第三章大气的水分详解
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低温> Td， 有霜冻而无霜出现，称
为黑霜；
低温< Td，有霜冻同时有霜出现，称
为白霜；
2020/9/30
在农业生产上，我们要 预防的是霜还是霜冻？为 什么？可采用什么措施？
2020/9/30
2020/9/30
2、雾凇和雨凇 （1）雾凇
----过冷水滴凝聚而成的白色固体凝结物。 晶状雾凇
---- 在有雾、微风、冰晶与过冷却水共存， T<-15℃天气条件下，过冷却雾滴蒸发后， 由水汽凝华而成。 粒状雾凇 ----在有雾、风速较大，T=-2~7℃ 天气里， 风把过冷雾滴吹到冷的物体表面迅速冻结 而成。
思考：为什么暴雨总是发生在暖季？
2、E与蒸发面性质的关系 冰面和过冷却水
❖ E冰 < E过冷却水
思考：为什么？
2020/9/30
e 冰 E冰 < < E过冷却水 水滴
晶
e E冰<
e < E过冷却水
❖ 这就是“冰晶效应“，又称贝吉龙理论，对
降水的形成起重要作用。
溶液面和纯水面
❖ E溶 < E纯 思考：为什么？
三、影响蒸发的因素 （1）水源 （2）热源
e （3）饱和差E-
（4）风速和湍流扩散的强度
2020/9/30
四、空气湿度的时间变化 1、水汽压 （1）日变化
湍流较强夏季（陆地）: 一天中有两个最高值（9h~10h, 21h~22h)和
两个最低值（清晨、午后）. 湍流不强季节（海洋、沿海或陆地）: 一天中有一个最高值（午后）和一个最低值 （ 清晨）.
2020/9/30
⑦ 升华潜热 =融解潜热+蒸发潜热 = 334.7 + 2497 =2831.7焦耳/g
⑧ 凝华潜热 ⑨ 潜热交换过程 ----这种由水的相变导致的热量吸收和释放过
程。 ⑩ 潜热能 ----水的相变过程伴随有能量转化和交换，这
种能量为潜热能。
2020/9/30
2、水相变化的判据
若Td > 0℃，凝结物是水滴，称为露. 若Td < 0℃,凝结物是松散结构白色冰晶，
称为霜。
2020/9/30
（2） 形成的条件 空气湿度. 晴朗和微风的夜晚. 地面或地物不利于传导热量，而易于凝结。 （3）露和霜的区别 降温条件不同： 形态不同：
2020/9/30
（4）霜和霜冻的区别 霜冻：低温。
滴共存时，哪些云滴会蒸发？哪些云滴会 凝结？为什么？ 5、空气中水汽发生凝结要具备什么条件？
2020/9/30
一、水相变化 1、水相变化的物理过程 ① 蒸发---由水变成水汽的物理过程。
② 蒸发潜热
----1g水蒸发为同温度下的水汽所需消耗的热 量。L=2497焦耳/g
③ 凝结 ④ 凝结潜热 ----凝结时所释放的热量. L=2497焦耳/g ⑤ 凝华 ⑥ 升华
2020/9/30
2020/9/30
2020/9/30
二、 近地面空中的主要凝结物----雾
1、概念
---- 悬浮在近地面空气中的大量水滴或冰晶 的可见集合体，使水平能见度小于1Km的物 理现象。
2、形成条件
2020/9/30
第三章 大气的水分
第一节 蒸发与凝结 第二节 地表面和大气中的凝结现象 第三节 降水
2020/9/30
第一节 蒸发与凝结
阅读思考： 1、理解水相变化的原理，水相变化的判据是
什么？ 2、影响饱和水气压的因素有哪些？ 3、相对湿度日变化、年变化怎样？ 4、当云中冰水共存、冷暖云滴共存、大小水
思考：这是为什么？
➢注意两点：
E随T的升高而增大。这意味着由于T的 升高，原来饱和的空气可变为不饱和， 重新出现蒸发；相反，T下降，E下降， 意味原来饱和状态的空气变为过饱和状 态，多余的水汽可能出现凝结。
2020/9/30
处在不同T下的饱和空气，如果下降同样的 T，那么，在高温条件下的饱和空气凝结的 水汽量要比低温条件凝结的水汽要多。
2020/9/30
第二节 地表面和大气中的凝结现象
一、地面的水汽凝结物 1、露和霜
2020/9/30
谚语：露水起晴天，霜重见晴天。 谚语： 冬天吹大风，日头火样红；
日落红霞现，风停霜必浓。
2020/9/30
露和霜源自文库
（1） 概念 ----近地面空气中水汽，因地面或地面物体辐
射冷却，使其温度低于贴地空气的Td 时， 水汽则凝结在地面或近地面物体上。那么
流冷却） （2）要有凝结核 中国雾都--重庆
2020/9/30
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第二节 地表面和大气中的凝结现象
阅读思考： 1、什么是霜和露？在农业生产上，我们要预
防的是霜还是霜冻？为什么？可采用什么 措施？ 2、云和雾有何异同？“十雾九晴”指的是什 么雾？ 3、重庆为什么成为中国雾都？ 4、积状云、层状云、波状云有什么特点？其 形成原因是什么？
2020/9/30
E与蒸发面形状的关系
A
B
C
凸水面（曲率大）E A> 平水面 EB > 凹水面（曲率小）EC
大、小水滴的饱和水气压 ➢ 大水滴的曲率小，小水滴曲率大.
