对流性天气过程课件.pptVIP

第八章对流性天气过程1

要点1.雷暴系统的结构特征和活动规律2.飑中系统3.飑线和锋面的异同4.中小尺度系统的扰动特征5.对流天气预报的物理基础6.对流性天气形成的条件7.几种常见的对流天气的触发机制8.强雷暴发生、发展的有利条件2

在暖季，当大气层结处于不稳定状态、空中有充沛水汽、并有足够对流冲击力的条件下，大气中对流运动得到强劲发展，其所形成的天气系统称对流性天气系统，如雷暴、龙卷、飑线、冰雹等。n这些天气系统不仅尺度小、生命期短，而且气象要素水平梯度很大、天气现象剧烈，具有很大破坏力，往往是一种灾害性天气系统。n3

暴雨、冰雹、龙卷、雷暴大风等中尺度强风暴天气能形成严重自然灾害，给国民经济建设和军事活动带来重大损失。nn世界各国频数较高的自然灾害是气象原因造成的，而由中尺度天气造成的重大灾害占有很大比例。4

?概述?雷暴的结构及雷暴天气的成因?中小尺度天气系统?对流性天气预报的物理基础?对流性天气的预报方法5

概述对流性天气：由大气中的对流不稳定层结造成的，并伴有阵雨、大风、冰雹、龙卷等天气现象。对流性天气的特征：㈠对流性天气都是对流旺盛的积雨云（cb）的产物㈡对流性天气具有范围小，发展快的特点。㈢对流性天气发展剧烈，易形成灾害。6

雷暴：积雨云中所发生的雷电交作的激烈放电现象，同时指产生这种天气现象的天气系统。雷暴是由旺盛积雨云所引起的伴有闪电、雷鸣和强阵雨的局地风暴。没有降水的闪电、雷鸣现象，称干雷暴雷暴过境时，气象要素和天气现象会发生剧烈变化，如气压猛升，风向急转，风速大增，气温突降，随后倾盆大雨。强烈的雷暴甚至带来冰雹、龙卷等严重灾害。7

雷暴云：指产生雷暴的积雨云（cb）。一般雷暴：通常把只伴有阵雨的雷暴称为“一般雷暴”。强雷暴：伴有雷雨、大风、冰雹、龙卷等严重的灾害性天气现象之一的雷暴称为强雷暴。8

§8.1雷暴的结构及雷暴天气的成因一、一般雷暴的结构1．生命史的三个阶段①发展阶段②成熟阶段③消散阶段9

2．生命史：每个阶段持续十几分钟至半小时左右。３．水平尺度：约十几公里至中γ尺度。４．垂直运动：(垂直速ω﹤15m/s)max５．垂直运动在对流层中层最强（300hPa-500hPa）10

成熟阶段发展阶段一般雷暴结构消散阶段11

６．降水分布：云中物态特征0℃等温线至-20℃等温线之间的区域主要由过冷水滴、雪花、及冰晶组成，而冰晶是从-10℃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。12

雷暴群或带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），每个单体都具有独立的云内环流，都经历发展阶段、成熟阶段和消散阶段，并处于不断新生和消失的新陈代谢过程中。2．生命史：几个小时、中β尺度。3.水平尺度：可达几百公里。4．每个单体处于不同的发展阶段。13

一个典型的多单体雷暴群的平面图14

二、一般雷暴天气的成因1雷电雷电是由积雨云中冰晶“温差起电”以及其它起电作用所造成的云与地之间或云与云之间的放电现象。一般当云顶发展到-20℃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。15

2阵雨在雷暴云中上升气流最强区附近，一般有一大水滴累积区，当累积量超过上升气流承托能力时，便开始降雨。由于累积区中的水倾盆而下，因而造成阵雨或暴雨。阵雨持续时间为几分钟到一小时不等，视雷暴云的强弱及含水量多少而定。16

3阵风在雷暴云的成熟阶段，云中产生的下沉气流冲到地表面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。移动缓慢的雷暴，云下的流出气流几乎是径向（即向四面八方铺开）的。然而多数情况下，在雷暴移向的下风方的风速要大于上风方。17

4压、温、湿的变化由于下沉气流中水滴蒸发，使下沉气流几乎保持饱和状态，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”。当雷暴云向前移动时，云下的雷暴高压也随之向前移动，使得测站气温下降、气压涌升、相对湿度上升、露点或绝对湿度下降等气象要素的显著变化。18

在弱的垂直风切变中的孤立雷暴模型19

三、“稳定状态”的强雷暴的结构基本概念飑暴：以强烈阵风为主的强雷暴雹暴：以严重降雹为主的强雷暴生命史：较长，几小时--十几小时在强垂直切变环境下发展起来的20

超级单体风暴、多单体风暴、龙卷风暴、飑线是常见的强风暴具有以下共同特征：l前部有一支倾斜的上升气流；l后部有一支下沉气流从中层进入风暴，从低层流出，下沉气流与入流气流辐合，使上升运动更强；l上升气流合下沉气流构成不对称环流和天气系统。21

强雷暴与一般雷暴的主要区别：①垂直气流的强度；②垂直气流的有组织程度和不对