天气图分析讲稿.ppt

关于天气图分析第一页，讲稿共三十三页哦 五、温度五、温度对数压力图点绘与分析对数压力图点绘与分析 温温度度一一对对数数压压力力（TlnPTlnP）图图是是我我国国气气象象台台站站普普遍遍使使用用的的一一种种热热力力学学图图表表。它它能能反反映映探探空空站站及及其其附附近近上上空空各各种种气气象象要要素素的的垂垂直直分分布布情情况况。因此在天气分析和预报中有着非常广泛的应用。因此在天气分析和预报中有着非常广泛的应用。1 1、温度、温度对数压力图的构造和点绘对数压力图的构造和点绘 温温度度对对数数压压力力图图的的纵纵、横横坐坐标标，分分别别表表示示气气压压的的对对数数（LnPLnP）及及温温度度（T T）。温温度度以以摄摄氏氏度度为为单单位位，每每隔隔1010度度标标出出度度数数（另另列列小小字字表表示示绝绝对对温温度度）。气气压压以以hPahPa为为单单位位，在在图图的的右右部部从从1050hpa1050hpa起起，自自下下向向上上递递减减到到200hPa200hPa，每每隔隔100hPa100hPa标标上上百百帕帕数数。在在图图的的左左边边，从从250hPa250hPa起起自自下下向向上上递递减减至至50hPa50hPa，每每隔隔50hPa50hPa标标百百帕帕数数，每每小小格格表表示示2.5hPa2.5hPa，纵纵坐坐标标上上气气压压最最低低值值为为50hPa50hPa。因因为为当当气气压压愈愈低低时时，lhPalhPa气气压压差差的的垂垂直直距距离离便便愈愈大大，由由于于图图面面大大小小的的限限制制，纵纵坐坐标标的的气气压压最最低低值值不不能能设设计计得得太太低低。而而且且因因为为气气压压 P P趋趋于于零零时时lnPlnP便便趋于无穷大，所以图上不可能有趋于无穷大，所以图上不可能有P=0P=0的坐标。的坐标。第二页，讲稿共三十三页哦 图上有五种基本线条，除与纵、横坐标平行的等温线和等压线图上有五种基本线条，除与纵、横坐标平行的等温线和等压线外，还有三种倾斜的曲线。它们是：外，还有三种倾斜的曲线。它们是：干绝热线即等位温线，干绝热线即等位温线，黄色斜实线，表示未饱和空气在绝热升运黄色斜实线，表示未饱和空气在绝热升运动中状态的变化。每隔动中状态的变化。每隔1010度标出位温（度标出位温（）的数值（气压低于）的数值（气压低于200hPa200hPa，位温值标注在括号中）。位温值标注在括号中）。湿绝热线即等湿绝热线即等sese线，线，图上的绿色虚线，表示饱和空气由绝热升降运动图上的绿色虚线，表示饱和空气由绝热升降运动中状态的变化。在这种曲线上，每隔中状态的变化。在这种曲线上，每隔1010度标有假相当位温（度标有假相当位温（sese）的数值。）的数值。等饱和比湿线，等饱和比湿线，绿色实线，是饱和空气比湿的等值线。每条线上都标绿色实线，是饱和空气比湿的等值线。每条线上都标有比湿值。当气压值低于有比湿值。当气压值低于200hPa200hPa时，等饱和比湿值标在括号中。日常分时，等饱和比湿值标在括号中。日常分析时，在温度一对数压力图的纵坐标上常常填写位势高度、风向、析时，在温度一对数压力图的纵坐标上常常填写位势高度、风向、风速等记录。并在图上绘制以下三种曲线：风速等记录。并在图上绘制以下三种曲线：温度一压力曲线温度一压力曲线（简称温压曲线或层结曲线），表示测站上空气简称温压曲线或层结曲线），表示测站上空气温垂直分布状况。温垂直分布状况。第三页，讲稿共三十三页哦 点点绘绘方方法法是是：将将各各高高度度上上的的气气压压、温温度度数数据据，用用钢钢（铅铅）笔笔依依次次按按坐坐标标点点绘绘在在图图上上，再再将将这这些些点点子子依依次次用用线线段段连连接接起起来来，便便成成温温压压曲曲线。线。露点压力曲线（简称露压曲线）。露点压力曲线（简称露压曲线）。表示测站上空水汽垂直分布的表示测站上空水汽垂直分布的状况。其作法是，将各层上的气压、露点数据用钢（铅）笔依次点绘在状况。其作法是，将各层上的气压、露点数据用钢（铅）笔依次点绘在图上，然后用虚线依次连接起来，便成露压曲线。图上，然后用虚线依次连接起来，便成露压曲线。