➢ E大水滴< E小水滴
e ➢ E大水滴 < < E小水滴
➢ 对云雾的初始形成起作用.（大水滴半径小于 1微米）
2020/9/30
2020/9/30
（2）雨凇（冰凌、冻雨）
----由过冷却雨滴降到T<0 ℃ 的地面或地 物上，立即冻结成透明或毛玻璃状的 紧密冰层，使电线和树枝变成粗大的 冰棍，地面积起厚厚的冰层。
云层
0℃
气层或云层
0℃
0℃
2020/9/30
2020/9/30
2020/9/30
2020/9/30
黑龙江省牡丹江 市双峰林场
蒸发面是出现蒸发（升华）还是凝结（凝华），
其决定条件是什么？
---- e 与 E
e <E e > E e =E
2020/9/30
蒸发过程 实际水汽量未达到 饱和状态. 凝结过程 实际水汽量达到过 饱和状态. 实际水汽量达到饱和状态，无 蒸发也无凝结.
二、饱和水汽压（E） 1、E与蒸发面T的关系 ----E随T的升高而增大.
2020/9/30
（2）年变化 ----一年中有一个最高值和最低值.
2、相对湿度（f = e / E x 100% ）
（1）日变化： （2） 年变化：
2020/9/30
五、水汽凝结的条件 （1）空气要达到饱和或过饱和状态. 增加大气中水汽过饱和状态的过程： I. 暖水面蒸发 II. 空气的冷却（绝热冷却、辐射冷却、平
为黑霜；
低温< Td，有霜冻同时有霜出现，称
为白霜；
2020/9/30
在农业生产上，我们要 预防的是霜还是霜冻？为 什么？可采用什么措施？
2020/9/30
2020/9/30
2、雾凇和雨凇 （1）雾凇
----过冷水滴凝聚而成的白色固体凝结物。 晶状雾凇
---- 在有雾、微风、冰晶与过冷却水共存， T<-15℃天气条件下，过冷却雾滴蒸发后， 由水汽凝华而成。 粒状雾凇 ----在有雾、风速较大，T=-2~7℃ 天气里， 风把过冷雾滴吹到冷的物体表面迅速冻结 而成。
思考：为什么暴雨总是发生在暖季？
2、E与蒸发面性质的关系 冰面和过冷却水
❖ E冰 < E过冷却水
思考：为什么？
2020/9/30
e 冰 E冰 < < E过冷却水 水滴
晶
e E冰<
e < E过冷却水
❖ 这就是“冰晶效应“，又称贝吉龙理论，对
降水的形成起重要作用。
溶液面和纯水面
❖ E溶 < E纯 思考：为什么？
三、影响蒸发的因素 （1）水源 （2）热源
e （3）饱和差E-
（4）风速和湍流扩散的强度
2020/9/30
四、空气湿度的时间变化 1、水汽压 （1）日变化
湍流较强夏季（陆地）: 一天中有两个最高值（9h~10h, 21h~22h)和
两个最低值（清晨、午后）. 湍流不强季节（海洋、沿海或陆地）: 一天中有一个最高值（午后）和一个最低值 （ 清晨）.
