气象气候学第三讲第二课.

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1、第三章 大气中的水分 第一节 蒸发和凝结 第二节 地表面和大气中的凝结现象 第三节 降水 本本 章章 要要 点点 第一节 蒸发和凝结 水相变化 饱和水汽压 影响蒸发的因素 湿度随时间的变化 大气中水汽凝结的条件一、水相变化1.物理过程：分子运动论Nn蒸发(未饱和)，N=n动态平衡(饱和)，Nn凝结(过饱和)n：空气进入水中的水分子数目N：水进入空气中的水分子数目2.气象判断： e(实际水汽压) 与 E(饱和水气压)蒸发蒸发( (未饱和未饱和)Ee )Ee 饱和饱和E=e E=e 凝结凝结( (过饱和过饱和)Ee)Ee1.3水相变化中的潜热蒸发过程中，水分子逸出水面，需要克服分子引力做功，会消耗

2、热能，造成温度下降。凝结过程与蒸发过程相反，会使温度升高。二、饱和水气压1.蒸发面的温度对饱和水气压的影响：蒸发面的温度对饱和水气压的影响：按指数规律迅速增大在温度一定情况下，单位体积空气中的水汽量有一定限度，如果水汽含量达到此限度，空气就呈饱和状态，这时的空气，称饱和饱和空气空气。饱和空气的水汽压（E）称饱和水汽压饱和水汽压，也叫最大水汽压。 饱和水汽压与蒸发面形状的关系A最小，C最大三、影响蒸发的因素 概念概念一定温度下由液态水（水）转为气态水一定温度下由液态水（水）转为气态水（水汽）的过程。（水汽）的过程。蒸发过程示意图蒸发过程示意图水面的饱和水气压水面的饱和水气压 随温度的变化随温度的

3、变化 （1）e 与与 E 二者对比是出现蒸发的关键二者对比是出现蒸发的关键 e E 出现凝结（过饱和）出现凝结（过饱和）（2） 影响蒸发速度快慢的主要因素（三个）影响蒸发速度快慢的主要因素（三个）蒸发的温度蒸发的温度蒸发的温度愈高，蒸发愈快，相反愈慢蒸发的温度愈高，蒸发愈快，相反愈慢蒸发的性质蒸发的性质同温度时，水面蒸发快于冰面、淡水快于海水。同温度时，水面蒸发快于冰面、淡水快于海水。 空气湿度和风空气湿度和风空气湿度大的蒸发速度小于空气干燥时，有空气湿度大的蒸发速度小于空气干燥时，有风大于无风。风大于无风。 上述影响因素中，上述影响因素中，起决定作用，其次为风。起决定作用，其次为风。全球年蒸

4、发量分布图全球年蒸发量分布图五、大气中水汽凝结的条件 凝结的概念凝结的概念一定温度时由气态水（水汽）转一定温度时由气态水（水汽）转为液态水（水）的过程，由水汽直接转为冰过程为液态水（水）的过程，由水汽直接转为冰过程称为凝华。称为凝华。凝 结 凝华 凝结条件 空气中有凝结核存在； 空气中水汽达到饱和或过饱和状态。凝结核 水汽分子之间引力很小，通过互相碰撞不容易结合为液态水或固态水。大气中存在的吸湿性微粒物质，对水分子的吸引力很大，有利于水汽分子在其周围聚集，这种能促使大气水汽凝结的微粒，叫凝结核。 大气中的灰尘、粉尘等是凝结核的主要来源，人工降雨的原理就是向天空中发射粉末，增加凝结核，以促使降雨

5、的发生。促使空气发生饱和的方法 通过蒸发，使空气湿度增大； 通过冷却作用，降低饱和水气压（温度越低，饱和水汽压越低）。暖水面蒸发导致凝结的过程 首先，水面温度高于周围空气温度，蒸发水汽，增加空气的湿度，接近饱和时，蒸发作用停止； 其次，当别处的冷空气经过时，温度急剧降低，饱和水汽压迅速下降，空气湿度很快变为过饱和，发生凝结。 秋冬季早晨的蒸发雾就是这样形成的。四种空气冷却方式导致凝结的过程 绝热冷却绝热冷却热空气作绝热上升运动，是大气热空气作绝热上升运动，是大气 中云中云 形成的主要方式。形成的主要方式。 如：山地降温等如：山地降温等 辐射冷却辐射冷却晴朗无风夜晚，地面辐射冷却至晴朗无风夜晚，