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大气层中的雷暴和极端天气现象

大气层中的雷暴和极端天气现象当我们仰望天空,有时会看到乌云密布,电闪雷鸣,这就是雷暴。
雷暴是一种强烈的天气现象,它不仅带来了震撼的视觉和听觉体验,还可能对我们的生活造成严重的影响。
而在更广泛的范畴内,极端天气现象也日益频繁地出现在我们的生活中,给人类社会带来了巨大的挑战。
雷暴是由大气中的对流运动引起的。
在温暖潮湿的空气中,地面受热不均,导致空气上升。
上升的空气冷却凝结,形成云团。
当云团中的水汽不断凝结释放出热量,进一步加剧了空气的上升运动,形成强烈的对流。
在这个过程中,云层内部的电荷分布发生变化,最终导致闪电的产生,并伴随着雷声和强风。
雷暴可以分为单体雷暴、多单体雷暴和超级单体雷暴等类型。
单体雷暴是最常见的一种,通常持续时间较短,影响范围较小。
多单体雷暴则由多个单体雷暴组成,它们相互作用,使得雷暴的持续时间和强度增加。
超级单体雷暴是最为强烈的一种,它具有强烈的上升气流和下沉气流,能够产生龙卷风、大冰雹等灾害性天气。
雷暴带来的危害不容小觑。
闪电可能会击中建筑物、树木和电力设施,引发火灾和停电事故。
强风可以吹倒树木和电线杆,破坏建筑物和交通设施。
暴雨可能导致洪水和山体滑坡,给人们的生命和财产安全带来威胁。
此外,雷暴还可能对航空运输造成严重影响,导致航班延误和取消。
除了雷暴,极端天气现象还包括暴雨、暴雪、高温、寒潮、干旱等。
这些极端天气现象的发生频率和强度在近年来有明显增加的趋势,这与全球气候变化密切相关。
暴雨是指短时间内降下大量雨水的天气现象。
它可能导致城市内涝、河流洪水泛滥,淹没农田和房屋。
在一些山区,暴雨还可能引发泥石流和山体滑坡等次生灾害。
暴雪则是大量降雪的天气现象,它会给交通、电力和通信等基础设施带来严重破坏,影响人们的出行和生活。
高温天气对人类健康和生态系统也有着极大的危害。
长时间的高温会导致人体中暑、脱水,甚至死亡。
高温还会加剧干旱,影响农作物的生长,导致粮食减产。
寒潮则是冷空气迅速入侵,带来大幅降温、大风和雨雪天气。
第五章雷暴

五、下击暴流
雷暴云的强烈下降气流达到地面,向四周围猛烈散开, 雷暴云的强烈下降气流达到地面,向四周围猛烈散开, 引起地面或近地面≥18m/s以上的雷暴大风 以上的雷暴大风, 引起地面或近地面≥18m/s以上的雷暴大风,这种强下降气 流就是下击暴流。 流就是下击暴流。 它的水平尺度一般为4—10千米,常引起低空强烈的水 它的水平尺度一般为4 10千米, 10千米 平和垂直风切变,严重影响低空飞行活动。 平和垂直风切变,严重影响低空飞行活动。 微下击暴流: 微下击暴流:在下击暴流的整个直线气流中常嵌有直径 不足4千米的小尺度辐散型气流,其地面风速达22m 22m/ 以上, 不足4千米的小尺度辐散型气流,其地面风速达22m/s以上, 称微下击暴流或微下冲气流。 称微下击暴流或微下冲气流。 这种微下击暴流能诱发出极强的垂直风切变和水平风切 对飞行威胁特别大,它所带来的强风, 变,对飞行威胁特别大,它所带来的强风,对地面设施会造 成严重破坏。 成严重破坏。
四、闪电
电场强度:3百万伏/米 电场强度: 百万伏/ 电流强度: 20万安培 电流强度:3万—20万安培 20 瞬间气温:1.5—3万度 瞬间气温:1.5 3
对飞行危害最多的, 对飞行危害最多的, 是雷暴的强大电场 电场。 是雷暴的强大电场。
闪电的危害: 闪电的危害:
强大电流通过机身,飞机的某些部位,如天线、机翼、 1. 强大电流通过机身,飞机的某些部位,如天线、机翼、 尾翼、雷达天线罩等,易遭雷击。 尾翼、雷达天线罩等,易遭雷击。机身易被电流击成小洞或凹 形斑点。非金属材料遭破坏。 形斑点。非金属材料遭破坏。 2. 闪电点燃油箱中的气体,造成燃烧或爆炸。 闪电点燃油箱中的气体,造成燃烧或爆炸。 强大的电场可使无线电通信中断, 3. 强大的电场可使无线电通信中断,电子设备受到干 个别部件磁化,磁罗盘出现误差,全罗盘指向雷暴。 扰,个别部件磁化,磁罗盘出现误差,全罗盘指向雷暴。 4. 可导致飞行员夜间眼睛短时失明。 可导致飞行员夜间眼睛短时失明。 外界气温± ℃范围内,又遇雨和乱流时,易造雷击。 外界气温±5℃范围内,又遇雨和乱流时,易造雷击。 避免办法:应距云体 千米 千米外 应选择± ℃ 避免办法:应距云体40千米外,应选择±5℃高度范围外 飞行。 飞行。
雷暴及其强对流天气

