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降水的构成与确诊
东莞气候    2016-01-27 10:52:22

(一)一般降水的构成进程

   降水是大气中的水的相变(水汽凝集成雨雪等)进程。从其机制来剖析,某一区域降水的构成,大致有三个进程。

   首要是水汽由源地水平输送到降水区域,这便是水汽条件。

   其次是水汽在降水区域辐合上升,在上升中绝热胀大冷却凝聚成云,这便是笔直运动的条件。

   最终是云滴增加变为雨滴而下降,这便是云滴增加的条件。

   这三个降水条件中,前两个是归于降水的微观进程,首要决定于气候学条件,下面即将具体剖析。第三个条件是归于降水的微观进程,首要决定于云物理条件。

   一般以为云滴增加的进程有两种:一种是云中有冰晶和过冷却水滴一起并存,在同一温度下(以-10℃到-20℃为最有利),由于冰晶的饱满水汽压小于水滴的饱满水汽压,致使水滴蒸腾并向冰晶上凝华,这种所谓的“冰晶效应”能促进云滴迅速增加而发作降水。另一种是云滴的磕碰兼并效果。当云层较厚,云中含水量较大并有必定的扰动时,则有利于云滴的磕碰兼并使云滴增大构成降水。上述两种进程,对不同纬度,不同时节的降水,有着不同的效果。在中高纬度,云内的“冰晶效应”起着重要效果。当云层开展很厚,云顶温度低于-10℃,云的上部具有冰晶结构(如As、Ns、Cb等)时,就会发作激烈的降水。而云层较薄,完全由水滴组成(如St、Sc等)时,则只能降毛毛雨或小雨。在低纬度和中纬度夏日,由于-10℃等温线较高,有些云往往开展不到这个高度,云中只需水滴,不含冰晶。但云层开展较厚时,云滴的磕碰就起着重要的效果,因而也能降较强的雨。

   由上可见,云滴增加的条件,首要决定于云层厚度,而云层的厚度,又决定于水汽和笔直运动的条件。水汽供给愈充沛,则云底高度愈低,上升运动愈强,则云顶高度愈高,因而云层逾厚,云滴增加愈快,降水量愈大。所以在降水预告中,一般只需剖析水汽条件和笔直运动条件就够了。

  (一)暴雨构成条件

   除上述一般降水所有必要满意的条件外,构成暴雨还有必要满意如下的条件。

    1、充沛的水汽供给

   暴雨是在大气饱满比湿到达适当大的数值以上才构成的。

   有必要指出,比湿≥8g/kg仅仅呈现大、暴雨的必要条件。可是这时并不必定都会呈现大暴雨,还需要有强的上升运动。

   除了适当高的饱满比湿外,还有必要有充沛的水汽供给,由于只靠某一区域大气柱中所含的水汽凝聚下降量很小。因而,有必要研讨水汽供给的环流局势。

   2、激烈的上升运动

   首要依照本文后边所讲的办法,关于一地暴雨(日降水量≥50毫米)中的笔直速度作一大约的估量。在核算时,先设地上饱满比湿为14g/kg。假如50毫米降水量在一天之内均匀下降,那么降水时的最大上升运动约为10.8毫米/秒;若50毫米降水量在5小时降完,则降水时的最大上升速度约为54厘米/秒;若50毫米降水量在1小时内降完,则降水时的最大上升速度为260厘米/秒。上面三种上升速度,反映了三种不同规范体系的降水。第一种归于大规范体系;第二种归于中规范体系;第三种归于小规范体系。实际上一般暴雨,尤其是特大暴雨都不是在一天之内均匀下降的,而是会集在一小时到几小时内下降的,所以降水时的笔直运动是很大的,是由中小气候体系所构成的。如此大的笔直运动,只需在不安稳能量开释时,才干构成。所以在考虑暴雨时,有必要剖析不安稳能量的贮存和开释问题。为此,有必要研讨构成暴雨的中、小规范体系。

   3、较长的继续时刻

   降水继续时刻的长短,影响着降水量的巨细。降水继续时刻长是暴雨(特别是接连暴雨)的重要条件。中小规范气候体系的生命较短,一次中、小体系的活动,只能构成一地短时的暴雨。有必要要有若干次中(小)规范体系的接连影响,才干构成时刻较长、雨量较大的暴雨。但是中、小规范体系的发作、开展又是以必定的大规范体系为布景的,也便是说,暴雨总是发作在大范围上升运动区内。因而,要评论暴雨的继续时刻,就有必要评论行星规范体系和气候规范体系的安稳性和重复呈现的问题。副热带高压脊、长波槽、切变线、停止锋和大型冷涡等大规范气候体系的长时刻安稳是构成接连性暴雨的必要条件。短波槽、低涡、气旋等气候规范体系移速较快,但它们在某些安稳的长波型式操控下能够衔接呈现,构成一次又一次的暴雨进程。在特定的气候局势下,当气候规范体系移动缓慢或阻滞时,更简单构成时刻会集的特大暴雨。




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