对流性天气过程(1)

强雷暴发展到一定阶段时，会出现 一个可以维持数小时之久的、近乎稳定 的、较强较大的，以及高度有组织和不 对称垂直环流。
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（一）“超级单体“风暴
１．定义及特征： ① 含义：具有单一的特大的垂直环流的巨大的 ② 强风暴云。是所有对流风暴云中最壮观和最 ③ 强烈的一类风暴云。 ② 水平尺度：20-40km，垂直尺度：18km ③ 生命史：几个小时，移动路径可达数百公里 ④ 环流：具有强大的非对称的有组织的垂直环
层顶附近后形成云砧。
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雷暴群或带
１．含义：有许多雷暴单体随机聚集成群 或带（各单体处于不同阶段），每个单体 都具有独立的云内环流，都经历发展阶段、 成熟阶段和消散阶段，并处于不断新生和 消失的新陈代谢过程中。
2．生命史：几个小时、中β尺度。 3. 水平尺度：可达几百公里。 4．每个单体处于不同的发展阶段。
流，前部有上升气流，后部有下沉气流
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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。
第八章 对流性天气过程
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要点
1. 雷暴系统的结构特征和活动规律 2. 飑中系统 3. 飑线和锋面的异同 4. 中小尺度系统的扰动特征 5. 对流天气预报的物理基础 6. 对流性天气形成的条件 7. 几种常见的对流天气的触发机制 8. 强雷暴发生、发展的有利条件
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在暖季，当大气层结处于不稳定状态、空中 有充沛水汽、并有足够对流冲击力的条件下， 大气中对流运动得到强劲发展，其所形成的 天气系统称对流性天气系统，如雷暴、龙卷、 飑线、冰雹等。
当雷暴云向前移动时，云下的雷暴高压也 随之向前移动，使得测站气温下降、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。
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在弱的垂直风切变中的孤立雷暴模型
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三、“稳定状态”的强雷暴的结构
基本概念
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
这些天气系统不仅尺度小、生命期短，而且 气象要素水平梯度很大、天气现象剧烈，具 有很大破坏力，往往是一种灾害性天气系统。
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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。
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。
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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”。
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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ωmax﹤15m/s) ５．垂直运动在对流层中层最强
（300hPa-500hPa）
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成熟阶段
发展阶段
一般雷暴结构
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消散阶段
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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
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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。
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➢概 述 ➢雷暴的结构及雷暴天气的成因 ➢中小尺度天气系统 ➢对流性天气预报的物理基础 ➢对流性天气的预报方法
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概述
对流性天气：由大气中的对流不稳定层结造 成的，并伴有阵雨、大风、冰雹、龙卷等天 气现象。
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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超级单体风暴、多单体风暴、龙卷风暴、 飑线是常见的强风暴
具有以下共同特征： 前部有一支倾斜的上升气流；
后部有一支下沉气流从中层进入风暴，从低 层流出，下沉气流与入流气流辐合，使 上升运动更强；
上升气流合下沉气流构成不对称环流和 天气系统。
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强雷暴与一般雷暴的主要区别： ① 垂直气流的强度； ② 垂直气流的有组织程度和不对称性。
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。
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3 阵风
在雷暴云的成熟阶段，云中产生的下 沉气流冲到地表面向四周散开造成阵风。
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一个典型的多单体雷暴群的平面图
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二、一般雷暴天气的成因
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。
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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。
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§8.1 雷暴的结构及雷暴天气的成因
一、一般雷暴的结构
1．生命史的三个阶段 ① 发展阶段 ② 成熟阶段 ③ 消散阶段