第三章 大气中的水分.docx

第三章 大气中的水分［主要内容］ 本章主要讨论大气中水分的蒸发和凝结等水分相变的物理机制，云、雾、露、霜等天气 现象形成的物理过程，降水形成的物理过程，降水的分布规律和人工影响降水的原理与方法 ［名词解释］蒸发、凝结、三相点、蒸发潜热、融解潜热、升华潜热、冰晶效应、露、霜、霜冻、 雾凇、雨凇、辐射雾、平流雾、云、雨、雪、霰、雹、链锁反应、冷云、暖云、人工降雨1、蒸发：起初，系统中的水汽浓度不大，单位时间内跑出水面的水分子比落回水中的水汽 分子多，系统中的水就有一部分变成了水汽2、凝结：水汽由气态变为液态的过程3、三相点：三相点是指在热力学里，可使一种物质三相(气相，液相，固相)共存的一个 温度和压强的数值4、蒸发潜热：蒸发过程中，由于具有较大动能的水分子脱出液面，使液面温度降低如果 保持其温度不变，必须自外界供给热量，这部分热量等于蒸发潜热5、 溶解潜热：冰融化为水所需消耗的潜热3.34X105J/kg)6、 升华潜热：(2.8X106J/kg)7、 冰晶效应：在云中，冰晶和过冷却水共存的情况是很普遍的，如果当时的实际水汽压介 于两者饱和水汽压之间，就会产生冰水之间的水汽转移现象水滴会应不断蒸发而缩小，冰 晶会因不断凝华而增大。

8、 露：空气中水汽含量过饱和时，在地面或地物的表面就会有水汽的凝结，，如果此时的露 点温度在0°C以上，在地面或地物上就出现细小的水滴，称为露9、 霜：空气中水汽含量过饱和时，在地面或地物的表面就会有水汽的凝结，，如果此时的露 点温度在0C以下，则水汽直接在地面或地物上凝华成白色的冰晶，称为霜10、 霜冻：指在农作物生长季节里，地面和植物表面温度下降到足以引起农作物遭受伤害或 者死亡的低温11、 雾凇：是形成于树枝上、电线上或其他地物迎风面上的白色疏松的微小冰晶或冰粒12、 雨凇：是形成在地面或地物迎风面上的透明的或毛玻璃状的紧密冰层13、 辐射雾：是由地面辐射冷却使贴地气层变冷而形成的14、 平流雾：是暖湿空气流经冷的下垫面而逐渐冷却形成的15、 云：是悬浮在自由大气中的水汽凝结物16、 雨：自云体中降落至地面的液体水滴17、 雪：从混合云中降落到地面的雪花形态的固体水18、 霰：从云中降落至地面的不透明的球状晶体，由过冷却水滴在冰晶周围冻结而成19、 雹：是由透明和不透明的冰层相间组成的固体降水，呈球形，常降至积雨云20、 链锁反应：云中水滴增大--破碎--再增大--再破碎的循环往复过程，常用来解释暖云降水 的形成。

也称为暖云的繁生机制21、 暖云：云顶温度高于冻结温度，而且由水滴构成的云称为暖云22、 人工降雨：人工降雨就是根据自然界降水形成的原理，特别是不同云层的物理特性，选 择合适时机，用飞机、火箭弹向云中播散干冰、碘化银、盐粉等催化剂，人为地补充某些形 成降水所必须的条件，促使云滴迅速凝结或并合增大，形成降水［填空］1、水汽的临界温度是tk=374C，临界压力是Ek=2.2X105hPa三相点的温度和压力分别是—t.=0.0076°C、 E»=6.11hPa2、 设e为实际水汽压，E饱和水汽压当E>e时是 蒸发（未饱和）过稈，当E=e时是— 动态平衡（饱和）_过稈,Eve时是一凝结（过饱和）_过稈3、 水的蒸发潜热为_2.5X 106J/kg_、融解潜热为_3.34X 105J/kg_、升华潜热_2.8X 106j/kg_4、 饱和水汽压与温度的关系可由克拉伯龙-克劳修斯方程描述5、 冰面的饱和水汽压比同温度过冷却水面的饱和水汽压小，两者在J2C时相差最大6、 溶液面的饱和水汽压比纯水面的饱和水汽压小，浓度越高，饱和水汽压越小7、 温度相同时，不同形状的蒸发面，_凸_面的饱和水汽压最大，_平_面次之，皿最小。

凸面的曲率愈大，饱和水汽压越大，凹面的曲率愈大，饱和水汽压越小8、 影响蒸发的因素有 水源、热源、饱和差（E-e）、风速与湍流扩散9、 相对湿度的日变化与气温的日变化相反，最高值出现在清晨温度最低时最低值出 现在午后温度最高时相对湿度的年变化一般以冬季最大,夏季最小10、 大气中水汽凝结或凝华的一般条件是有凝结核或凝华核的存在、大气中水汽要达到饱和或过饱和状态使空气达到饱和的途径有通过蒸发增加空气中水汽含量、通过 冷却减少饱和水汽压或两者的共同作用大气冷却的方式有绝热冷却、辐射冷却 _、 平流冷却、混合冷却11、 形成露和霜的气象条件是晴朗微风的夜间12、 我国四川盆地是有名的辐射 雾区13、 大气的上升运动主要有如下四种形式：热力对流、动力抬升、大气波动、 地形 抬升14、 淡积云又叫晴天积云，是连续晴天的预兆早上有浓积云是雷雨 的预兆傍晚 层积云是连晴的预兆15、 如果天空有晕，表明有卷层云移来，未来将有雨戻云移来，天气将转雨16、 “瓦块云，晒死人” “天上鲤鱼斑，明天晒谷不用翻”是指_透光高积云或透光层积 云出现时，天气晴好而少变17、 降水的类型，按形态分有雨、雪、霰、雹按性质分有连续性降水_、阵性降水。