(二)冷涡雷暴
1、北方冷涡雷暴:出现在我国东北和华北地区,由 于这些地区下半年为暖湿空气控制,冷涡一到,上 空降温,空气层结变得不稳定,就会产生雷暴。 特点: 常出现在我国东北和华北地区, 具有不稳定的天气, 出现时天气变化很突然,在短时间内可从晴朗无云 到雷声隆隆 有明显的日变化,一半多出现在午后或傍晚。
当飞机误入雷暴活动区内,轻者造成人及损伤, 重者机毁人亡。因此,雷暴是目前被世界航空 界和气象部门公认的严重威胁航空飞行安全的 天敌。 据统计,全球每年发生雷暴1600万次,平均每天 约发生4.4万次,每小时约发生1820次,所以每 一个飞行员都有可能遇到雷暴,特别是运输机 夏季飞行,差不多经常会遇到。 根据美国民航近年来因气象原因发生的飞行事故 分析统计,48起飞行事故中有23起与雷暴有关, 占事故总数的47.9% 据美国空军气象原因发生飞行事故分析统计,雷 暴原因占55—60%。这些统计数字也充分证明, 雷暴仍然是目前航空活动中严重危及飞行安全 的重要因素。
前些年,我国军民航都曾发生过飞机遭受雷暴击 伤和击毁的飞行事故。随着我国航空飞行事业的 快速发展,飞机遭遇雷暴危及飞行安全的几率也 明显增加。据中国国际航空公司机组反映,近几 年来,国航B—747航班在飞往美国和欧洲航线上, 都曾遭遇过雷电击伤飞机,好在机组处置及时果 断,才没有发生重大飞行事故。 飞机在暖季飞行,尤其是夏季飞行时,常会遇到 雷暴天气。对于从事航空飞行工作的人员来说, 了解雷暴的形成机制,清楚雷暴的危害,掌握雷 暴信息,采取有效措施,避开或飞越雷暴天气区, 确保飞行安全具有十分重要意义。
air mass CB
an air-mass CB is developing with the rise of temperature near the ground along the day. It occurs within a given unstable airmass and is not caused by the passage of a front
[浅谈雷暴形成条件与注意事项]雷暴天气注意事项
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[浅谈雷暴形成条件与注意事项]雷暴天气注意事项雷暴是一种灾害性天气,强烈雷暴的发生,常伴随大风、大雨或冰雹等强对流天气出现,有时人畜还受直接雷击造成伤亡现象,或引起火灾、或使建筑物倒塌,感应雷还能致电子设备损坏。
给人类带来灾害。
因此,准确的雷暴资料,对天气预报的分析和工业、农业、计算机网络等都具有非常重要的作用。
一、雷暴的形成条件形成雷暴的积雨云发展旺盛,云的上部常有冰晶。
冰晶的凇附、水滴的破碎以及空气对流等过程,使云中产生电荷。
云中电荷的分布很复杂,但总的说来,云的上部以正电荷为主,云的中、下部以负电荷为主,云的下部前方的强烈上升气流中还有一范围小的正电区。
因此,云的上、下之间形成一个电位差,当电位差大到一定程度后,就产生放电,这就是平常所见得闪电现象,放电过程中,闪道中的温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣。
当云层很低时,有时可形成云地间放电,这就是雷击。
因此,雷暴是大气不稳定状况的产物,是积雨云及其伴生的各种强烈天气的总称。
雷暴的持续时间一般较短,单个雷暴的生命史一般不超过2小时。
雷暴是大气中的放电现象,一般伴有阵雨,有时还会出现局部的大风、冰雹等强对流天气。
强雷暴天气出现有时还带来灾害,如雷击危及人身安全,家用电器、计算机机房直接遭雷击或感应雷的影响而损坏,有时还引起火灾等。
雷电是一种大气中放电现象,产生于积雨中,积雨云在形成过程中,某些云团带正电荷,某些云团带负电荷。
它们对大地的静电感应,使地面或建(构)筑物表面产生异性电荷,当电荷积聚到一定程度时,不同电荷云团之间,或云与大地之间的电场强度可以击穿空气(一般为25-30KV/cm),开始游离放电,我们称之为“先导放电”。
云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的,当到达地面时(地面上的建筑物,架空输电线等),便会产生由地面向云团的逆导主放电。
在主放电阶段里,由于异性电荷的剧烈中和,会出现很大的雷电流(一般为几十千安至几百千安),并随之发生强烈的闪电和巨响,这就形成雷电。
雷暴产生原理、雷达回波

