文档介绍：雷暴及其强对流天气
中国民航大学
空管学院
2017/6/30
强对流天气常以短时强风、强风切变、强降水、雷雨大风、龙卷风、冰雹和飑线等形式出现,它发生在对流云系或单体对流云块中,影响范围小,一般小于200公里,最小时仅有几公里。这种天气破坏性强,是灾害性天气的一种。
强对流天气概况
气象上所说的尺度是指天气系统(如高压、低压、冷锋、雷暴等)在空间占据的范围和生存的时间长度,通常可把它们划分为行星尺度系统、大尺度系统、中尺度系统和小尺度系统。
天气系统的尺度1
天气系统的尺度2
行星尺度系统泛指大型的天气系统,它们的水平范围达几千公里至上万公里,进退缓慢,维持时间一般为3至10天或更长时间,气象台中常说的“副热带高压”就属行星尺度系统。 大尺度系统水平范围在1千公里至3千公里,移动明显,一般可维持1—3天时间,即天气预报中常见的高压、低压等概念。 中尺度系统的水平范围为几十公里至200多公里,活动时间只有几十分钟至十几小时,如夏天常见的雷暴群、短时间强降水、大风、冰雹等强对流天气。 小尺度系统的水平范围在20公里以下,有的只有几十米,生命史仅几分钟至几十分钟,如龙卷风、积雨云等。 需要指出的是,中、小尺度系统环流强、能量集中,极易导致局部强烈灾害性天气。由于中、小尺度系统引发的天气“来去匆匆”,常使人猝不及防,对飞行危害很大。
中小尺度天气系统特点1
,生存时间短。一般把水平范围在几百米到几十公里,生命期只有几十分钟至二、三小时的天气系统,称为小尺度天气系统,例如积雨云、等;水平范围为几十至二、三百公里,生命期约一到十几小时的天气系统,称为中尺度天气系统,如、高压、中尺度低压等。对中小尺度天气系统的研究,是在分析暴雨、冰雹、龙卷等强对流天气中发展起来的,研究成果对预报上述灾害性天气具有重要的意义。此外,、等局地环流,由于水平范围在一二百公里以内,有明显的昼夜变化,同中尺度天气系统的时空尺度相当,也可划分在中尺度天气系统范围内。但其性质与上述的中尺度天气系统有本质上的区别。
中小尺度天气系统特点2
,因此所产生的天气远比锋面(见)、等天气尺度系统剧烈。如飑线过境时,瞬时气压变化每分钟几乎可达1百帕,气压梯度可达1-3百帕/公里;温度变化每15分钟可达10℃,5℃/10公里;风速可大到几十米每秒。而天气尺度以上天气系统,每百公里气压变化几个百帕,温度变化几度,风速10米/秒以下。
,铅直速度一般可达1~10米/秒,甚至曾观测到50米/秒以上的情况(大尺度天气系统一般为几厘米每秒)。
,水平加速度和水平地转偏向力、水平气压梯度力同量级,造成风和等压线不平行。
中小尺度天气系统特点3
,水平地转偏向力和水平气压梯度力也不平衡,大尺度运动是准静力平衡的,较大的中尺度系统也具有准静力平衡特性,但在强风暴类的对流性中尺度系统中,空气运动是非静力的,浮力可以使气块产生较强的垂直加速度,导致猛烈天气生成。
,中尺度系统所伴随的天气通常较强烈,常带来大风、暴雨、冰雹,甚至出现龙卷和下击暴流等猛烈致灾天气,且具有突发性和急剧变化的特征。而大尺度所伴随的天气则弱得多,且较持续,变化也较缓慢。
雷暴的形成和发展
雷暴的形成:雷暴的形成始于温暖和潮湿的空气上升。当潮湿空气上升时,空气中的水分便会遇冷凝结而成为云。随着气流继续上升,云层亦发展得越来越高,云中的水珠也会不断增长。达到高空时温度会很低,冰粒也会在云中形成。当云顶达到十至二十公里时便形成积雨云,而雷暴是由积雨云生成的。
雷暴形成条件
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雷暴按强度分级
雷暴按强度可以划分为普通单体雷暴和强雷暴两种,其中强雷暴又分为超级单体雷暴和多单体雷暴。