按强度分有小雨、中雨、大雨、暴雨、_大暴雨_、特大 暴雨（雨）； 小雪 、 中雪 、大雪（雪）18、 层状云的降水是连续 性的；积状云的降水是阵性的；波状云的降水是阵性的19、 人工影响冷云降水的方法，一是一在云中投入冷冻剂，如干冰：二是一引入人工冰核（凝 华核或冻结核），如碘化银20、 人工人工影响暖云降水的方法是 ①引入吸湿性核（如食盐）②直接引入30-40um的 大水滴③引入表面活性物质［问答题］1、 影响饱和水汽压的因素有哪些？它们对饱和水汽压的影响如何？① 蒸发面温度：随着温度的提高，饱和水汽压按指数规律迅速增大② 蒸发面性质：在相同温度条件下，冰面上的饱和水汽压总是要小于过冷却水面的饱和 水汽压和纯水面相比，溶液面的饱和水汽压小于纯水面的饱和水汽压；溶液浓度越大， 则饱和水汽压越小③ 蒸发面形状：温度相同时，凸面的饱和水汽压最大，平面次之，凹面最小凸面的曲 率越大，饱和水汽压越大；凹面的曲率越大，饱和水汽压越小2、 辐射雾、平流雾形成的有利天气条件是什么？辐射雾:①空气中有充足的水汽②天气晴朗少云③风力微弱（1-3m/s）④大气层结稳定 平流雾:①下垫面与暖湿空气的温差较大②暖湿空气的湿度大③适宜的风向（由暖向冷） 和风速（2-7m/s ［④层结较稳定。

3、 降水是如何形成的？层状云、积状云和波状云的降水情况如何？降水形成：就是云滴增大为雨滴、雪花或其他降水物，并降至地面的过程层状云：①因卷层云中含水量较小，云底又高，所以除了在冬季高纬度地区的卷云可以 降微雪以外，卷层云一般是不降水的②雨层云和高层云经常是混合云，雨层云和高层 云的降水与云厚和云高有密切关系，云越厚、越低、降水就越强，雨层云比高层云的降 水大的多③由于层状云云体比较均匀，云中气流也比较稳定，所以层状云的降水是连 续性的，持续时间长，降水强度变化小积状云：①淡积云由于云薄，云中含水量少，而且水滴又小，所以一般不降水②浓积 云是否降水随地区而异，在中高纬度地区，浓积云的厚度、云中含水量和水滴都较大， 虽然云中没有冰晶存在，但水滴之间冲并作用显著，故可降较大的阵雨③积雨云是冰 水共存的混合云，云的厚度和云中含水量都很大，云中升降气流强，因此云滴的凝华增 长和冲并作用均很强烈，致使积雨云能降大的阵雨、阵雪，有时还可下冰雹④积状云 的降水是阵性的波状云：①由于含水量较小，厚度不均匀，所以降水强度较小，往往时降时停，具有间 歇性②层云只能将毛毛雨，层积云可降小的雨、雪和霰③高积云很少降水。

但在我 国南方地区，由于水汽比较充沛，层积云也可产生连续降水，高积云有时也可产生降水4、 人工降雨的原理和方法是什么？ 原理：根据自然界降水形成的原理，人为地补充某些形成降水所必须的条件，促使云滴 迅速凝结并合增大，形成降水方法:a •人工影响冷云降水①在云中投入冷冻剂，如干冰②引入人工冰核（凝华核或冻结 核），如碘化银b.人工影响暖云降水①引入吸湿性核（如食盐）②直接引入30-40 n m 的大水滴③引入表面活性物质5、 全球降水的分布有何特点？影响降水分布的因素有哪些？特点：①从赤道向两极降水量渐渐减少，在0-15的热带地区降雨量最大；在南、北纬度 约15〜30的热带和亚热带地区，由于下沉运动占优势，不利于云雨形成，降水量达到最 小值，一般不到500毫米②在温带是锋面气旋活动频繁的地方，暖空气沿锋面上升，降水 又有增加，年降水量达500〜1000毫米，成为地球上第二个多雨带③到两极地区，温度 低，水汽少，降水量显著减少，而且主要是降雪，极地也是地球上的少雨带地球上最大年 降水量出现在印度的乞拉朋齐影响因素：降水的分布与大气的运动、气团和锋带的活动以及海陆分布等有密切的关系主 要的影响因子有：① 空气温度对大气最大水汽含量的限制。

这一点对高纬度和冬季大陆内部很重要；② 纬向的水汽输送主要是由大气平流造成的；③ 海陆分布；④ 山区的分布对局地盛行风的影响，也制约着降水分布。