每年四五月份广西都会出现燥热的天气,局部气温达到40+℃,原因如下:
高空(海拔5500米这样)500hPa的副高暖脊、南支西风气流和近地面(对流层中下层)西南暖低压共同作用结果
以下是大气物理学的文字解释:
一方面,高空副高暖脊带来的晴朗天气加剧桂西和滇东的地面空气受热膨胀,从而气压降低,形成近地面西南暖低压;另一方面,南支西风气流从中南半岛北部山区和云贵高原西部等地势较高地区流向地势较低的云南东部、广西乃至广东西部地区(百色一带是河谷)。因为气团爬坡上升至顶的过程中水汽随着温度下降而冷凝变重发生降水,从而湿度减小,筛出来的气团更干燥;之后越过山脊,气团作下沉运动,气压因重力作用升高导致 网页链接 空气被压缩进而温度升高——可看做是“干绝热过程(Dry adiabatic process)”,即无相变的未饱和湿空气或干空气作垂直运动的绝热体系(即体系与环境之间无热量交换)的变化过程(可逆)。该过程排除与环境发生的热交换——湍流交换、能量辐射、(近地面粘滞副层的)分子热传导等并理想化了,单单考虑空气压缩或膨胀作热交换对空气温度的影响,因此认为热力过程为“绝热”的(虽然严格来说不是),毕竟考虑到作垂直运动时,气压随高度变化很快,气块温度在短期内发生很大变化并超过热交换带来的效应,这在气象学上称为“焚风效应”——干燥而炎热
此外,焚风和强烈的阳光照射加剧地面气温升高,气压降低并于午后达到最低,这时与周围的气压差进一步增大,水平空气流动速度加快,常常出现明显的西南风
往后冷空气南下,高温“干烤”模式能够缓解,西南暖低压随之减弱
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干绝热过程的热力学—大气物理学分析:
在绝热过程中(可逆),气团温度的改变完全由环境气压的改变所致:
dT = RT/Cp × dp/p (①)
上式中R和Cp分别为湿空气的比气体常数以及比定压热容
令κ = R/Cp,对①式由初态(p0, T0)到终态(p, T)进行积分,得:
T/T0 = (p/p0)^κ (②)
②式就是反映理想气体在干绝热过程中温度T与压强p的Poisson公式
另外,对于未饱和湿空气来说,可以通过实验和理论证明计算出其κ的值为
κ = κd(1+0.608q)/(1+0.86q) (③)
式中κd为干空气的值,为0.286
由于大气中比湿总是小于0.04,因此κ/κd > 0.99 ≈ 1,可以认为
κ ≈ κd = 0.286 (④)
于是②式就成为
T/T0 = (p/p0)^0.286 (⑤)
⑤式已经能足够精确计算大气中的干绝热过程中的具体各参数状况了
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气象预测的气压分析表:
●500hPa(平均高度为5500米)天气图主要用来观察各主要天气系统(极涡,副高,阻高,切断低涡等)的动态,位置,强度等
●700hPa(平均高度为3000米)主要看水汽通量来预报降水
●850hPa(平均高度为1500米)主要看温度平流来预报气温
●地面天气图主要看近地面大气运动和热力分布状况,以及短期内天气的实况和演变趋势
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hPa的数值越高,天气系统受地面影响越小,可供预测的时间越长期#天气# #气象# #西南暖低压#
高空(海拔5500米这样)500hPa的副高暖脊、南支西风气流和近地面(对流层中下层)西南暖低压共同作用结果
以下是大气物理学的文字解释:
一方面,高空副高暖脊带来的晴朗天气加剧桂西和滇东的地面空气受热膨胀,从而气压降低,形成近地面西南暖低压;另一方面,南支西风气流从中南半岛北部山区和云贵高原西部等地势较高地区流向地势较低的云南东部、广西乃至广东西部地区(百色一带是河谷)。因为气团爬坡上升至顶的过程中水汽随着温度下降而冷凝变重发生降水,从而湿度减小,筛出来的气团更干燥;之后越过山脊,气团作下沉运动,气压因重力作用升高导致 网页链接 空气被压缩进而温度升高——可看做是“干绝热过程(Dry adiabatic process)”,即无相变的未饱和湿空气或干空气作垂直运动的绝热体系(即体系与环境之间无热量交换)的变化过程(可逆)。该过程排除与环境发生的热交换——湍流交换、能量辐射、(近地面粘滞副层的)分子热传导等并理想化了,单单考虑空气压缩或膨胀作热交换对空气温度的影响,因此认为热力过程为“绝热”的(虽然严格来说不是),毕竟考虑到作垂直运动时,气压随高度变化很快,气块温度在短期内发生很大变化并超过热交换带来的效应,这在气象学上称为“焚风效应”——干燥而炎热
此外,焚风和强烈的阳光照射加剧地面气温升高,气压降低并于午后达到最低,这时与周围的气压差进一步增大,水平空气流动速度加快,常常出现明显的西南风
往后冷空气南下,高温“干烤”模式能够缓解,西南暖低压随之减弱
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干绝热过程的热力学—大气物理学分析:
在绝热过程中(可逆),气团温度的改变完全由环境气压的改变所致:
dT = RT/Cp × dp/p (①)
上式中R和Cp分别为湿空气的比气体常数以及比定压热容
令κ = R/Cp,对①式由初态(p0, T0)到终态(p, T)进行积分,得:
T/T0 = (p/p0)^κ (②)
②式就是反映理想气体在干绝热过程中温度T与压强p的Poisson公式
另外,对于未饱和湿空气来说,可以通过实验和理论证明计算出其κ的值为
κ = κd(1+0.608q)/(1+0.86q) (③)
式中κd为干空气的值,为0.286
由于大气中比湿总是小于0.04,因此κ/κd > 0.99 ≈ 1,可以认为
κ ≈ κd = 0.286 (④)
于是②式就成为
T/T0 = (p/p0)^0.286 (⑤)
⑤式已经能足够精确计算大气中的干绝热过程中的具体各参数状况了
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气象预测的气压分析表:
●500hPa(平均高度为5500米)天气图主要用来观察各主要天气系统(极涡,副高,阻高,切断低涡等)的动态,位置,强度等
●700hPa(平均高度为3000米)主要看水汽通量来预报降水
●850hPa(平均高度为1500米)主要看温度平流来预报气温
●地面天气图主要看近地面大气运动和热力分布状况,以及短期内天气的实况和演变趋势
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hPa的数值越高,天气系统受地面影响越小,可供预测的时间越长期#天气# #气象# #西南暖低压#