状态曲线（或称过程曲线），状态曲线（或称过程曲线），表示气块在绝热上升过程中温度表示气块在绝热上升过程中温度随高度而变化的曲线。某一高度上气块若先经历了干绝热上升，达到饱随高度而变化的曲线。某一高度上气块若先经历了干绝热上升，达到饱和后，再经历湿绝热上升的过程，则在温度和后，再经历湿绝热上升的过程，则在温度对数压力图上要先通过该对数压力图上要先通过该气块的温压点，平行于干绝热线而画线；同时通过该气块的露压点平气块的温压点，平行于干绝热线而画线；同时通过该气块的露压点平行于等比湿线而画线，两线相交于一点，从交点平行于湿绝热线再画行于等比湿线而画线，两线相交于一点，从交点平行于湿绝热线再画一线，这条线便是状态曲线。一线，这条线便是状态曲线。第四页，讲稿共三十三页哦二、温度一对教压力图的应用二、温度一对教压力图的应用 （一）常用温湿特征量的求法（一）常用温湿特征量的求法 （l l）比湿（）比湿（q q）定义：单位质量湿空气含有的水气质量。定义：单位质量湿空气含有的水气质量。求法：通过温压点求法：通过温压点B B（见图（见图T=30T=30C C，P=920hPaP=920hPa）的露点）的露点A A（TdTd2121C C）的等饱和比湿线的值就是的等饱和比湿线的值就是B B点的比湿值（在等饱和比湿线上所标数值的单点的比湿值（在等饱和比湿线上所标数值的单位为位为g/kgg/kg，q q17g17gkgkg）。）。（2 2）饱和比湿（）饱和比湿（qsqs）qs=622E/pqs=622E/p（g/kgg/kg）定义：在同一温度下，空气达到饱和状态时的比湿。定义：在同一温度下，空气达到饱和状态时的比湿。求法：通过温压点求法：通过温压点B B（用同例：（用同例：T=30T=30C C，P P920hPa920hPa）的等饱和比湿）的等饱和比湿线的数值就是线的数值就是B B点的饱和比湿值（点的饱和比湿值（qsqs29g29gkgkg）。）。第五页，讲稿共三十三页哦（3 3）相对湿度（）相对湿度（f f）定义：实际空气湿度与同一温度下达到饱和状态时湿度之比值。定义：实际空气湿度与同一温度下达到饱和状态时湿度之比值。求法有两种。求法有两种。把（把（1 1）和（）和（2 2）求得的）求得的q q和和q qs s值代入上式算得。值代入上式算得。直接从温度直接从温度对数压力图上求得。即从温压点对数压力图上求得。即从温压点B B（同上例：（同上例：T T3030C C，P P920hPa920hPa）的露压点）的露压点A A（TdTd2121C C）沿等饱和比湿线下降（或上升）到）沿等饱和比湿线下降（或上升）到1000hPa1000hPa相交于相交于C C点，再从点，再从 C C点沿等温线上升（或下降）到与通过原温压点点沿等温线上升（或下降）到与通过原温压点B B的等饱和比湿线相交于的等饱和比湿线相交于D D点，点，D D点的气压读数除以十，用百分数表示就是点的气压读数除以十，用百分数表示就是B B占的占的相对湿度值（相对湿度值（f=f=（590/10590/10）%=59%=59）。这是因为相对湿度与水汽压）。这是因为相对湿度与水汽压e e及饱和及饱和水汽压水汽压E E有定义式所示的关系。当有定义式所示的关系。当E=1000hpaE=1000hpa时，时，e e即为即为D D点的气压点的气压P P（D D）。所以）。所以第六页，讲稿共三十三页哦 （4 4）位温（）位温（）定义：气块经干绝热过程到达定义：气块经干绝热过程到达1000hPa1000hPa时的温度。时的温度。求求法法：通通过过温温压压点点B B（同同上上例例：T=30T=30C C，P=920hPaP=920hPa）的的干干绝绝热热线线的的数数值值就就是是B B点点的的位位温温值值（在在干干绝绝热热线线上上所所标标数数值值的的单单位位为为，）本本例例中中=37=37）。）。第七页，讲稿共三十三页哦（5 5）假相当位温（）假相当位温（sese）定定义义：气气压压经经湿湿绝绝热热过过程程，将将所所含含的的水水汽汽全全部部凝凝结结放放出出，再再沿沿干干绝绝热热过程到达过程到达1000hPa1000hPa时的温度。