气象雷暴参考资料 .doc

雷暴 “雷暴”一词指积雨云中所发生的雷电交作的激烈的放电现象，同时也指产生这种现象的天气系统。雷暴一般伴有阵雨，有时则伴有大风、冰雹、龙卷风等天气现象。通常把只伴有阵雨的雷暴称为“一般雷暴”，而把伴有暴雨、大风、冰雹、龙卷等严重的灾害性天气现象之一的雷暴叫做“强雷暴”。 雷暴的结构及雷暴的天气成因 一、雷暴的形成条件 雷暴是由强烈发展的积雨云产生的，形成强烈的积雨云需要如下三个条件： 深厚而明显的不稳定气层 充沛的水汽 足够的冲击力 雷暴是一种强烈的对流性天气，深厚而明显的不稳定大气层具有大量的不稳定能量，为强烈对流的发展提供了充足的水汽。充沛的水汽，一般是形成庞大的积雨云体，兴雨降雹的物质基础，另一方面，水汽凝结时释放的潜热也是能量的重要来源。雷鸣、闪电、及强风所需的能量都是从云中水汽凝结时释放潜热得到的，所以在某种意义上，雷暴是自我发展的：产生的降水越多，被释放到雷暴中的能量也越多。但大气中不稳定能量和水汽的存在，只具备了发生雷暴的可能性，要使可能变为现实，还需有促使空气上升达到自由对流高度以上的冲击力，这样，不稳定能量才能释放出来，上升气流才能猛烈的发展，形成雷暴云。大气中的冲击力有：地表受热不均；地形抬升；锋面、气旋、槽线、低涡等天气系统所引起的辐合上升运动等。产生雷暴的三个条件，在不同情况下有不同侧重。在潮湿的不稳定气团中，能否形成雷暴主要看有没有足够的冲击力；在山区，抬升作用经常存在，是否有雷暴产生就主要看有没有暖湿不稳定气层。 在夏季，发生雷暴之前常常使人感到十分闷热，就说明大气低层气温高、层结不稳定、水汽含量大，这时，如果有冲击力作用，就可以产生雷暴。 二、一般雷暴的结构和天气 雷暴的结构和天气实际上是指雷暴云的结构和天气，雷暴云根据其结构的不同可分为一般雷暴和强烈雷暴。 一般雷暴单体的生命史 构成雷暴云的每一个积雨云称为雷暴单体。雷暴单体是一个对流单元，它是构成雷暴云的基本单位。由一个或数个雷暴单体构成的雷暴云，其强度仅达到一般强度，这就是一般雷暴。 根据垂直气流状况，雷暴单体的生命史可分为三个阶段，即：积云阶段、积雨云阶段和消散阶段（图6-1） 积云阶段 又称发展阶段，即从形成淡积云到发展成浓积云的阶段。（图6-1a）。这个阶段的特征是：（1）内部都是上升气流，并随着高度的增加而增强，最大上升气流在云的中、上部。云的下部四周有空气辐合进入云中，空气从云底被吸入单体内部，空气中的水汽在逐步凝结的过程中释放潜能，促使上升气流在上升过程中不断加强。 （2）因为大量水汽在云中凝结并释放潜热，所以云中温度高于同高度上四周的空气温度。这个阶段云滴大多由水滴构成，并且一般没有降水和闪电。 积雨云阶段 积雨云阶段是雷暴的成熟阶段，它以强烈的阵风以及她后面紧跟着的降水为标志。 在积雨云阶段（图6-1b），云顶发展很高，有的可达对流层顶。在高空风的影响下，云顶常成鬃状或砧状。 这一阶段的前期，上升气流十分强大，可达20米/秒。云滴和雨水可能会被带至0℃等温线以上好几千米。大量的雪片或雨滴在云的上部积累。最后云滴变的太大，云内的上升气流再也不能支持住他们了，于是便开始下落形成降水。云中的降水的下冲力，对上升气流产生向下的拉力，迫使部分空气转向下沉，形成下降气流，，其速度可达10mps。 成熟阶段是雷暴单体发展最强盛的阶段，其主要特征是：云中除上升气流外，局部出现有系统的下降气流，上升气流区温度比周围高，下降气流区温度比周围低，降水产生并发展。强烈的湍流、积冰、闪电、阵雨和大风等危害天气主要出现在这一阶段。 同时，在云的上部，0℃等温线以上，云还在继续发展，假如云顶足够高，能到达对流层顶，它将象“铁砧”一样向外扩展。从云砧我们可以判断高空风的走向。 3 . 消散阶段 在成熟阶段出现的下降气流在雷暴云下面形成低空外流，从底部切断了上升空气和暖湿空气来源，当降水增强时上升气流减弱，从而消弱了垂直运动的发展。下降气流遍布云中，雷暴单体就进入了消亡阶段（图6－1c）。这时云中等温线向下凹，云体向水平方向扩张，强降水和云向水平方向的发展的综合作用，使云体趋于瓦解和消散，最后只剩下高空残留的云砧和转变为其他性质的云，如伪卷云、云性高积云和层积云。 一般雷暴单体的水平尺度5―10千米，高度可达12千米，生命周期大约1小时左右。 到现在为止，我们所讲的情况都是假设在积雨云的发展阶段，气流都保持垂直。但是假如云中随高度上升风在改变，那么积雨云轴将会倾斜，在云内和云外的垂直运动将产生很强的向前的下降气流。这种强烈的下降气流的作用可以在积雨云的底部形成阵风锋，这个阵风锋反过来激发出一个新的雷暴，整个循环又重新