水汽-云-降水(大气科学导论-张苏平).

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1、大气科学导论第五章水汽、云与降水张苏平 1. 水汽的相变与作用2. 云的产生与雾3. 降水的原因The composition of the airPermanent gasesVariable gasesGasSymbolPercent (by volume) dry airGas and particlesSymbolPercent (by volume)Parts per million (ppm)NitrogenN278.08Water vaporH2O0 to 4OxygenO220.95Carbon dioxideCO20.035355Argon氩Ar0.93Methane甲烷CH

2、40.000171.7Neon氖Ne0.0018Nitrous oxideN2O0.000030/3Helium氦He0.0005OzoneO30.0000040.04HydrogenH20.00006Particles0.0000010.01Xenon氙Xe0.000009Chlorofluorocarbons(CFCs)0.000000010.00011、水汽的相变与作用水面上的蒸发Variable gas : water vaporPhase transformation (weather producer). Latent heatgreenhouse gas凝结核云凝结核：半径0.1

3、微米吸湿性非吸湿性火山灰，尘埃，盐粒，污染物露和霜霾是一层灰尘层或盐粒层 平流雾热空气移到冷表面形成。辐射雾低处的辐射雾：山谷雾图：ENSO示意图相变-潜热-气候变化大气中的水循环云的产生与分类短波反射：阳伞效应长波吸收：温室效应引入气块的概念上升气块膨胀冷却，下沉气块压缩增温。P=RT绝热过程：干绝热过程干绝热减温率: 10 C /1000m干空气块或未饱和空气块的运动绝热过程：湿绝热过程湿绝热减温率：小于10 C /1000m运动过程中气块始终饱和6C/1000mCumulus Cloud Development00.511.522.535101520253035Altitude (km)

4、Temperature (oC)edwAltitude (km)Dew point ofrising bubbleTemperature ofrising bubbleLCLCloud temperatureCloud top不稳定的原因 温度随高度快速下降，上部空气冷却和地表空气加热， 前者为：冷平流，风带来冷空气；云（或空气）向外太空辐射（辐射冷却）； 后者为：白天热太阳加热地表；暖平流被风带入（暖平流）；空气经过暖表面。 云的发展生长表面加热和自由对流 地形 空气辐合引起的大范围抬升 沿锋面的抬升 对流和积云凝结高度以上的稳定度和积云淡积云浓积云积雨云积雨云积云发展景象气流过山导致的荚状