时的温度。其其中中，d d为为分分位位温温，T Tk k为为抬抬升升凝凝结结高高度度上上的的温温度度，L L为为凝凝结结潜潜热热，q q为为比比湿。湿。求求法法：通通过过温温压压点点B B（同同例例T=30T=30C C，P=920hPaP=920hPa），沿沿干干绝绝热热线线上上升升到到抬抬升升凝凝结结高高度度E E，通通过过E E点点的的湿湿绝绝热热线线的的数数值值就就是是B B点点的的假假相相当当位位温温（在在湿湿绝绝热线上所标数值的单位为热线上所标数值的单位为CC，se=94se=94）。）。第八页，讲稿共三十三页哦（6 6）假湿球位温（）假湿球位温（swsw）及假湿球温度（）及假湿球温度（TewTew）定义及求法：气块按干绝热线上升到凝结高度后，再沿湿绝热线下降定义及求法：气块按干绝热线上升到凝结高度后，再沿湿绝热线下降到到1000hPa1000hPa，这时它所具有的温度（即图，这时它所具有的温度（即图3 37 7中中A2A2点的）称为假湿球位点的）称为假湿球位温，以温，以ewew表示。若气块按干绝热线上升到凝结高度后，再沿湿绝热表示。若气块按干绝热线上升到凝结高度后，再沿湿绝热线下降到原气压处，这时它所具有的温度（图线下降到原气压处，这时它所具有的温度（图3 38 8中中A1A1点的温度）称点的温度）称为假湿球温度。为假湿球温度。图图3 37 7假湿球位温（假湿球位温（swsw）及假湿球温度（）及假湿球温度（TewTew）求法）求法 第九页，讲稿共三十三页哦（7 7）虚温（）虚温（TvTv）定义：定义：在同一压力下，使干空气的密度等于湿空气的密度时，干在同一压力下，使干空气的密度等于湿空气的密度时，干空气所应具有的温度。空气所应具有的温度。T TV V=T(1+0.378e/p)=T(1+0.378e/p)求法：求法：通过露压点通过露压点A A作平行于纵坐标的直线，使此直线与其最邻近的画作平行于纵坐标的直线，使此直线与其最邻近的画有绿色小短划的等压线相交，量出交点处短划间的距离，以有绿色小短划的等压线相交，量出交点处短划间的距离，以0.10.1度温度标尺度温度标尺计算，将此读数与计算，将此读数与B B点温度相加点温度相加,即为即为B B点的虚温。（仍用同例点的虚温。（仍用同例Tv=30Tv=30C+2.9C+2.9C=32.9C=32.9C C）。）。第十页，讲稿共三十三页哦 图图3.8 3.8 虚温图解法虚温图解法第十一页，讲稿共三十三页哦（二）标准等压面位势高度（二）标准等压面位势高度（HpHp）定义：定义：用重力位势用重力位势的的1 19.89.8所表示的高度。所表示的高度。求求法法：先先从从已已知知的的层层结结曲曲线线上上，求求出出两两等等压压面面间间的的厚厚度度。例例如如求求700700500hPa500hPa等等压压面面间间的的厚厚度度，其其方方法法是是在在两两等等压压面面间间作作垂垂线线，使使该该线线与与层层结结曲曲线线、700700、500hPa500hPa等等压压线线相相交交成成两两个个面面积积相相等等的的三三角角形形（或或多多边边形形如如图图3.83.8），垂垂线线通通过过590hPa590hPa等等压压线线附附近近的的一一排排小小圆圆点点，圆圆点点上上所所标标数数值值的的单单位位为为位位势势米米，读读取取与与垂垂线线相相交交的的小小圆圆点点的的数数值值（仍仍用用同同例例、同同图图，相相交交小小圆圆点点为为G G，其其值值为为H=274dagpmH=274dagpm），这就是），这就是700700500hPa500hPa等压面间的厚度。等压面间的厚度。然然后后将将所所求求得得的的700700500hPa500hPa等等压压面面间间的的厚厚度度值值和和700hPa700hPa等等压压面面的的高高度度相相加加，就就可可得得到到500hPa500hPa等等压压面面的的高高度度。其其它它标标准准等等压压面面高高度度也也可可用用类类似似的的方方法法求求得。得。