7第七章大型降水天气过程(教案)

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1、第七章大型降水天气过程本章主要分析降水特别是眾雨形成的物理过程，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。概述大型降水：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。雨季：一个地区降水相对集屮的时期，在这时期内的降水量占年降水量的大部分，我国的雨季都在夏季。我国各地降水气候概况（1）各地雨量年雨量分布极不均匀，从东南沿海向西北内陆减少。（2）雨季：用季一般出现在夏半年，降水分布不均匀，东南部Fkj季出现早，结束晚，用季屮有和对干期。5月下旬TO月下旬6月中旬-10月下旬4月中-10月中旬6月上旬-9月初7月中

2、旬-8月底云贵高原青藏高原北部华南沿海雨季长江流域华北、东北雨季东亚环流的季节变化与我国雨带活动雨带：一次降水过程中，降水量相对集中的地带；侯（旬）内平均降水量相对集中的地区。（1）雨带活动：西太平洋副热带髙压脊线（北侧8-10纬度）lOOhPa青藏高压（北侧）副热帶西风急流（南侧）东亚季风季节变化雨带从南往北移华南前汛期江淮梅雨华北东北雨季华南进入后汛期8月下旬一10刀上旬雨带从北往南移9月屮一10月上旬淮河秋

3、*j期，Fkj罐小20°N5月中旬-8月F旬15°N20-25°N30°N5月中旬-6月上旬6月中旬-7刀上句7月中旬一8月下旬两次北跳三次停滞（3）中国暴雨的分布特

4、征■不仅发生在沿海，而且岀现在内陆；■华南沿海和东南沿海的降水量极值多数由台风引起；▼长江屮下游和淮河流域暴雨主要由6-7月梅南锋上西南涡所引起；•黄河中下游和海河流域的暴雨主要是四川移出的西南涡和青海移出的西北涡造成;■暴雨极值与地形有关，多发于暧季。§7.1降水的形成与诊断一、降水形成过程（一）一般降水的形成过程冰晶效应碰撞合并水汽条件宏观过程：决定于犬气学条件垂直运动条件

5、云滴增长条件」微观过程（决定于云物理条件）冰品效应:云中有冰品和过冷却水滴同吋并存，在同一温度下（一10°到一20°Z间最有利）,山于冰品的饱和水汽压小于水滴的饱和水汽压致使水滴蒸发并向冰品凝华，促使云

6、滴迅速增长而产牛降水。碰撞合并：当云层较厚，云中含水量较大并有一定的扰动时，则有利于云滴的碰撞合并，使云滴增大形成降水。在中高纬度，云内的“冰晶效应”起着重要作用。在低纬度和屮纬度夏季，由于一10°等温线较高，有些云往往发展不到这个高度，云中只有水滴，不含冰品。云滴增长的条件：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肓运动条件进行分析。（二）暴雨形成条件-般降水可分为7级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凡FI降水量达到和超过50亳米的降

7、水称为眾雨，乂有眾雨、人眾雨、特人眾雨三个量级。暴雨形成条件1、充分的水汽供应：在大气饱和比湿达到相当大的数值以上才能形成暴雨。2、强烈的上升运动3、较长的持续时间因此要研究环流形势连续暴雨的必要■丽赛：副高脊，长波槽，切变线、静止锋、人型冷涡等长期稳定天气尺度系统：短波槽、低涡、气旋等移速较快。但在稳定的长波控制卞可以接连出现，造成一次又一次的暴雨过程。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木方程比湿q体积Sx6y6z单位吋间内该体积所含水汽的变化量为/11

8、8z18/--/8x/所含水汽质虽pq8x§y§z—(pqSxSySz)dt在7四个因-、（1）水平

9、方向上水汽的净流入量其中,:的情况下，水分质最守恒可知水汽变化最决定于总结和湍流扩散。一—+—（p^v）SxSySz,8xdy为水汽通量散度。dyoxdya{pqw)8x6y6zdz(2)垂直方向上水汽的净流入量为(3)凝结最：单位时间内，单位质最空气凝结率为C,〃恳乔恳側为正’蒸发时为负。则在单位时间内，体积鬼‘凝结量为(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虽d,则单位时间内体积内湍流扩散所引起的水汽输送量为则有下式成立SxSySz厂Q〃&几&—=--(pqu)8xdy8z-—(pqv^SxdyS^dtdxdy水汽方程06(、―、J、—(/

10、^7)=-—(內《)-—(P?v)-—(atvv)-pc+pK—:dtdx氏扳dz以连续方程代入血+"小2、率。则得水汽方程的另一形式：dt里=_c+F宝降水率：设I是单位时间内降9八匕的总降水量，称为降水强度或降水三.1、g"a/“0^^~dp0dt一^「XL•寸4U±4亠丿J“I寸'丄1U7ES表示空气的饱和程度。dq一段时间内Idt水汽条件的诊断刁1水汽含量(1)各层比湿或露点/(2)各层饱和程度：等压而图上：T-TdW2°C饱和区；T-TdW4-5°C湿区垂直剖面图：相对湿度90%饱