多大的小水滴可以变成云雾
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/08/31 04:01:59
多大的小水滴可以变成云雾
云雾由大量细微的水滴或冰晶组成的、悬浮在大气中的可见聚合体.它通常不接触地面,接地时则称为雾.由于大气压力随高度的增加不断降低,空气上升时将膨胀而冷却,饱和水汽压也随着降低,当空气中水汽达到饱和并凝结成大量细微的水滴,飘浮在空中时,就形成云.温度低于0℃的云,往往由小水滴(过冷水滴)和冰晶组成云的外观千姿百态,其变化常反映大气的结构和天气的演变,如大气铅直温度的情况,阴、晴、多云和暴雨、冰雹、龙卷、台风等天气情况.来自云层的降水,是维持生命所需的重要水源.云的运动可表明气流的移向和移速.云层的覆盖,影响着太阳对地面的辐射,从而影响着气候和作物的生长.云和降水对太阳光的折射和散射,将形成晕、华、虹、霓、峨眉宝光等绚丽多彩的大气光象.云间有时还发生激烈的放电,出现闪电、雷击等现象.人们往往依据云的外观及其光电现象等,来预报局部地区的天气变化.
早在19世纪初,英国L.霍华德依据各种云的外观,把云分成不同类型.至今在气象观测中,还采用他提出的云的名称.至于云的微观本质,是在19世纪末,用显微镜观察之后,才被确认.随着科学技术的发展,人们用气球和飞机等,进入云中直接观测其微观结构,用雷达等观测其宏观演变,还用卫星云图了解全球范围的云系分布和演变,由此对云的认识,越来越全面和深入.
云的分类 在气象观测中,按云的高度和外形,将云分为高云、中云、低云、直展云四族和卷云、卷积云、卷层云、高积云、高层云、层积云、层云、雨层云、积云、积雨云十属.在云和降水物理学中,则按云的物理特征进行分类:①按动力特征分类.因空气对流而形成的铅直发展的云,称为对流云或积状云;大范围空气辐合而缓慢抬升时,形成一种水平延展且均匀成层的云,称为层状云.②按温度特征分类.云体的温度都高于0℃的云,称为暖云;云体的温度都低于0℃的云,称为冷云.③按微结构分类.完全由水滴组成的云,称为水云;完全由冰晶组成的云,称为冰云;由水滴和冰晶共同组成的云,称为混合云.
云的微结构 云中水滴(云滴)的大小不同,其半径为几微米至100微米.单位体积中云滴的数量随云滴大小的分布,称为云滴谱.单位体积中云滴的总数,称为云滴浓度,一般为101~103个/厘米3.在大陆性气团中,云滴平均半径小而浓度大;在海洋性气团中,云滴平均半径大而浓度小.云中还有半径大于100微米的水滴,它们实际上是未降离云体的雨滴.至于云中的冰晶、雪晶及其他固态粒子的形态,因生长条件不同而异.云中冰晶的浓度从每升不足一个至每升几百个,变化范围很大.
单位体积的云体中,水滴或冰晶所含的水量总和,称为云的含水量,一般为10-1~100克/米3.含水量的大小因云的类型、发展阶段和在云中所处的部位不同而有很大的差别.纯冰晶云的含水量可小于10-1克/米3,而积雨云则可达100~101克/米3.