第十二页，讲稿共三十三页哦图图3.8 3.8 等压面间厚度的求法等压面间厚度的求法第十三页，讲稿共三十三页哦（三）不稳定能量（三）不稳定能量（E E）的求法）的求法 定义：定义：不稳定大气中可供气块作垂直运动的潜在能量。不稳定大气中可供气块作垂直运动的潜在能量。求求法法：根根据据探探空空报报告告的的各各层层气气压压、温温度度和和露露点点值值，绘绘出出层层结结曲曲线线和和露露压压曲曲线线，再再根根据据地地面面观观测测报报告告的的气气压压、温温度度、露露点点值值，绘绘出出状状态态曲曲线线，分分析层结曲线和状态曲线之间所包围的面积，便可得到：析层结曲线和状态曲线之间所包围的面积，便可得到：正正不不稳稳定定能能面面积积，即即位位于于状状态态曲曲线线左左方方和和层层结结曲曲线线有有方方之之间间的的面面积积（单位：（单位：cmcm2 2，1cm1cm2 2面积等于面积等于74.5J74.5Jkgkg）。）。负不稳定能面积负不稳定能面积，即位于状态曲线右方和层结曲线左方之间的面积。，即位于状态曲线右方和层结曲线左方之间的面积。求求出出正正、负负不不稳稳定定能能面面积积的的代代数数和和，这这就就是是整整个个气气层层的的不不稳稳定定能能量。量。第十四页，讲稿共三十三页哦图图3.9 3.9 不稳定能量和各种特征高度的求法不稳定能量和各种特征高度的求法第十五页，讲稿共三十三页哦（四）一些特征高度及对流温度的求法（四）一些特征高度及对流温度的求法 抬升凝结高度（抬升凝结高度（LCLLCL）定义：气块绝热上升达到饱和时的高度。定义：气块绝热上升达到饱和时的高度。上上式式中中s s=0.17=0.17100m100m。T T，TdTd为为起起始始高高度度的的气气决决温温度度、露露点点，d d=0.977=0.977C C100m100m。求求法法：用用前前例例图图。通通过过地地面面温温压压点点B B作作干干绝绝热热线线，通通过过地地面面露露压压点点A A作作等饱和比湿线，两线相交于等饱和比湿线，两线相交于C C点，点，C C点所在的高度就是抬升凝结高度。点所在的高度就是抬升凝结高度。有有时时，由由于于考考虑虑到到地地面面温温度度的的代代表表性性较较差差，也也可可用用850hPa850hPa到到地地面面气气层内的平均温度及露点代表地面温度及露点来求层内的平均温度及露点代表地面温度及露点来求LCLLCL。有有时时，近近地地面面有有辐辐射射逆逆温温层层，此此时时可可用用辐辐射射逆逆温温层层顶顶作作为为起起始始高高度度来来求求LCLLCL。第十六页，讲稿共三十三页哦 自由对流高度（自由对流高度（LFCLFC）定定义义：在在条条件件性性不不稳稳定定气气层层中中，气气块块受受外外力力抬抬升升，由由稳稳定定状状态态转转入入不不稳稳定状态的高度。定状态的高度。求求法法：根根据据地地面面温温、压压、露露点点值值作作状状态态曲曲线线，它它与与层层结结曲曲线线相相交交之之点点所所在在的高度就是自由对流高度（如图中的的高度就是自由对流高度（如图中的D D点）。点）。对流上限对流上限 定义：对流所能达到的最大高度。定义：对流所能达到的最大高度。求求法法：通通过过自自由由对对流流高高度度的的状状态态曲曲线线继继续续向向上上延延伸伸，并并再再次次和和层层结结曲曲线相交之点所在的高度，就是对流上限，即经验云顶（如图中的线相交之点所在的高度，就是对流上限，即经验云顶（如图中的E E点）。点）。对流凝结高度（对流凝结高度（CCLCCL）定定义义：假假如如保保持持地地面面水水汽汽不不变变，而而由由于于地地面面加加热热作作用用，使使层层结结达达到到干干绝绝热递减率，这种情况下气块干绝热上升达饱和时的高度。热递减率，这种情况下气块干绝热上升达饱和时的高度。求求法法：通通过过地地面面露露压压点点A A作作等等饱饱和和比比湿湿线线，它它与与层层结结曲曲线线相相交交，交交点点F F所所在高度，是对流凝结高度。在高度，是对流凝结高度。当当有有逆逆温温层层存存在在时时（近近地地面面的的辐辐射射逆逆温温层层除除外外），对对流流凝凝结结高高度度的的求求法法是是：通通过过地地面面露露点点作作等等饱饱和和比比湿湿线线，与与通通过过逆逆温温层层顶顶的的湿湿绝绝热热线线相相交交之之点点所所在在高高度度即即对流凝结高度。