基本介紹
- 中文名:不穩定氣團
- 外文名:unstable air mass
- 定義:較低各層呈靜力不穩定的氣團
- 屬於:氣團
- 作用:形成對流雲和陣性降水等天氣
- 造成:積雲的發生和出現陣位降水
氣團的分類,氣團的形成,穩定氣團和不穩定氣團的區別,與不穩定氣團相關的天氣,降水,龍捲風,
氣團的分類
氣團分為穩定氣團和不穩定氣團。不穩定氣團一般是除去穩定氣團以外的氣團。總的來說不穩定氣團是指氣團所處條件發生變化,導致的性質不夠穩定,稱為不穩定氣團。一般情況下,穩定氣團和不穩定氣團是可以相互轉化的,只要在條件適宜下,不穩定氣團的性質得到穩定後,也可以是穩定氣團。
氣團是指氣象要素(主要指溫度和濕度)水平分布比較均勻的大範圍的空氣團。在同一氣團中,各地氣象要素的重點分布幾乎相同,天氣現象也大致一樣。氣團的水平範圍可達幾千公里,垂直高度可達幾公里到十幾公里,常常從地面伸展到對流層頂。氣團的分類方法主要有三種,一種是按氣團的熱力性質不同,劃分為冷氣團和暖氣團;第二種是按氣團的濕度特徵的差異,劃分為乾氣團和濕氣團;第三種是按氣團的發源地,常分為北冰洋氣團、極地氣團、熱帶氣團、赤道氣團。
氣團的形成
大氣的熱量主要來自地球表面,空氣中的水汽也來自地球表面水分的蒸發,所以下墊面是空氣最直接的熱源,也是最重要的濕源。氣團形成的條件首先需要有大範圍的性質比較均勻的下墊面,廣闊的海洋、冰雪覆蓋的大陸、一望無際的沙漠等,都可作為形成氣團的源地。此外,氣團形成還應具備適當的流場條件,使大範圍的空氣能在源地上空停留較長的時間或緩慢移動,通過大氣中各種尺度的湍流、對流、輻射、蒸發和凝結及大範圍的垂直運動等物理過程與地球表面進行水汽與熱量交換,從而獲得與下墊面相應的比較均勻的溫、濕特性。
適當的流場通常是指準靜止的大型的高壓流場。在準靜止的高壓控制下,高壓中的輻散下沉運動,可以使大氣中的溫度、濕度的水平梯度減小,增加大氣中溫、濕特性的水平均勻性,同時穩定的環流可使空氣較長時間地緩慢移動在溫、濕特性比較均勻的下墊面上,使空氣有足夠長的時間取得下墊面的溫、濕特性。例如,西伯利亞地區冬季為一個不大移動的高壓所盤踞,是形成乾冷氣團的源地。在中國東南方向的遼闊海洋上常有太平洋高壓存在,是形成暖濕氣團的源地。
穩定氣團和不穩定氣團的區別
地表狀況會影響雲層的形成以及其中的液態水含量,間接地對結冰造成影響。當空氣經過丘陵和山脈時,由於地形抬升的作用,在山的迎風坡上空,氣流會上升並且被冷卻,如果氣流中含有充足的水蒸氣,就可能形成雲。穩定氣團會形成層雲,不穩定氣團則會形成積雲。
與不穩定氣團相關的天氣
降水
地面從大氣中獲得的水汽凝結物,總稱為降水,它包括兩部分,一是大氣中水汽直接在地面或地物表面及低空形成的凝結物,如霜、露、雨凇和霧凇,又稱為水平降水;另一部分是由雲霧中降落到地面的液態水或固態水,如雨、雪、雹等,又稱為垂直降水。但是單純的霜、露、霧凇等,不作降水量處理。連續性降水通常具有持續的性質,雨量中等,經常與暖鋒或靜止鋒相關聯,降水質點、多系中等大小的雨滴或雪花。陣型降水的特點是,強度大,持續時間短,驟然開始,又驟然停止,且局限性很強。陣型降水可能產生在不穩定氣團內部,也可起源於鋒面(在冷鋒上經常有發展旺盛的對流雲)。陣型降水一般較連續性降水質點大。
龍捲風
龍捲風形成的過程:地面上的水吸熱變成水蒸氣,上升到天空蒸汽層上層,由於蒸汽層上層溫度低,水蒸氣體積縮小比重增大,蒸汽下降,由於蒸汽層下面溫度高,下降過程中吸熱,再度上升遇冷,再下降,如此反覆氣體分子逐漸縮小,最後集中在蒸汽層底層,在底層形成低溫區,水蒸氣向低溫區集中,這就形成雲。
雲團逐漸變大,雲內部上下雲團上下溫差越來越小,水蒸氣分子升降幅度越來越大,雲內部上下對流越來越激烈,雲團下面上升的水蒸氣直向上升,水蒸氣分子在上升過程中受冷體積縮小越來越小,呈漏斗狀。
上升的水蒸氣分子受冷體積不斷縮小,雲下氣體分子不斷補充空間便產生了大風,由於水蒸氣受冷體積縮小時,周圍補充空間的氣體來時不均勻便形成龍捲風。
由雷暴雲底伸展至地面的漏斗狀雲(龍捲)產生的強烈的旋風,其風力可達12級風以上,最大可達每秒120米以上。一般伴有雷陣雨,有時也伴有冰雹。
空氣繞龍捲的軸快速旋轉,受龍捲中心氣壓極度減小的吸引,在近地面幾十米厚的薄層空氣內,氣流從四面八方被吸入渦旋的底部,並隨即變為繞軸心高速向上旋轉的渦流,所以龍捲中的風總是氣旋性的,其中心的氣壓比周圍氣壓低百分之十,一般可低至400hPa,最低可達200hPa。龍捲風具有很大的吸吮作用,可把海(湖)水吸離海(湖)面,形成水柱,然後同雲相接,俗稱"龍取水"。