云的知识
内容: 云团
是指存在于热带地区的大范围云区,其直径约4个纬距以上,称为云团.这是一个 热带天气系统.许多热带天气系统如热带辐合带,热带风暴等都是由热带云团组成或发 展起来的.云团一般可分为:
一般云团,水平范围在2—12个纬距.一个云团由许多积雨云胞组成,顶部常有卷 云幡,爆米花状云,面积小于10平方厘米,一个云团由若干个积云胞组成.这种云团常 见我国西藏地区及南美大陆季风云团,6—9月间出现在东南亚及邻近海上,随季风的 推进,云团呈爆发性的向北发展.在10°—20°N,70°—100°E地带常为1—2个季 风云团所掩盖,这是地球上规模最大的云团.南北宽度由几个纬距到10个纬距.东西长 可达20—40个径度,它与西南季风活动的关系密切,故称为季风云团.委风云团常可 造成暴雨天气
云室
可以控制气压、温度、湿度以形成云雾的箱式装置,称为云室.它是云雾降水 物理学的实验室装置,就造云雾的温度而言,云室可分为暧云室(云温度高于0℃)和冷 云室(云温度低于0℃);就造云雾方法而言,大体上可分为膨胀型、扩散型、恒温型和 混合型云室等几种.云室一般由一个主体箱和一套附属设备组成,主体箱可为圆柱体、 六面体、长方体等,由铜或不锈钢作成,也有用塑料或有机玻璃作成的.附属设备常 包括制冷、造云雾、催化、观测等系统,有些云室还能控制气流、配有风洞等.云室 的大小差异很大,最大云室的容积达3000立方米以上,而最小云室仅有几十立方厘米 的容积. 云室常用于模拟和研究在不同条件下,云雾和降水粒子的生成、增长、转化过程 及伴生的光、电现象等、检测云核、冰核的浓度、试验人工冰核和吸湿性核的性质等. 云室内生成云雾的方法常有:①绝热膨胀冷却、使水汽达饱和而凝结成云雾滴;②降 冷云室壁,导致云室内降湿,达饱和而凝结出云雾滴;③直接向云室内喷射微小水滴, 形成云雾;④使云室内达到过饱和而产生凝结.
冷云降水机制
冷云是指云体上部温度低于0℃、云体下部温度仍可高于0℃的云,云体上部常是 冰质粒,过冷却水滴、水汽三者共存.冷云云滴怎样会在短时间内长大而造成降雨或 雪、雹呢?其理论基础是贝吉龙过程:温度低于0℃且过冷却水滴、冰晶、水汽共存的 云区,由于对冰面的饱和水汽压低,而对水面的饱和水汽压高,便会有这样的情况出 现,即当云中的水汽压处于冰面和水面饱和值之间时,水汽在冰晶上凝华而使冰晶长 大,而水滴会不断蒸发变小或消失,形成冰晶" 夺取" 水滴的水分和原来云中水汽的冰 水转化过程,称贝吉龙过程.
携有水汽、云滴(水滴)和冰核的上升气流,到达温度低于0℃的云体上部时,水 汽在冰核上凝华并长大成冰晶、水滴变成过冷却水滴.在冰晶、过冷水滴、水汽共存条 件下,通过贝吉龙过程,冰晶不断夺取水汽和水滴的水份,长大成较大冰晶.在上升气 流和重力作用下,冰晶不停地上升与下落,通过碰并、粘连、与过冷却水滴并合而结淞 等过程而继续长大,便能在几十分钟内,产生大量其线长度超过200微米的大冰晶(称 雪晶),然后降出云底.若气层温度高,便融化形成降雨;若下面气温低于0℃,便不 融化造成降雪,并且常常是20—30个雪晶粘连而成雪花.若云体上升气流很强盛、云体 发展极强盛、过冷 却水滴极多,冰质粒便可能碰并结淞成大雹块,向地面降冰雹.
暧云降水机制
当今较流行的说法是:当上升气流携带云凝结核和水汽到达一定高 度,空气接近饱和或达过饱和后,水汽便在凝结核上凝结,产生云滴胚胎,并继续上 升和凝结增长成云滴.其中某些较大云滴会在上升或下落过程中,与许多较小云滴碰 并而长大,称碰并增长,它们可长成雨滴,半径达200微米甚至几毫米.半径大于3毫 米雨滴在下降中会严重变形,有时会破裂成几个小雨滴,不过这样的小雨滴又可能被 上升气流携带上升,并追碰撞沿途云滴又长大成大雨滴,如此经历上升、长大、下落、 破裂、再上升、再长大的连锁反应过程称朗缪尔连锁反应,使暧云在几十分钟内,生 成数量够多、质量够大的雨滴,当上升气流和大气无法支持它们留在空中时,便会降 落到地面,形成降雨.