对流凝结高度。第十七页，讲稿共三十三页哦 对流温度（对流温度（TgTg）定义：气块自对流凝结高度干绝热下降到地面时所具有的温度。定义：气块自对流凝结高度干绝热下降到地面时所具有的温度。求求法法：沿沿经经过过对对流流凝凝结结高高度度F F点点的的干干绝绝热热线线下下降降到到地地面面，它它所所对对应应的的温温度度，就是对流温度。就是对流温度。（五）压高曲线的绘制及（五）压高曲线的绘制及H0H0和和H20H20的求法的求法 为为了了在在垂垂直直方方向向上上得得到到不不同同气气压压所所对对应应的的高高度度和和比比较较准准确确地地计计算算云云高高、云云厚厚、零零度度层层高高度度（H0H0）以以及及2020C C层层高高度度（H20H20）等等，可可在在温温度度一一对数压力图上绘制压高曲线，其方法是：对数压力图上绘制压高曲线，其方法是：改改横横坐坐标标的的温温度度值值为为从从右右向向左左增增大大的的高高度度值值：温温度度间间隔隔1010C C改改为为高高度度间间隔隔1000m1000m。纵坐标不变。纵坐标不变。将将探探空空报报告告中中的的气气压压值值和和高高度度值值依依次次点点在在图图上上：然然后后连连接接各各点点，即即得得压压高高曲曲线线。如如图图所所示示，欲欲知知某某点点A A的的高高度度，只只要要过过点点A A作作横横轴轴的的平平行行线线，交交于于压压高高曲曲线线上上一一点点AA，过过AA作作纵纵轴轴平平行行线线交交干干横横轴轴上上一一点点H H，H H即即为为A A的的高高度度（图图中中H H为为3500m3500m）。同同样样办办法法，我我们们可可以以求求得得认认及及H0H0（图图中中为为 4750m4750m，H H2020为为7750m7750m）。）。第十八页，讲稿共三十三页哦 压高曲线的绘制及应用压高曲线的绘制及应用第十九页，讲稿共三十三页哦（六）一些常用稳定度指标的求法（六）一些常用稳定度指标的求法 1 1、沙氏指数（、沙氏指数（SISI）SI=TSI=T500500T Ts s其中其中T T500500为为500hPa500hPa上的实际温度。上的实际温度。TsTs为气块从为气块从850hPa850hPa开始，沿干绝热线抬开始，沿干绝热线抬升到凝结高度，然后再沿湿绝热线抬升到升到凝结高度，然后再沿湿绝热线抬升到 500hPa500hPa的温度（状态曲线的温度）的温度（状态曲线的温度）。如。如 SI SI 0 0，则表示稳定，则表示稳定，SISI 0 0，则表示不稳定。（，则表示不稳定。（SISI也可用也可用 850hPa850hPa及及 500hPa500hPa天气图上的数据借附表天气图上的数据借附表7 7而查得）。而查得）。2 2、简化的沙氏指数（、简化的沙氏指数（SSISSI）其中其中T T500500为为500hPa500hPa上实际温度。上实际温度。TsTs为气块从为气块从850hPa850hPa开始，沿干绝热线抬升到开始，沿干绝热线抬升到500hPa500hPa的温度。在一般情况下，的温度。在一般情况下，SSISSI0 0，SSISSI愈小，表示愈不稳定。愈小，表示愈不稳定。第二十页，讲稿共三十三页哦3 3、抬升指标（、抬升指标（LILI）其其中中T TL L为为气气块块的的抬抬升升温温度度，即即它它从从自自由由对对流流高高度度开开始始，沿沿湿湿绝绝热热线线抬抬升升到到500hPa500hPa的的温温度度。T T500500为为500hPa500hPa上上的的实实际际温温度度。如如 LI0LI0，则则表表示示不不稳稳定定；如如 LI0LI0，则表示稳定。，则表示稳定。4 4、最有利抬升指标（、最有利抬升指标（BLIBLI）把把700hPa700hPa以以下下的的大大气气，按按50hPa50hPa的的间间隔隔分分成成许许多多层层，并并将将各各层层中中间间高高度度（即即在在50502=25hPa2=25hPa处处）上上的的各各点点，沿沿干干绝绝热热线线抬抬升升到到凝凝结结高高度度，然然后后沿沿湿湿绝绝热热线线抬抬升升到到500hPa500hPa，这这样样就就得得出出各各点点的的抬抬升升温温度度T TL L。