大气中的水分和降水课件讲义PPT课件.ppt

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1、大气中的水分和降水一.大气湿度二.蒸发三.凝结四.大气降水1大气中的水汽是实现气候系统中水圈与大气圈水分交换的物理过程水是地球上唯一能在自然条件下三态并存的物体。在相变中傍随有能量、天气、水循环等过程大气中的水汽2大气的湿度湿度随时间的变化绝对湿度水气压和饱和水气压相对湿度露点温度：是用温度表示湿度的物理量，指在不增加水分时靠降低温度达到饱和，此时的温度即露点温度。用温度露点差来衡量干湿状态。3相对温度的日变化时刻RHT4蒸发、凝结、降水，对热量平衡和天气变化起重要作用。凝结物：雾、雾凇、雨凇、霜、露、霾过程:雨、雪、雷电、台风、龙

2、卷、冰雹5蒸发和凝结水相变化饱和水气压蒸发条件（影响蒸发的因素）条件：蒸发面的温度、空气湿度、风、蒸发面的性质和形状、地面性状6地表与大气中凝结的基本条件:降温大气中的凝结物：绝热上升冷却过程—云非绝热冷却过程—雾等地表层的凝结物：霜、露、雨凇、雾凇凝结7雾辐射雾：形成于晴朗微风的夜晚，如上海的雾，日出即散。平流雾：冷气流或冷洋流流到暖空气下方。如秘鲁首都利马的雾，大风才能吹散。8云热力对流、动力抬升形成。高云中云低云卷云、积云、层云；高积云、淡积云、浓积云。9降水云滴增长的物理过程贝吉龙效应雨和雪的形成雨量等级10人工影响云雨人工

3、降水：冷云（小冰晶）、暖云（碘化银）防雹：打炮、火箭11一、大气湿度湿度概念及其表示方法表示大气湿润程度的物理量，称大气湿度，它有如下几种表示方法：1.水汽压e大气压力是大气中各种气体压力的总和.大气中水汽所产生的那部分压力,叫水汽压.水汽压的单位与气压单位一样，用毫米水银柱高或hPa表示。在气象观测中,由干、湿球温度差经过换算而求得。12空气中水汽含量与温度高低有密切关系。温度愈高，空气中容纳水汽的能力愈强。在一定的温度条件下，一定体积的空气中所容纳的水汽数量是有一定限度的，因而水汽压也有一个限度。当水汽含量恰好达到这个限度，叫饱

4、和空气。饱和空气的水汽压称为饱和水汽压E，或称最大水汽压。饱和水汽压的大小与温度有关，温度愈高，饱和水汽压愈大.13式中，e水汽压（mm）；T为以绝对温度K表示的气温。由式可知，当气温等于16℃（289K）时，a＝e。一般情况下，气温的数值和16℃相差不大，以毫米水银柱高为单位的水汽压与绝对湿度在数值上近似，故在实际工作中以水汽压代替绝对湿度。2.绝对湿度单位容积空气中所含的水汽质量（通常以g/m3表示），称为绝对湿度。它与水汽压有如下关系：14饱和绝对湿度随温度的变化15当空气饱和时，e＝E，此时f＝100％；当空气未饱和时，e＜

5、E，f＜100％；空气处于过饱和时，f＞100％。相对湿度能够直接反映空气距饱和时的程度和大气中水汽的相对含量，在气候资料分析中运用很广。3.相对湿度f大气中实际水汽含量与饱和时水汽含量的比数，即实际水汽压e与同温度条件下饱和水汽压E之比称为相对湿度。相对湿度通常用百分数表示：164.饱和差d在某一温度下，饱和水汽压与实际水汽压的差值，称为饱和差（或湿度差）。单位为毫米或毫巴。d＝E-e饱和差愈大，说明空气中水汽含量愈少，空气愈干燥；饱和差愈小，空气中水汽含量愈多，空气愈潮湿。d＝0，f＝100％。175.露点温度td当空气中水汽含

6、量不变、气压一定时，气温下降到使空气达到饱和时的温度，称为露点温度，简称露点。空气经常处于未饱和状态，所以露点温度经常低于气温。在饱和空气中，t-td＝0；在未饱和空气中，t-td＞0；t-td差值愈大，说明相对湿度愈小。气温降低到露点，是水汽凝结的必要条件。18又从表中查出饱和水汽压为23.4hPa时的露点温度是20℃。说明水汽压不变，温度由30℃下降到20℃时，便可出现露点。露点温度、相对湿度可以通过查表获得。例如，当气温为30℃，水汽压为23.4hPa，从表3-8(P74)可查出30℃时的饱和水汽压为42.4hPa，则19(二

7、）湿度的变化与分布相对湿度的时间变化：相对湿度的日变化与年变化往往比较复杂.因为它和气温变化、天气系统、与大气环流有密切的关系。在水汽压日变化不大的情况下，相对湿度最高值出现在温度最低的日出之前；最低值出现在气温最高的午后。这是由于温度升高时，蒸发作用加强，水汽压虽然增大，但饱和水汽压增大更多，水汽难以饱和，所以相对湿度反而降低。5月份华盛顿的相对湿度、露点温度和气温日变化图20空间分布：相对湿度的分布随距海远近与纬度高低而有不同。我国东南沿海的杭州，相对湿度的年平均值为82％，而西北内陆的哈密只有40％。绝对湿度随纬度的变化21二

8、、蒸发（一）蒸发及其影响因素液态水转化为水汽的过程叫蒸发。蒸发过程的发生，取决于实际水汽压（e）与饱和水汽压（E）二者对比关系。当e＜E，蒸发进行；e＞E，蒸发停止，并可能产生凝结；e＝E，处于动态平衡，即逸出水面的分子数与进入水中的