卫星云图上各类云的特征
A·卷状云 在可见光云图上,卷云的反照率低,呈灰一深灰色;若可见光云图卷云 呈白色,则其云层很厚,或与其它云相重迭;在红外云图上,卷云顶温度很低,呈白色. 无论可见光还是红外云图,卷云有纤维结构.
B·中云(高层云和高积云) 在卫星云图上,中云与天气系统相连,表现为大范围 的带状、涡旋状、逗点状.在可见光云图上,中云呈灰白色到白色,色调的差异判定云 的厚度;在红外云图上,中云呈中等程度灰色.
C·积雨云 无论可见光还是红外云图,积雨云的色调最白;当高空风小时,积雨云 呈圆形,高空风大时,顶部常有卷云砧,表现为椭圆形.
D·积云、浓积云 在可见光云图上积云浓积云的色调很白,但由于积云浓积云高度 不一,在红外云图上的色调可以从灰白到白色不等,纹理不均匀,边界不整齐.其型式 表现为积云线和开口细胞状云.
E·层云(雾) 在可见光云图上,层云(雾)表现为光滑均匀的云区;色调白到灰 白,若层云厚度超过300米,其色调很白;层云(雾)边界整齐清楚,与山脉、河流、海 岸线走向相一致.在红外云图上,层云色调较暗,与地面色调相的.
卫星云图识别云的判据
在卫星云图上识别云的判据有六个:
①结构型式:是指不同明暗程度物象点的分布式样,如高层高积云常表现为带状、涡 旋状等,开口细胞状云系是由积云浓积云组成等;
②范围大小,是指云系的分布尺度,由云系尺度可以推断形成云的物理过程,尺度小 的云系常与中小尺度天气系统相关;尺度大的则与大尺度的天气系统联系.
③边界形状:不同类型的云,边界不尽相同,如积云浓积云边界不整齐,层云(雾) 边界较整齐.
④色调:是指物象的亮度.可见光云图上云的色调与云厚和云的成分有关,红外云图 上则与云顶温度相关.
⑤暗影:是指在一定太阳高度角下,高的云在低的目标物上的投影.
⑥纹理:用来表示云顶表面粗糙程度,如层云(雾)云顶表面均匀、光滑;而积云浓 积云表面多起伏、不均匀.
早在19世纪初,英国L.霍华德依据各种云的外观,把云分成不同类型.至今在气象观测中,还采用他提出的云的名称.至于云的微观本质,是在19世纪末,用显微镜观察之后,才被确认.随着科学技术的发展,人们用气球和飞机等,进入云中直接观测其微观结构,用雷达等观测其宏观演变,还用卫星云图了解全球范围的云系分布和演变,由此对云的认识,越来越全面和深入.
云的分类 在气象观测中,按云的高度和外形,将云分为高云、中云、低云、直展云四族和卷云、卷积云、卷层云、高积云、高层云、层积云、层云、雨层云、积云、积雨云十属.在云和降水物理学中,则按云的物理特征进行分类:①按动力特征分类.因空气对流而形成的铅直发展的云,称为对流云或积状云;大范围空气辐合而缓慢抬升时,形成一种水平延展且均匀成层的云,称为层状云.②按温度特征分类.云体的温度都高于0℃的云,称为暖云;云体的温度都低于0℃的云,称为冷云.③按微结构分类.完全由水滴组成的云,称为水云;完全由冰晶组成的云,称为冰云;由水滴和冰晶共同组成的云,称为混合云.
