内容正文:
微专题3 雾、云的形成条件分析
一、雾的形成条件分析
1.雾是由悬浮近地面空气中微小水滴或冰晶组成的天气现象,是近地面层空气中水汽凝结(或凝华)的产物。雾是液态的。在水汽充足、微风及大气稳定的情况下,相对湿度达到100%时,空气中的水汽便会凝结成细微的水滴悬浮于空中,使地面水平的能见度下降,这种天气现象称为雾。雾与云的不同之处在于,云生成于大气的高层,而雾接近地表。
2.空气容纳的水汽是有限度的,当水汽达到最大限度时,也就饱和了。在体积相等的情况下,容纳的水汽多少也与气温高低有关。气温越高,空气中所能容纳的水汽也越多,反之则越少。如果地面热量散失,温度下降,空气又相当潮湿,空气中一部分的水汽就会凝结出来,变成很多小水滴,悬浮在近地面的空气层里,就形成了雾。雾和云都是由于温度下降而造成的,雾实际上也可以说是靠近地面的云。
3.雾的分类
(1)气团雾
①辐射雾:在日落后地面的热气辐射至天空里,冷却后的地面冷凝了附近的空气。而潮湿的空气便会因此降至露点以下,并形成无数悬浮于空气里的小水点,这便是辐射雾。它主要在秋天或冬天的清晨,天晴且风弱时出现,在日出后不久或风速加快后便会自然消散。多出现在晴朗、微风、近地面水汽比较充沛且比较稳定或有逆温存在的夜间和清晨。
②平流雾:暖而湿的空气作水平运动,经过寒冷的地面或水面,逐渐冷却而形成的雾,气象上叫平流雾。这种雾常伴随毛毛雨的天气。
③蒸发雾:即冷空气流经温暖水面,如果气温与水温相差很大,则因水面蒸发大量水汽在水面附近的冷空气便发生水蒸汽凝结成雾。这时雾层上往往有逆温层存在,否则对流会使雾消散。所以蒸发雾范围小,强度弱,一般发生在下半年的水塘周围。
④上坡雾:这是潮湿空气沿着山坡上升,绝热冷却使空气达到过饱和而产生的雾。这种潮湿空气必须稳定,山坡坡度必须较小,否则形成对流,雾就难以形成。
⑤平流辐射雾:平流辐射雾是由平流及辐射两种因素共同作用造成的 。
(2)锋面雾:经常发生在冷、暖空气交界的锋面附近,一般雾后便是持续性的降雨。锋前锋后均有,但以暖锋附近居多。锋前雾是由于锋面上面暖空气云层中的雨滴落入地面冷空气内,经蒸发,使空气达到过饱和而凝结形成;而锋后雾,则由暖湿空气移至原来被暖锋前冷空气占据过的地区,经冷却达到过饱和而形成的。
4.雾的形成条件分析
(1)降温:较冷的下垫面;
(2)充足的水汽;
(3)无风或微风的环境;
(4)凝结核。
二、云的形成
1.云是地球上庞大的水循环的有形的结果。太阳照在地球的表面,水蒸发形成水蒸气,一旦水汽过饱和,水分子就会聚集在空气中的微尘(凝结核)周围,由此产生的水滴或冰晶将阳光散射到各个方向,这就产生了云的外观。并且,云可以形成各种的形状,也因在天上的不同高度、形态而分为许多种 。
2.积雨云:云体浓厚庞大,垂直发展极盛,远看很像耸立的高山。云顶由冰晶组成,有白色毛丝般光泽的丝缕结构,常呈铁砧状或马鬃状。云底阴暗混乱,起伏明显,有时呈悬球状结构。积雨云常产生雷暴、阵雨(雪),或有雨(雪)旛下垂。有时产生飑或降冰雹。云底偶有龙卷产生。积雨云还有同类——雨层云。两者区别是积雨云雨下的时间短,但是很猛;雨层云时间长,但下得没有积雨云那么猛烈。
3.层积云:属低云族,结构松散的大云块、大云条(滚轴状)组成的云层,有时排列成行;颜色灰白或灰色;云块的视角宽度通常大于5°;主要由空气的波动和乱流混合作用形成,一般由水滴构成,北方和高原地区严寒季节可由水滴、冰晶、雪花构成,厚者可降间歇性小雨雪,南方有时可有较大降水;根据其形状特征可分透光、蔽光、积云性、荚状、堡状等层积云数种。
4.荚状层积云:是由上升气流与下沉气流共同影响形成的,常为中间厚边缘薄,形似豆荚,梭子状的云条,个体分明,分离散处。荚状云最容易出现在山地背风坡区, 且多出现在西南、正西以及西北背约25~35度上空。
三、风的形成条件分析
1.风的形成原理:地面受热不均,受热较多的地方气温高,空气受热膨胀上升,受热较少的地方气温低,空气冷却收缩下沉,形成大气的垂直运动。在近地面则形成高压中心和低压中心,产生气压差。气压差异产生水平气压梯度力,驱动大气的水平运动,称为风。
2.风的受力分析
(1)近地面:
①水平气压梯度力:垂直于等压线,由高压指向低压;是形成风的直接动力,既影响风的方向,也影响风的大小。
②摩擦力:近地面的粗糙程度,决定了摩擦力的大小,摩擦力的方向与风的方向相反,会减小风的速度。水平气压梯度力一定的情况下,摩擦力越大风速越小。摩擦力既影响风的方向,也影响风速大小。
③地转偏向力:风在运动时会受到地转偏向力的影响,北半球右偏,南半球左偏。地转偏向力只影响风的方向,对风速大小没有影响。
(2)高空中的风一般没有摩擦力的影响,只受水平气压梯度力和地转偏向力的影响,因此水平气压梯度力相同热带条