再再计计算算各各点点的的 T TL L 与与T T500500之差值，选择其中正值最大者，就是最有利抬升指标。之差值，选择其中正值最大者，就是最有利抬升指标。5 5、气团指标（、气团指标（K K）其其中中T T850850T T500500为为850hPa850hPa与与500hPa500hPa的的实实际际温温度度差差。TdTd850850为为850hPa850hPa的的露露点。点。T TTdTd700700为为700hPa700hPa的温度露点差。的温度露点差。K K值愈大，愈不稳定。值愈大，愈不稳定。第二十一页，讲稿共三十三页哦 6 6、斯拉维指标（斯拉维指标（TT）由于夹卷作用，使云外空气进入云内，与云内空气混合，因而使实际由于夹卷作用，使云外空气进入云内，与云内空气混合，因而使实际的状态曲线比没有考虑夹卷作用的状态曲线偏于低温一侧。斯拉维指标就的状态曲线比没有考虑夹卷作用的状态曲线偏于低温一侧。斯拉维指标就是实际状态曲线在是实际状态曲线在500hPa500hPa上的温度上的温度TkTk和层结曲线在和层结曲线在500hPa500hPa上的温度上的温度TMTM之之差值差值TT（T=TKTMT=TKTM），其计算式为：），其计算式为：其其中中K K为为经经验验常常数数，(K=0.6-0.02Ta(K=0.6-0.02Ta),Ta),Ta为为湿湿绝绝热热线线(状状态态曲曲线线)在在500hPa500hPa上上的的温温度度与与500hPa500hPa上上的的实实际际温温度度之之差差值值，qsqs为为云云内内比比湿湿，q q为为云云外外比比湿。如湿。如TT0 0，则表示不稳定，而如，则表示不稳定，而如T T 0 0，则表示稳定。，则表示稳定。如如果果用用700hPa700hPa的的湿湿度度代代替替云云外外空空气气的的湿湿度度，用用850hPa850hPa的的温温度度代代替替凝凝结结高高度度上上温温度度，那那么么，根根据据850hPa850hPa和和500hPa500hPa的的温温度度，700hPa700hPa的的露露点点，就就可可从从预预先制好的查算图中求得斯拉维指标先制好的查算图中求得斯拉维指标T T。第二十二页，讲稿共三十三页哦 7 7、强天气威胁（、强天气威胁（SWEATSWEAT）指标）指标 式式中中D=850hpaD=850hpa露露点点，负负值值时时D=0D=0，f f8 8=850hpa=850hpa风风速速（里里/小小时时），f f5 5=500hpa=500hpa风风速速（里里/小小时时）S=sinS=sin（500hpa500hpa风风向向850hpa850hpa风风向向），T=850hpaT=850hpa（T+TdT+Td）500hpaT*2,T49500hpaT*2,T49时时，第第二二项项为为0 0。850hpa850hpa风风向向在在130130250250之之间间；500hpa500hpa风风向向在在210210310310之之间间；500hpa500hpa风风向向减减850hpa850hpa风风向向为为正正；850hpa850hpa及及500hpa500hpa风速至少等于风速至少等于15 15（里（里/小时）小时）；以上任一条不具备时最后一项等于；以上任一条不具备时最后一项等于0 0。8 8、理查孙数（、理查孙数（RiRi）理查孙数是一个表示湍流强度的无因次指标。理查孙数是一个表示湍流强度的无因次指标。上上式式中中，d d为为气气温温干干绝绝热热直直减减率率，为为自自由由大大气气温温度度直直减减率率，VVZZ为为风速垂直切变。气温风速垂直切变。气温T T可近似等于可近似等于273K273K，为位温。为位温。第二十三页，讲稿共三十三页哦求求法法：d d以以C C100m100m作作单单位位，从从温温度度一一对对数数压压力力图图直直接接求求出出。如如 0 0Ri1Ri3KY3，则大雨发生基本上可以肯定；，则大雨发生基本上可以肯定；如如KYKY5 5，则可能有大暴雨，准确率约为，则可能有大暴雨，准确率约为7070。