2020/9/30
⑦ 升华潜热 =融解潜热+蒸发潜热 = 334.7 + 2497 =2831.7焦耳/g
⑧ 凝华潜热 ⑨ 潜热交换过程 ----这种由水的相变导致的热量吸收和释放过
程。 ⑩ 潜热能 ----水的相变过程伴随有能量转化和交换，这
种能量为潜热能。
2020/9/30
2、水相变化的判据
若Td > 0℃，凝结物是水滴，称为露. 若Td < 0℃,凝结物是松散结构白色冰晶，
称为霜。
2020/9/30
（2） 形成的条件 空气湿度. 晴朗和微风的夜晚. 地面或地物不利于传导热量，而易于凝结。 （3）露和霜的区别 降温条件不同： 形态不同：
2020/9/30
（4）霜和霜冻的区别 霜冻：低温。
滴共存时，哪些云滴会蒸发？哪些云滴会 凝结？为什么？ 5、空气中水汽发生凝结要具备什么条件？
2020/9/30
一、水相变化 1、水相变化的物理过程 ① 蒸发---由水变成水汽的物理过程。
② 蒸发潜热
----1g水蒸发为同温度下的水汽所需消耗的热 量。L=2497焦耳/g
③ 凝结 ④ 凝结潜热 ----凝结时所释放的热量. L=2497焦耳/g ⑤ 凝华 ⑥ 升华
2020/9/30
2020/9/30
2020/9/30
二、 近地面空中的主要凝结物----雾
1、概念
---- 悬浮在近地面空气中的大量水滴或冰晶 的可见集合体，使水平能见度小于1Km的物 理现象。
2、形成条件
2020/9/30
第三章 大气的水分
第一节 蒸发与凝结 第二节 地表面和大气中的凝结现象 第三节 降水
2020/9/30
第一节 蒸发与凝结
阅读思考： 1、理解水相变化的原理，水相变化的判据是
什么？ 2、影响饱和水气压的因素有哪些？ 3、相对湿度日变化、年变化怎样？ 4、当云中冰水共存、冷暖云滴共存、大小水
思考：这是为什么？
➢注意两点：
E随T的升高而增大。这意味着由于T的 升高，原来饱和的空气可变为不饱和， 重新出现蒸发；相反，T下降，E下降， 意味原来饱和状态的空气变为过饱和状 态，多余的水汽可能出现凝结。
2020/9/30
处在不同T下的饱和空气，如果下降同样的 T，那么，在高温条件下的饱和空气凝结的 水汽量要比低温条件凝结的水汽要多。
2020/9/30
第二节 地表面和大气中的凝结现象
一、地面的水汽凝结物 1、露和霜
2020/9/30
谚语：露水起晴天，霜重见晴天。 谚语： 冬天吹大风，日头火样红；
日落红霞现，风停霜必浓。
2020/9/30
露和霜源自文库
（1） 概念 ----近地面空气中水汽，因地面或地面物体辐
射冷却，使其温度低于贴地空气的Td 时， 水汽则凝结在地面或近地面物体上。那么
流冷却） （2）要有凝结核 中国雾都--重庆
2020/9/30
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第二节 地表面和大气中的凝结现象
阅读思考： 1、什么是霜和露？在农业生产上，我们要预
防的是霜还是霜冻？为什么？可采用什么 措施？ 2、云和雾有何异同？“十雾九晴”指的是什 么雾？ 3、重庆为什么成为中国雾都？ 4、积状云、层状云、波状云有什么特点？其 形成原因是什么？
2020/9/30
E与蒸发面形状的关系
A
B
C
凸水面（曲率大）E A> 平水面 EB > 凹水面（曲率小）EC
大、小水滴的饱和水气压 ➢ 大水滴的曲率小，小水滴曲率大.
➢ E大水滴< E小水滴
e ➢ E大水滴 < < E小水滴
➢ 对云雾的初始形成起作用.（大水滴半径小于 1微米）
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2020/9/30
（2）雨凇（冰凌、冻雨）
----由过冷却雨滴降到T<0 ℃ 的地面或地 物上，立即冻结成透明或毛玻璃状的 紧密冰层，使电线和树枝变成粗大的 冰棍，地面积起厚厚的冰层。
云层
0℃
气层或云层
0℃
0℃
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2020/9/30
2020/9/30
黑龙江省牡丹江 市双峰林场
蒸发面是出现蒸发（升华）还是凝结（凝华），
其决定条件是什么？
---- e 与 E
e <E e > E e =E
2020/9/30
蒸发过程 实际水汽量未达到 饱和状态. 凝结过程 实际水汽量达到过 饱和状态. 实际水汽量达到饱和状态，无 蒸发也无凝结.
二、饱和水汽压（E） 1、E与蒸发面T的关系 ----E随T的升高而增大.
2020/9/30
（2）年变化 ----一年中有一个最高值和最低值.
2、相对湿度（f = e / E x 100% ）
（1）日变化： （2） 年变化：
2020/9/30
五、水汽凝结的条件 （1）空气要达到饱和或过饱和状态. 增加大气中水汽过饱和状态的过程： I. 暖水面蒸发 II. 空气的冷却（绝热冷却、辐射冷却、平