水汽的凝结现象
(一) 地表面的凝结现象
1霜与露 日没后,地面及近地面层空气冷却,温度降低。当气温降到露点一下时,水汽即凝附于地面或地面物体上。如温度在00C以上,水汽凝结为液态,称为露;温度在00C以下,水汽凝结为固态,称为霜。霜常见于冬季,露见于其他季节,以夏季为最多。
2雾淞和雨淞 雾淞是一种白色固体凝结物,由过冷雾滴附着于地面物体或树枝迅速冻结而成,俗称“树挂”。多出现于寒冷而湿度高的天气条件下。雨淞是形成在地面或地物的迎风面上的,透明的或毛玻璃状的紧密冰层,俗称“冰棱”。多半在温度为0~ -60C时,由过冷却雨、毛毛雨接触物体表面形成;或是经过长期严寒后,雨滴降落在物体表面冻结而成。
(二) 大气中的凝结现象
1雾 雾是漂浮在近地面层的乳白色微小水滴或冰晶。根据不同成因,雾可分为辐射雾、平流雾、蒸汽雾、上坡雾和锋面雾。
2云 云是高空水气凝结现象。空气对流、锋面抬升、地形抬升等作用使空气上升到凝结高度,就会形成云。云有各式各样的外貌特征。
1积状云。 包括淡积云、浓积云和积雨云出现时常呈孤立分散状态,是由于空气对流上升,体积膨胀绝热冷却,使水汽发生凝结而形成的。
2层状云 层状云是均匀幕状云层,通常具有较大水平范围。覆盖数千甚至上万平方千米的地区。层状云是由空气斜上升运动形成的。
3波状云 波状云是表面呈现波状起伏或鱼鳞状的云层,包括卷积云、高积云、层积云和层云。通常因空气密度不同、运动速度不同等的两个气层界面上产生波动而形成的。
四 大气降水
(一) 降水的形成
从云层中降落到地面的液态水或固态水,称为降水。降水是云中水滴或冰晶增大的结果。从雨滴到形成降水需具备两个基本条件: 一是雨滴下降速度超过气流上升速度;二是雨滴从云中降落到地面前不被完全蒸发。降水的形成,必须经历云滴增大为雨滴、雪花及其他降水物的过程。云滴增长主要有两个过程:
1云滴的凝结(凝华)增长:在云的发展阶段,云体上升绝热冷却,或不断有水汽输入,使云滴周围的实际水汽压大于其饱和水汽压云滴就会因水汽凝结或凝华而逐渐增大。当水滴和冰晶共存时在温度相同条件下,冰面水汽压小于水面水汽压,水滴将不断蒸发变小,而冰晶则不断凝华增大这种过程称为冰晶效应。
2云滴的冲并增长:云滴大小不同,相应具有不同的运动速度。云滴下降时,个体大的云滴落得快,个体小的慢,于是大云滴“追上”小云滴,碰撞合并成为更大的云滴。
(二)降水的类型
根据降水形成原因(主要是气流上升特点),可分为四个基本类型:
1对流雨 暖季空气湿度较大,近地面气层强烈受热,引起对流而形成的降水称为对流雨。赤道全年以对流雨为主。我国西南夏季多对流雨。
2地形雨 暖湿空气前进途中遇到较高山地阻挡被迫抬升,绝热冷却,在达到凝结高度时便产生降水。因此,山的迎风坡常成为多雨中心;背风坡因水汽早已凝结降落,且下沉增温,将发生焚风效应,降水很少,形成雨影区。
3锋面雨 两种物理性质不同的气团相遇,暖湿空气沿交界面上升,绝热冷却,达到凝结高度便产生云雨。温带地区锋面雨占主要地位。
4台风雨 台风是产生在热带海洋上的一种空气漩涡。台风中有大量暖空气上升,可产生强度极大的降水。
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