第二十四页，讲稿共三十三页哦1010、云中最大上升速度（、云中最大上升速度（WmWm）的计算）的计算 其其中中=（TkTk一一TdmTdm）TkTk，R R为为气气体体常常数数，TmTm为为最最大大的的TTT T值值（上上升升气气块块与与同同高高度度环环境境的的温温度度差差），PkPk、TkTk分分别别为为自自由由对对流流高高度度的的气气压压与与温温度度，PmPm为为最最大大上上升升速速度度所所在在高高度度的的气气压压，TdmTdm为为气气块块由由PkPk沿沿干干绝绝热热线线上上升升到到PmPm时时所所具具有有的的温温度度。举举例例：Pk=620hPaPk=620hPa，Pm=330hPaPm=330hPa，Tk=279KTk=279K，Tm=25lTm=25lK K，Tm Tm 7 7C C，Tdm=232Tdm=232K K，R0R0282X10282X107 7ergerg（ggC C），则），则Wm=20.6mWm=20.6ms s。第二十五页，讲稿共三十三页哦 用用 TlnPTlnP图计算最大上升速度图计算最大上升速度WmWm的示意图的示意图第二十六页，讲稿共三十三页哦（七）稳定度性质的判断（七）稳定度性质的判断 在在TlnPTlnP图上逆温层的层结曲线随高度向右倾斜，而等温层的层结曲线是图上逆温层的层结曲线随高度向右倾斜，而等温层的层结曲线是垂直于横轴的。逆温层、等温层或递减率小的层结等三种层结都是稳定层，垂直于横轴的。逆温层、等温层或递减率小的层结等三种层结都是稳定层，它们对天气的影响比较大。分类加以说明。它们对天气的影响比较大。分类加以说明。1 1、辐射逆温：由于地表强烈辐射冷却造成、辐射逆温：由于地表强烈辐射冷却造成。特征是：特征是：厚度不大。自地面厚度不大。自地面起向上达几十米至几百米。逆温下限与下垫面接触，湿度较大。逆温顶由于起向上达几十米至几百米。逆温下限与下垫面接触，湿度较大。逆温顶由于稳定层阻碍水汽向上输送，上界湿度小。稳定层阻碍水汽向上输送，上界湿度小。2 2、扰动逆温：摩擦层内扰动混合作用使该层的层结曲线趋于干绝热、扰动逆温：摩擦层内扰动混合作用使该层的层结曲线趋于干绝热线，这样就在扰动层与无扰动展之间发生稳定层，强的可达逆温程度。特线，这样就在扰动层与无扰动展之间发生稳定层，强的可达逆温程度。特征是：征是：逆温层以下至地面之间层结曲线与干绝热线平行，水汽分布比逆温层以下至地面之间层结曲线与干绝热线平行，水汽分布比较均匀；水汽从逆温层上界开始急剧减少；逆温层高度大致与摩擦层较均匀；水汽从逆温层上界开始急剧减少；逆温层高度大致与摩擦层顶相吻合，离地大约止顶相吻合，离地大约止m m以下。以下。3 3、下下沉沉逆逆温温：由由于于整整层层空空气气下下沉沉时时由由于于气气层层压压缩缩而而形形成成的的。特特征征是是：在在空空中中一一定定高高度度上上，气气温温与与露露点点之之差差值值很很大大，而而且且这这差差值值是是随随高高度升高而增大的。度升高而增大的。第二十七页，讲稿共三十三页哦 辐射逆温辐射逆温 扰动逆温扰动逆温 下沉逆温下沉逆温 锋面逆温锋面逆温 各种逆温层示意图各种逆温层示意图 4 4、锋面逆温：由于暖空气凌驾于冷空气之上而造成。特征是：倾斜的，、锋面逆温：由于暖空气凌驾于冷空气之上而造成。特征是：倾斜的，与锋面一致，锋面逆温的高度沿锋的剖线也是倾斜的。一般暖气团中与锋面一致，锋面逆温的高度沿锋的剖线也是倾斜的。一般暖气团中湿度比冷气团大，湿度与温度同时随高度升高而增加。湿度比冷气团大，湿度与温度同时随高度升高而增加。第二十八页，讲稿共三十三页哦（八）云层的判断（八）云层的判断 温温度度一一对对数数压压力力图图可可用用于于判判断断云云层层，定定出出云云底底和和云云顶顶，从从而而定定出云的层次和厚度。出云的层次和厚度。判断云层的主要方法是：判断云层的主要方法是：1 1、利利用用温温度度露露点点差差值值判判断断云云层层：首首先先根根据据地地区区、季季节节的的特特点点统统计计出出不不同同云云状状的的云云层层形形成成时时所所需需的的温温度度露露点点差差值值。确确定定有有云云和和无无云云时时温温度度露露点点差差的的数数量量界界限限。以以此此作作为为判判断断有有无无云云层层的的参参考考。