8第八章对流性天气过程(教案)

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1、第八章对流性天气过程§8.0引言一.什么是对流性天气？对流性天气是指山大气中的对流不稳定层结造成的并伴有阵雨、人风、冰雹、龙卷等天气现彖。二.对流性天气的特征对流性天气都是对流旺盛的积雨云（Cb）的产物。雷眾：积雨云屮所发牛的雷电交作的激烈放电现象，同时指产牛这种犬气现象的大气系统。—•般雷暴：通常把只伴有阵雨的雷暴称为"一般雷暴〃。强雷暴：伴冇雷雨、大风、冰雹、龙卷等严重的灾害性天气现象z—的雷暴称为强雷暴。（二丿对流性天气具有范围小,发展快的特点。（三丿对流性犬气发展剧烈,易形成灾害。一般情况下，对流性天气影响范围较小，

2、持续时间较短，所以通常是一种局部灾害性天气。不过，有时也会发生大范围的强雷暴天气过程，其影响范围可达儿十个县到儿个省区，持续吋间可达一天左右。§8.1雷暴的结构及雷暴天气的成因一.一般雷暴的结构（一）雷暴单体发展的三个阶段模式雷暴云：指产生雷暴的积用云（Cb）。一个雷暴云叫做一个雷暴单体，其水平尺度约十几公里。多个雷暴单体成群成带地聚集在一起称为雷暴群或雷暴带，它们的水平尺度有时可达数百公里。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，毎个阶段持续十几分钟到半个小时左右。1.生命史的三个阶段主要特征1）发展（积云

3、）阶段：上升气流贯穿于整个云体2）成熟极端：开始产生降水，并n由于降水物的拖曳作用产生下沉气流。但在下沉气流的上方，上升气流仍贯穿云体。3）消散阶段：下沉气流占据了云体的主要部分16公里发展阶段成熟阶段消敵阶段1412108-160+846公里02468公毘0220V雪花—冰晶Ro垂亶速度的尺度（米/秒）Lo-51(3一30-26垂克速度V殊/秒公里EE3卜•沉lx8.3一个典型的多单体雷暴+17+2868公里图8.1—般雷暴结构的模型1.生命史：每个阶段持续十几分钟至半小时左右。2.水平尺度：约十几公里至中Y尺度。3.垂直

4、运动：（一般雷暴云，垂直速度3max<15m/s）4.垂直运动在对流层中层最强（300hpa-500hpa）5.降水分布：云中物态特征表现为，0°C等温线至-20°C等温线之间的区域主要山过冷水滴、雪花、及冰晶组成，而冰晶是从-10°C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。（二）雷暴群或带（图&3）群的平面图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）。2.生命史：儿个小时、'I'B尺度。3.每个单体处于不同的发展阶段。二.一般雷暴天气的成因（一）雷电雷电是

5、由积用云中冰晶〃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°C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。（二）阵雨在雷暴云中上升气流最强区附近，一般冇一大水滴累积区，当累积量超过上升气流承托能力时，便开始降雨。由于累积区屮的水倾盆而F，因而造成阵雨或暴雨。阵雨持续时间为儿分钟到一小时不等，视雷暴云的强弱及含水虽多少而定。（三）阵风在雷暴云的成熟阶段，云中产牛的下沉气流冲到地农血向四周散开造成阵风。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

6、缓慢的雷暴，云下的流出气流几乎是径向（即向四而八方铺开）的。然而多数悄况下，在雷暴移向的下风方的风速要大于上风方。（四）压、温、湿的变化由于下沉气流中水滴蒸发，使下沉气流儿乎保持饱和状态，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"（图&4）当雷眾云向前移动时，云下的雷暴高压也随之向前移动，使得测站气压先下降、示上升，温度下降（冷空气堆），相对湿度上升，绝对湿度下降（与温度冇关，近与饱和）。垂直截面气压廉线最低气压图8.5—次大苞爨中的气流图图8.4在弱的垂直风切变环境中的孤立雷

7、暴模型三•“稳定状态”的强雷暴的结构基本概念飕暴：以强烈阵风为主的强雷暴称为〃胞暴〃。雹暴：以严重降雹为主的强雷暴称为〃雹暴〃。强雷暴与一般雷暴的主要区别：①特定坏流场，强的垂直切变和强的不稳定。②特定的铅直环流。稳定状态的含义：当强雷暴发展到一定阶段时，会出现一个可以维持数小时Z久的近乎稳定的、较强较大，以及高度有组织和不对称垂直环流。（一）“超级单体”风暴1・特征：①含义：具有单一的特大的垂直环流的巨大的强风眾云。②水平尺度：20-40km；垂直尺度：18km③生命史：儿个小时④环流特征：具有强大的非对称的有组织的垂直环

8、流，前部有斜升气流，后部有下击暴流（图8.5）。§8.2中小尺度天气系统一、旭中系统1含义：和胞现彖相联系的一类中系统叫隗中系统，它包括雷暴高压、胞线、胞线前低压和尾流低压等中系统。雷暴高压是指在成熟阶段雷暴的下方，一般都有1个冷性中高压,这种高压称为雷暴高压。在冷空气堆已完全形成而它的范