《大型降水天气过程》PPT课件

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1、南京信息工程大学大气科学学院本章主要分析降水特别是暴雨形成的物理过程及其诊断方法，影响我国大范围降水的环流形势及天气过程，形成暴雨的各种天气尺度系统等。第七章大型降水天气过程南京信息工程大学大气科学系多年年平均降水量（1988-96）南京信息工程大学大气科学系南京信息工程大学大气科学系本章重点：（1）降水和暴雨形成机制（2）我国大型降水过程的环流特征（3）低空急流对暴雨形成的作用本章难点：华南前汛期降水、江淮梅雨、华北与东北雨季降水环流特征及其产生暴雨的关键系统解释。南京信息工程大学大气科学系概述

2、降水的形成与诊断大范围降水的环流特征降水的天气尺度系统暴雨中尺度系统不同高度急流对暴雨生成的作用习题南京信息工程大学大气科学系概述1含义大型降水主要是指范围广大的降水，降水区可达天气尺度大小，包括连续性和阵性的大范围雨雪及夏季暴雨。南京信息工程大学大气科学系24小时雨量（mm)<0.10.1~1010~2525~5050~100100~200>200等级微量小雨中雨大雨暴雨大暴雨特大暴雨2降水的分级南京信息工程大学大气科学系3降水的影响利弊利：适量的降水保障农业生产。弊：造成旱涝例子：1998年长

3、江流域洪灾的经济损失超过了2500多亿元，因灾死亡4150人，是建国以来历次洪灾中损失最大的一次。九江决口南京信息工程大学大气科学系§3.1降水的形成与诊断降水形成过程水汽方程和降水率水汽条件的诊断分析垂直运动条件的诊断分析地形和摩擦对降水的影响南京信息工程大学大气科学系一、降水形成过程一般降水的形成过程水汽条件垂直运动条件云滴增长条件微观过程宏观过程冰晶效应碰撞合并南京信息工程大学大气科学系南京信息工程大学大气科学系水分循环过程南京信息工程大学大气科学系并合效率南京信息工程大学大气科学系并合效率

4、南京信息工程大学大气科学系降水小结南京信息工程大学大气科学系云滴增长取决于云层厚度，云层厚度取决于水汽条件和垂直运动条件，因此降水分析就是对水汽条件和垂直运动条件进行分析。南京信息工程大学大气科学系2暴雨形成条件充分的水汽供应强烈的上升运动较长的持续时间因此要研究环流形势连续暴雨的必要前提：副高脊，长波槽，切变线、静止锋、大型冷涡等长期稳定天气尺度系统：短波槽、低涡、气旋等南京信息工程大学大气科学系二、水汽方程和降水率1水汽方程:表示水汽输送和变化的基本方程比湿q体积δxδyδz所含水汽质量ρqδ

5、xδyδz单位时间内该体积所含水汽的变化量为南京信息工程大学大气科学系在不考虑液态水和固态水向体积内输送的情况下，水分质量守恒可知水汽变化量决定于四个因子：水平、垂直方向净流入，蒸发凝结和湍流扩散。南京信息工程大学大气科学系（1）水平方向上水汽的净流入量y方向：同理，x方向：南京信息工程大学大气科学系因此：水平方向水汽净流入量为其中,为水汽通量散度。南京信息工程大学大气科学系（2）垂直方向上水汽的净流入量为（3）凝结量单位时间内，单位质量空气凝结率为c，则在单位时间内，体积中的凝结量为此值凝结时为

6、正，蒸发时为负。南京信息工程大学大气科学系（4）湍流扩散湍流扩散率：单位时间，单位质量空气块由湍流扩散引起的水汽输送量d，则单位时间内体积内湍流扩散所引起的水汽输送量为南京信息工程大学大气科学系水汽方程南京信息工程大学大气科学系以连续方程代入则得水汽方程的另一形式:南京信息工程大学大气科学系如果没有凝结或蒸发，且湍流扩散也很小，可以忽略不计，则这表示空气质块的比湿保持不变讨论:a.蒸发c<0增加b.凝结c>0减少南京信息工程大学大气科学系2降水率设I是单位时间内降落在地面单位面积上的总降水量，称为

7、降水强度或降水率南京信息工程大学大气科学系3凝结函数南京信息工程大学大气科学系南京信息工程大学大气科学系F为凝结函数F>0当有上升运动时有凝结南京信息工程大学大气科学系对凝结函数的讨论（1）F>0（2）F是由温度，饱和比湿和气压等常规资料组成，可以观测得到不足：（1）忽略了乱流的影响，使计算量偏大（2）云不会全部凝结，使计算量偏大（3）垂直速度的计算有误差南京信息工程大学大气科学系三、水汽条件的诊断分析1水汽含量（1）各层比湿或露点（2）各层饱和程度：在等压面上分析等（T-Td）线，用以表示空气的

8、饱和程度等压面图上：T-Td≤2℃饱和区T-Td≤4-5℃湿区垂直剖面图：相对湿度f≥90%饱和区（3）湿层厚度湿层即饱和层，湿层越厚，降水越强。南京信息工程大学大气科学系2可降水量（1）定义：将一地区上空整层大气的水汽全部凝结并降至地面的降水量称为该地区的可降水量。（2）表达式：南京信息工程大学大气科学系3水汽通量（1）定义：单位时间通过与水平风速相垂直的单位面积的水汽量.（2）表达式:底边为单位长度，高为单位百帕的水汽通量为南京信息工程大学大气科学系水汽通量南京信息工程大学大气