然然后后根根据据实实际际的的温温度度露露点点差差资资料料，便便可可作作出出初步的判断。初步的判断。2 2、利利用用探探空空曲曲线线的的特特点点来来判判断断：云云底底和和云云顶顶都都是是有有云云和和无无云云的的分分界界处处，因因此此当当探探空空仪仪通通过过云云底底或或云云顶顶时时，温温度度或或湿湿度度往往往往都都有有明明显显变变化化。了了解解其其变变化化特特点点，就就可可用用来来判判断断云云层层。不不同同类类型型云的云顶、云底反映在探空曲线上的几种型式：云的云顶、云底反映在探空曲线上的几种型式：第二十九页，讲稿共三十三页哦 a a、暖平流形成的云、暖平流形成的云，云底露点向上剧增，云顶露点下降。云底露点向上剧增，云顶露点下降。b b、湿平流形成的云、湿平流形成的云，云底温度露点逐渐接近，云顶逐渐疏云底温度露点逐渐接近，云顶逐渐疏开。开。c c、冷锋云，、冷锋云，云底多在已饱和的逆温层底，云顶常在下沉逆温云底多在已饱和的逆温层底，云顶常在下沉逆温层顶。层顶。d d、静止锋云，、静止锋云，云底多在饱和的逆温层上，云顶在稳定层云底多在饱和的逆温层上，云顶在稳定层露点开始下降的高度上。露点开始下降的高度上。e e、降水性碎云，、降水性碎云，云底接近地面，云顶在稳定层下。云底接近地面，云顶在稳定层下。以下五种温压曲线（实线）和露压曲线（虚线）基本上包括以下五种温压曲线（实线）和露压曲线（虚线）基本上包括了各地常见的云底、云顶层结的特点，可作为分析云层的参考。了各地常见的云底、云顶层结的特点，可作为分析云层的参考。如果把这些特点与上面所说的用温度露点差判断云层的方法结合如果把这些特点与上面所说的用温度露点差判断云层的方法结合起来分析，则判断就更为可靠。起来分析，则判断就更为可靠。第三十页，讲稿共三十三页哦 各类云的云顶、云底在探空曲线上表现的特点各类云的云顶、云底在探空曲线上表现的特点 应用温度一对数压力图作云层判断时，还有一些注意事项。应用温度一对数压力图作云层判断时，还有一些注意事项。注意云层随时间的变化注意云层随时间的变化。根据温度一对数压力图作出的云层分布，仅根据温度一对数压力图作出的云层分布，仅仅反映探测时测站上空的云层分布。它在天气系统变化不大、云层比较稳定仅反映探测时测站上空的云层分布。它在天气系统变化不大、云层比较稳定时，可以代表探测时刻前后一个短时间内的云层情况。但当天气系统变化较时，可以代表探测时刻前后一个短时间内的云层情况。但当天气系统变化较快、云层变化较大时，则应充分估计到探测时刻以后云层随时间发生的变化。快、云层变化较大时，则应充分估计到探测时刻以后云层随时间发生的变化。第三十一页，讲稿共三十三页哦 考考虑虑湿湿度度探探测测记记录录的的误误差差。在在低低温温时时误误差差较较大大，因因此此用用湿湿度度记记录录判判断断高高云云的的准准确确性性较较差差，而而且且判判断断云云顶顶高高度度比比判判断断云云底底高高度度的的准确性更要差一些。准确性更要差一些。利利用用高高空空风风在在垂垂直直方方向向上上的的变变化化来来判判断断云云层层顶顶部部在在温温度度一一对对数数压压力力图图上上若若填填有有测测风风记记录录，便便可可知知道道风风随随高高度度的的变变化化。在在摩摩擦擦层层以以上上，当当风风向向随随高高度度先先向向右右偏偏转转然然后后很很快快变变为为向向左左偏偏转转，即即由由暖暖平平流流明明显显地地转转成成冷冷平平流流时时，在在这这转转换换的的高高度度上上，就就可可能能是是云云层层的的顶顶部部；当当风风向向原原为为明明显显的的向向右右偏偏转转，但但到到某某一一高高度度时时突突然然偏偏转转得得不不明明显显，即即在在暖暖平平流流随随高高度度明明显显减减弱弱的的地地方方，也也常常为为云云的的顶顶部部。同同理理，当当风风的的偏偏转转不不明明显显到到转转为为明明显显地地偏偏左左的的高高度度上上，即即原原为为弱弱的的冷冷平平流流，随随高高度度升升高高而而到到达达明显地增强之处，则这一高度也常为云顶所在。明显地增强之处，则这一高度也常为云顶所在。第三十二页，讲稿共三十三页哦感谢大家观看第三十三页，讲稿共三十三页哦