云的微结构 云中水滴(云滴)的大小不同,其半径为几微米至100微米.单位体积中云滴的数量随云滴大小的分布,称为云滴谱.单位体积中云滴的总数,称为云滴浓度,一般为101~103个/厘米3.在大陆性气团中,云滴平均半径小而浓度大;在海洋性气团中,云滴平均半径大而浓度小.云中还有半径大于100微米的水滴,它们实际上是未降离云体的雨滴.至于云中的冰晶、雪晶及其他固态粒子的形态,因生长条件不同而异.云中冰晶的浓度从每升不足一个至每升几百个,变化范围很大.
单位体积的云体中,水滴或冰晶所含的水量总和,称为云的含水量,一般为10-1~100克/米3.含水量的大小因云的类型、发展阶段和在云中所处的部位不同而有很大的差别.纯冰晶云的含水量可小于10-1克/米3,而积雨云则可达100~101克/米3.
云的知识
内容: 云团
是指存在于热带地区的大范围云区,其直径约4个纬距以上,称为云团.这是一个 热带天气系统.许多热带天气系统如热带辐合带,热带风暴等都是由热带云团组成或发 展起来的.云团一般可分为:
一般云团,水平范围在2—12个纬距.一个云团由许多积雨云胞组成,顶部常有卷 云幡,爆米花状云,面积小于10平方厘米,一个云团由若干个积云胞组成.这种云团常 见我国西藏地区及南美大陆季风云团,6—9月间出现在东南亚及邻近海上,随季风的 推进,云团呈爆发性的向北发展.在10°—20°N,70°—100°E地带常为1—2个季 风云团所掩盖,这是地球上规模最大的云团.南北宽度由几个纬距到10个纬距.东西长 可达20—40个径度,它与西南季风活动的关系密切,故称为季风云团.委风云团常可 造成暴雨天气
云室
可以控制气压、温度、湿度以形成云雾的箱式装置,称为云室.它是云雾降水 物理学的实验室装置,就造云雾的温度而言,云室可分为暧云室(云温度高于0℃)和冷 云室(云温度低于0℃);就造云雾方法而言,大体上可分为膨胀型、扩散型、恒温型和 混合型云室等几种.云室一般由一个主体箱和一套附属设备组成,主体箱可为圆柱体、 六面体、长方体等,由铜或不锈钢作成,也有用塑料或有机玻璃作成的.附属设备常 包括制冷、造云雾、催化、观测等系统,有些云室还能控制气流、配有风洞等.云室 的大小差异很大,最大云室的容积达3000立方米以上,而最小云室仅有几十立方厘米 的容积. 云室常用于模拟和研究在不同条件下,云雾和降水粒子的生成、增长、转化过程 及伴生的光、电现象等、检测云核、冰核的浓度、试验人工冰核和吸湿性核的性质等. 云室内生成云雾的方法常有:①绝热膨胀冷却、使水汽达饱和而凝结成云雾滴;②降 冷云室壁,导致云室内降湿,达饱和而凝结出云雾滴;③直接向云室内喷射微小水滴, 形成云雾;④使云室内达到过饱和而产生凝结.
冷云降水机制
冷云是指云体上部温度低于0℃、云体下部温度仍可高于0℃的云,云体上部常是 冰质粒,过冷却水滴、水汽三者共存.冷云云滴怎样会在短时间内长大而造成降雨或 雪、雹呢?其理论基础是贝吉龙过程:温度低于0℃且过冷却水滴、冰晶、水汽共存的 云区,由于对冰面的饱和水汽压低,而对水面的饱和水汽压高,便会有这样的情况出 现,即当云中的水汽压处于冰面和水面饱和值之间时,水汽在冰晶上凝华而使冰晶长 大,而水滴会不断蒸发变小或消失,形成冰晶" 夺取" 水滴的水分和原来云中水汽的冰 水转化过程,称贝吉龙过程.
