7第七章大型降水天氣過(guò)程(教案)

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1、第七章大型降水天氣過(guò)程本章主要分析降水特別是眾雨形成的物理過(guò)程，影響我國(guó)大范圍降水的環(huán)流形勢(shì)及天氣過(guò)程，形成暴雨的各種天氣尺度系統(tǒng)等。概述大型降水：主要是指范圍廣大的降水，降水區(qū)可達(dá)天氣尺度大小，包括連續(xù)性和陣性的大范圍雨雪及夏季暴雨。雨季：一個(gè)地區(qū)降水相對(duì)集屮的時(shí)期，在這時(shí)期內(nèi)的降水量占年降水量的大部分，我國(guó)的雨季都在夏季。我國(guó)各地降水氣候概況（1）各地雨量年雨量分布極不均勻，從東南沿海向西北內(nèi)陸減少。（2）雨季：用季一般出現(xiàn)在夏半年，降水分布不均勻，東南部Fkj季出現(xiàn)早，結(jié)束晚，用季屮有和對(duì)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月底云貴高原青藏高原北部華南沿海雨季長(zhǎng)江流域華北、東北雨季東亞環(huán)流的季節(jié)變化與我國(guó)雨帶活動(dòng)雨帶：一次降水過(guò)程中，降水量相對(duì)集中的地帶；侯（旬）內(nèi)平均降水量相對(duì)集中的地區(qū)。（1）雨帶活動(dòng)：西太平洋副熱帶髙壓脊線（北側(cè)8-10緯度）lOOhPa青藏高壓（北側(cè)）副熱帶西風(fēng)急流（南側(cè)）東亞季風(fēng)季節(jié)變化雨帶從南往北移華南前汛期江淮梅雨華北東北雨季華南進(jìn)入后汛期8月下旬一10刀上旬雨帶從北往南移9月屮一10月上旬淮河秋

3、*j期，F(xiàn)kj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月下旬兩次北跳三次停滯（3）中國(guó)暴雨的分布特

4、征■不僅發(fā)生在沿海，而且岀現(xiàn)在內(nèi)陸；■華南沿海和東南沿海的降水量極值多數(shù)由臺(tái)風(fēng)引起；▼長(zhǎng)江屮下游和淮河流域暴雨主要由6-7月梅南鋒上西南渦所引起；?黃河中下游和海河流域的暴雨主要是四川移出的西南渦和青海移出的西北渦造成;■暴雨極值與地形有關(guān)，多發(fā)于曖季。§7.1降水的形成與診斷一、降水形成過(guò)程（一）一般降水的形成過(guò)程冰晶效應(yīng)碰撞合并水汽條件宏觀過(guò)程：決定于犬氣學(xué)條件垂直運(yùn)動(dòng)條件

5、云滴增長(zhǎng)條件」微觀過(guò)程（決定于云物理?xiàng)l件）冰品效應(yīng):云中有冰品和過(guò)冷卻水滴同吋并存，在同一溫度下（一10°到一20°Z間最有利）,山于冰品的飽和水汽壓小于水滴的飽和水汽壓致使水滴蒸發(fā)并向冰品凝華，促使云

6、滴迅速增長(zhǎng)而產(chǎn)牛降水。碰撞合并：當(dāng)云層較厚，云中含水量較大并有一定的擾動(dòng)時(shí)，則有利于云滴的碰撞合并，使云滴增大形成降水。在中高緯度，云內(nèi)的“冰晶效應(yīng)”起著重要作用。在低緯度和屮緯度夏季，由于一10°等溫線較高，有些云往往發(fā)展不到這個(gè)高度，云中只有水滴，不含冰品。云滴增長(zhǎng)的條件：取決于云層厚度，云層厚度取決于水汽條件和垂直運(yùn)動(dòng)條件，因此降水分析就是對(duì)水汽條件和垂肓運(yùn)動(dòng)條件進(jìn)行分析。（二）暴雨形成條件-般降水可分為7級(jí)24小時(shí)雨量（mm）<0.10.1—1010—2525—5050—100100—200>200等級(jí)微量小雨中雨大雨暴雨大暴雨特大暴雨凡FI降水量達(dá)到和超過(guò)50亳米的降

7、水稱(chēng)為眾雨，乂有眾雨、人眾雨、特人眾雨三個(gè)量級(jí)。暴雨形成條件1、充分的水汽供應(yīng)：在大氣飽和比濕達(dá)到相當(dāng)大的數(shù)值以上才能形成暴雨。2、強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)3、較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間因此要研究環(huán)流形勢(shì)連續(xù)暴雨的必要■麗賽：副高脊，長(zhǎng)波槽，切變線、靜止鋒、人型冷渦等長(zhǎng)期穩(wěn)定天氣尺度系統(tǒng)：短波槽、低渦、氣旋等移速較快。但在穩(wěn)定的長(zhǎng)波控制卞可以接連出現(xiàn)，造成一次又一次的暴雨過(guò)程。二、水汽方程和降水率1、水汽方程：表示水汽輸送和變化的基木方程比濕q體積Sx6y6z單位吋間內(nèi)該體積所含水汽的變化量為/11

8、8z18/--/8x/所含水汽質(zhì)雖pq8x§y§z—(pqSxSySz)dt在7四個(gè)因-、（1）水平

9、方向上水汽的凈流入量其中,:的情況下，水分質(zhì)最守恒可知水汽變化最決定于總結(jié)和湍流擴(kuò)散。一—+—（p^v）SxSySz,8xdy為水汽通量散度。dyoxdya{pqw)8x6y6zdz(2)垂直方向上水汽的凈流入量為(3)凝結(jié)最：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，單位質(zhì)最空氣凝結(jié)率為C,〃懇喬懇側(cè)為正’蒸發(fā)時(shí)為負(fù)。則在單位時(shí)間內(nèi)，體積鬼‘凝結(jié)量為(4)湍流擴(kuò)散湍流擴(kuò)散率：?jiǎn)挝粫r(shí)間，單位質(zhì)量空氣塊由湍流擴(kuò)散引起的水汽輸送雖d,則單位時(shí)間內(nèi)體積內(nèi)湍流擴(kuò)散所引起的水汽輸送量為則有下式成立SxSySz廠Q〃&幾&—=--(pqu)8xdy8z-—(pqv^SxdyS^dtdxdy水汽方程06(、―、J、—(/

10、^7)=-—(內(nèi)《)-—(P?v)-—(atvv)-pc+pK—:dtdx氏扳dz以連續(xù)方程代入血+"小2、率。則得水汽方程的另一形式：dt里=_c+F寶降水率：設(shè)I是單位時(shí)間內(nèi)降9八匕的總降水量，稱(chēng)為降水強(qiáng)度或降水三.1、g"a/“0^^~dp0dt一^「XL?寸4U±4亠丿J“I寸'丄1U7ES表示空氣的飽和程度。dq一段時(shí)間內(nèi)Idt水汽條件的診斷刁1水汽含量(1)各層比濕或露點(diǎn)/(2)各層飽和程度：等壓而圖上：T-TdW2°C飽和區(qū)；T-TdW4-5°C濕區(qū)垂直剖面圖：相對(duì)濕度90%飽