

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一般雷暴天气的成因
雷电:是由积雨中冰晶“温差起电”以及其它起 电作用所造成的。一般当云顶发展到-20 ℃等温线 高度以上时,就会出现闪电和雷鸣。
阵雨:雷暴云中上升气流最强区附近,有一大水 滴累积区,当累积量超过上升气流承托能力时, 便开始降雨。
阵风:成熟阶段,云中产生的下沉气流冲到地面 附近,向四周散开,造成阵风。
强雷暴常见的有超级单体风暴、多单体风 暴及飑线等。
强雷暴的特点
1)风暴云顶,在几个小时内一直维持很高,最高 达18km,升降幅度小。
2)气流,前部上升区,后部下沉区。有一支倾斜 的上升气流,倾斜方向可沿环境盛行风方向,或 逆盛行风方向,使雨滴主要在上升气流的外面下 降,而不致因降水的拖曳作用使上升气流减弱。
雹暴的结构
以严重降雹为主的强雷暴,通常称为雹暴。 雹暴的结构与一般超级单体风暴不同的是, 其伸向前方的悬垂回波已经下垂围成一半 圆形的弱回波区,这种前悬回波包围的弱 回波区称为有界弱回波区,这是特别强烈 风暴的一种特征。
雹暴的结构
雹暴结构的第二个明显特点是弱回波后部 的回波墙不是垂直的而是倾斜的,这是强 烈的上升气流所造成的。
围的空气会被降落的水滴拖曳而下,形成下沉气 流。下沉气流中有雨滴的蒸发降温,更加速下沉, 此阶段的主要特点是上升气流和下沉气流并存。 在下沉气流上方,上升气流仍贯穿云体,但以中 层为最大,风速基本上在15m/s以下 3、消散阶段:下沉气流占据了云体的主要部分。
当雷暴单体 在成熟阶段 时会出现雷 雨、大风、 气压涌升、 温度骤降等 天气现象。
第三个特点是云顶表现为庞大其上升气流几乎不随时间变化。
多单体风暴
由许多较小的雷暴单体组成,但有一个统 一的垂直环流的风暴。
处于不同发展阶段的雷暴单体是按一定的 规则排列的,每个单体的生命期约45分钟, 其中单体(n+1)是新生阶段,单体n是发 展阶段,(n-1)是成熟阶段,(n-2)是衰减 阶段。
3)这支强风暴的上升与下沉气流呈有组织的分布 状态,所以能维持稳定的结构,生命期可达几小 时以上,比一般雷暴生命史长得多。
4)无(或弱)回波区,在最强上升气流高度附近 的回波“穹窿”。
特点: 云顶 气流(不对称) 弱回波区 前伸悬垂回波 运动方向(对
流层中层风的 右侧) 环境风(环境 气流分成两股 饶云而过)
第八章 对流性天气过程
第一节 雷暴的结构及雷暴天气的成因
一、一般雷暴的结构 产生雷暴的积雨云叫做雷暴云,一个雷暴云
称为一个雷暴单体。其水平尺度约十几千 米。每个雷暴单体的生命史大致可分为发 展、成熟和消散三个阶段。
一般雷暴的结构
1、发展阶段即积云阶段:上升气流贯穿整个云体。 2、成熟阶段:开始产生降水。由于磨擦作用,周
压、温湿的变化:下沉空气仍然较冷,在雷暴云 下形成冷空气堆和“雷暴高压”,气压涌升,相 对湿度上升,露点下降。
“稳定状态”的强雷暴的结构
强雷暴主要指那些拌有大风、冰雹、龙卷 等严重灾害性天气现象的雷暴。
强雷暴与一般雷暴的主要区别表现在系统 中的垂直气流强度,垂直气流的有组织程 度和不对称性。
雹云的特点
1) 斜升气流强度较大,最大在15m/s。 2) 最大上升速度及水分累积区的高度一般在0℃
层以上,因此水分累积区中的水滴都是过冷水滴。 形成“冰雹生长区” 3)水分累积区的含水量较为丰富,一般不小于 15-20g/m3。干增长和湿增长。 4) 有宜于形成“雹胚”的环境。雹胚可以是尘 埃或云中的小冰晶等。在弱回波区与悬垂回波交 界处为“胚胎帘” 5) 云内0℃层的高度适当。
冰雹的生长过程
在一般超级单体雹云中冰雹的生长大致经历这样的过程: 首先雹胚进入斜升气流之中,斜升气流把小冰粒带到中、 高层,穿过过冷水累积区,然后由砧状流出气流将小雹粒 撒向前方。大的抛得近些,小的抛得远些。通过这种“分 选”作用大小雹粒在不同部位徐徐下落,重新进入斜升气 流又开始第二次升降。如此循环数次,小雹粒反复通过过 冷水累积区,因此很快长大(形成冰雹一般只需4~10分 钟)。当最强上升气流不能承托雹粒时便降雹。大雹可能 降落在回波“墙”附近的后方,小雹则可能降落在离回波 “墙”较远的后方或前方。
超级单体风暴
在超级单体风暴的云体内有一支由低空倾 斜上升的气流,这支气流是扭转的,它常 在风暴前进的右前方进入,在高空按反时 针支方向旋转270度后流向前方,成为云砧, 最后消失在环境气流的强风中,这支气流 强以上升到平流层附近。
超级单体风暴
下沉气流是由三种作用造成的:一种是降 水物的拖曳作用;第二种是在中层云外围 绕流的干冷空气被挟卷入云后,在云体前 部逐渐下沉;第三种是在中层从云后方直 接进入云中的干空气,降水物通过这种干 空气时强烈蒸发冷却,因而形成很冷的下 沉气流。
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