携有水汽、云滴(水滴)和冰核的上升气流,到达温度低于0℃的云体上部时,水 汽在冰核上凝华并长大成冰晶、水滴变成过冷却水滴.在冰晶、过冷水滴、水汽共存条 件下,通过贝吉龙过程,冰晶不断夺取水汽和水滴的水份,长大成较大冰晶.在上升气 流和重力作用下,冰晶不停地上升与下落,通过碰并、粘连、与过冷却水滴并合而结淞 等过程而继续长大,便能在几十分钟内,产生大量其线长度超过200微米的大冰晶(称 雪晶),然后降出云底.若气层温度高,便融化形成降雨;若下面气温低于0℃,便不 融化造成降雪,并且常常是20—30个雪晶粘连而成雪花.若云体上升气流很强盛、云体 发展极强盛、过冷 却水滴极多,冰质粒便可能碰并结淞成大雹块,向地面降冰雹.
暧云降水机制
当今较流行的说法是:当上升气流携带云凝结核和水汽到达一定高 度,空气接近饱和或达过饱和后,水汽便在凝结核上凝结,产生云滴胚胎,并继续上 升和凝结增长成云滴.其中某些较大云滴会在上升或下落过程中,与许多较小云滴碰 并而长大,称碰并增长,它们可长成雨滴,半径达200微米甚至几毫米.半径大于3毫 米雨滴在下降中会严重变形,有时会破裂成几个小雨滴,不过这样的小雨滴又可能被 上升气流携带上升,并追碰撞沿途云滴又长大成大雨滴,如此经历上升、长大、下落、 破裂、再上升、再长大的连锁反应过程称朗缪尔连锁反应,使暧云在几十分钟内,生 成数量够多、质量够大的雨滴,当上升气流和大气无法支持它们留在空中时,便会降 落到地面,形成降雨.
卫星云图上各类云的特征
A·卷状云 在可见光云图上,卷云的反照率低,呈灰一深灰色;若可见光云图卷云 呈白色,则其云层很厚,或与其它云相重迭;在红外云图上,卷云顶温度很低,呈白色. 无论可见光还是红外云图,卷云有纤维结构.
B·中云(高层云和高积云) 在卫星云图上,中云与天气系统相连,表现为大范围 的带状、涡旋状、逗点状.在可见光云图上,中云呈灰白色到白色,色调的差异判定云 的厚度;在红外云图上,中云呈中等程度灰色.
C·积雨云 无论可见光还是红外云图,积雨云的色调最白;当高空风小时,积雨云 呈圆形,高空风大时,顶部常有卷云砧,表现为椭圆形.
D·积云、浓积云 在可见光云图上积云浓积云的色调很白,但由于积云浓积云高度 不一,在红外云图上的色调可以从灰白到白色不等,纹理不均匀,边界不整齐.其型式 表现为积云线和开口细胞状云.
E·层云(雾) 在可见光云图上,层云(雾)表现为光滑均匀的云区;色调白到灰 白,若层云厚度超过300米,其色调很白;层云(雾)边界整齐清楚,与山脉、河流、海 岸线走向相一致.在红外云图上,层云色调较暗,与地面色调相的.
卫星云图识别云的判据
在卫星云图上识别云的判据有六个:
①结构型式:是指不同明暗程度物象点的分布式样,如高层高积云常表现为带状、涡 旋状等,开口细胞状云系是由积云浓积云组成等;
②范围大小,是指云系的分布尺度,由云系尺度可以推断形成云的物理过程,尺度小 的云系常与中小尺度天气系统相关;尺度大的则与大尺度的天气系统联系.
③边界形状:不同类型的云,边界不尽相同,如积云浓积云边界不整齐,层云(雾) 边界较整齐.
④色调:是指物象的亮度.可见光云图上云的色调与云厚和云的成分有关,红外云图 上则与云顶温度相关.
⑤暗影:是指在一定太阳高度角下,高的云在低的目标物上的投影.
⑥纹理:用来表示云顶表面粗糙程度,如层云(雾)云顶表面均匀、光滑;而积云浓 积云表面多起伏、不均匀.