文档介绍：:..第五章湿度场分析§。它是表示水汽输送强度的物理量。其定义是:在单位时间内流经某一单位面积的水汽质量。按具含义,水汽输送应包括两种方式,即水平输送和垂直输送。我们一般所说的水汽输送是指水平输送vq/go为了推导出它的单位和理解其物理意义,我们取一个既垂直于地面乂垂直于风速矢量的截面积ABCD,如图5」所示它的高度为AZ,底边长为AL,设空气在单位时间内由ABCD面流到AECD,此时空气体积为VeALeAZ乂设P为空气密度,q为比湿,则在此体积内所含的水汽量为()考虑到气彖上的****惯用法和资料情况(多数都是各等压面上的资料),将垂直高度坐标Z变换成气压坐标P,BPAZ=-AP/pg,将此代入()式并取绝对值得到:°•g•V•AL•®/pg=g/g•V•AL•A” ()上式中各物理量的单位为:g〜m/sSV〜m/s,q~g/kg,P〜hPa=kg/(cm«s2),L〜cm。故水汽通量的单位是g/s。根据水汽通量的定义,若截面积的高取1hPa,底边长为lcm,并考虑水汽输送的方向,则此时水平水汽通量的表达式为:1一—qV ()g计算时,g>风速卩、比湿q的单位如上面所述,这样计算得出的水汽通量的为单位应为g/(s*hPa*cm)o风的方向即为水汽输送的方向。关于水汽的垂直输送,一般较少单独应用,多在水汽平衡屮计算,它的表达式可写为・3q/g ()式中3=dp/dt。按类似方法可把垂直输送的单位化为g/(),即单位时间内通过水平的单位面积的水汽输送虽(克数)。§,在做降水成因分析,尤其是作暴雨成因分析及其预报时,特别需要进一步考虑从各个方向输送来的水汽能否在某地集中起来。表示这种输送来的水汽集中程度的物理量就是水汽通量散度。它的意义是在单位时间内,单位体积(底而积lcm2,高lhPa)内汇合进来或辐散出去的水汽质量。水平方向的水汽通量散度A的表达式为(1>A(1、丿O1—uq<<?丿+一—vq丿()若A>0,则水汽通量是辐散的(该区域内水汽是减少的);若AvO,则水汽通量是辐合的(该区域内水汽是增加的)。水汽通量散度的单位为g/(s>cm2>hOPa)o在具体计算时为了单位的一致,必须将网格距(△*,△『)化为厘米。水汽通量散度也可以写成(1J1- 1 一4=V•—qV=—V•Vq+ •V ()丿g g上式右边第一项表示水汽的水平平流,第二项表示由于风场辐合(辐散)引起的水汽通量辐合(辐散)。这就是说,即使在水平方向上q是均匀分布的,仍可出现水汽通量辐合。一些暴雨个例研究指出,在暴雨区散度项是主耍的,平流项的作用较小。这说明风场的辐合对暴雨的生成起很大作用,而单凭水汽的水平平流,不能生成暴雨或使暴雨持续。若采用()式进行计算,则用在天气图网格点上的具体计算公式为4厂?肓[伽)5-(切十+(叽田-(叽戸] Q・7)式屮齐网格点上的q值可由()式求得,地图放大因子gj可根据第一章的有关公式求得。§,水汽通量散度是表示水汽能否在某地集中起来的物理量。由于各层的水汽通量散