二、内部结构分类 1、普通单体雷暴 single cell 2、超级单体雷暴 super cell 3、多单体雷暴 mult-cell 4、飑线雷暴 squall line
普通雷暴生命史 Air mass storm ——Single cell (水平5-10km,垂直12km,1小时。)
1、积云阶段cumulus: 持续上升气流。云中温度高。 The cumulus stage is characterized by continuous updrafts. 2、成熟阶段mature: 上升更强,倾斜。湍流十分强烈。 降水。飑锋(气温聚降、气压急升、风向突变、阵性大风 降水)。 闪电。Lightning is always associated with thunderstorms. Wind shear areas can be found on all sides of a thunderstorm, as well as directly under it. Thunderstorms reach the greatest intensity during the mature stage, which is signaled by the beginning of precipitation at the surface. 3、消散阶段dissipating:下降气流为主。丝缕云砧。Anvil shape A dissipating thunderstorm is characterized by predominant downdrafts.
(雷暴的抬升冲击力有 热雷暴 地形雷暴 天气系统雷暴)
第二节 雷暴生命史 第三节 雷暴的种类classify
一、形成系统分类 1、气团雷暴 Air mass storm 2、强雷暴 Severe storm:
雷暴的形成与预防

雷暴的形成与预防雷暴是一种灾害性天气,强雷暴常伴随大风、暴雨或冰雹的出现。
如果防护不当遭到雷击时,会造成不必要的财产损失,甚至造成人员伤亡。
雷暴还能引起火灾,使建筑物倒塌,给人类带来灾害[1]。
因此,准确的雷暴资料对天气预报分析和工业、农业和计算机网络等都具有非常重要的作用,通过分析雷暴的成因等,对如何保障日常生活中和自动气象站免遭雷击有很大的作用。
西平县位于河南省中南部,北纬33°11′~33°32′,东经113°36′~114°13′;地处亚热带向暖温带过渡地带,属大陆性季风型亚湿润气候,四季分明;每年出现雷暴的平均日数是21.4 d,出现时间多在3—11月,夏季(6—8月)出现最多,冬季(12月至翌年2月)雷暴出现日数较少。
近几年来,西平县夏季遭受雷击的次数逐年增多,家用电器(如电视机、电脑等)损失惨重,其中还有人员伤亡事故。
因此,加强对雷暴知识的了解非常重要。
1雷暴的形成条件雷暴是局地性强对流天气,其产生在强烈的积雨云中,云的上部常有冰晶,冰晶的冰附、水滴的破碎以及空气的对流等过程,使云中产生电荷,从而形成雷暴。
有闪电和雷鸣的雷电现象是成熟雷暴的重要特征,闪电是发生在正负电荷中心之间的长距离、短暂的强电流放电现象,放电过程中会产生巨大的火花,其可以发生在云中、不同云体间、从云体到周围空气或地面[2]。
大约1/3的闪电发生在云体与地面之间,闪电发生过程中,空气被加热到3万℃的高温,巨大的热量在短时间内导致空气快速膨胀,因而产生冲击波,变成隆隆的声波,称为雷鸣,其从闪光处向四周传播。
2雷暴来临前的气象要素变化一是气温变化。
雷暴来临前常受暖湿空气控制,常会感到闷热。
雷暴发生时,由于下降气流出现,因此气温骤然降低。
二是气压变化。
雷暴处于发展阶段时,地面气压一直下降。
但到成熟阶段,由于下降冷空气的出现,气压便突然上升。
这是因为雷暴附近地面气压场的变化,导致测站气压自记曲线上出现一个凸起的高峰,这个高峰和气压骤降的时间大致相同[3]。
雷暴形成条件及天气

2011-5-23
synoptic meteorology
by: Xieqian
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成熟阶段
2011-5-23
synoptic meteorology
by: Xieqian
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积雨云阶段Cb(成熟阶段) 积雨云阶段Cb(成熟阶段) Cb(成熟阶段
特点: 特点: 上升气流比积云阶段更强大 出现降水, 出现降水,降水的拖曳使得局部开始出 现系统的下降气流,等温线呈波状, 现系统的下降气流,等温线呈波状,上 升气流区温度高, 升气流区温度高,下降气流区温度低 云中下降的冷空气至地面后, 云中下降的冷空气至地面后,向四周辐 强烈冲击暖空气, 散,强烈冲击暖空气,促使新雷暴产生 产生并发展, 产生并发展,形成阵风锋 云体厚度很大,不同高度上组成不同, 云体厚度很大,不同高度上组成不同, 云顶成砧状。云中电荷积累,云顶达- 云顶成砧状。云中电荷积累,云顶达- 20度高度以上时 度高度以上时, 20度高度以上时,开始有闪电出现
浅谈雷暴形成条件与注意事项

浅谈雷暴形成条件与注意事项雷暴是气象灾害中的一种常见现象,它会给人们带来许多不利影响,比如威胁到人们的生命安全、破坏设备设施、损毁农作物等。
因此,研究和了解雷暴形成条件及其防范对策,对于我们了解和控制天气灾害具有十分重要的意义。
首先,在讨论雷暴形成条件之前,我们需要简要地了解雷暴的结构。
一般而言,雷暴是指热带气旋的某一部分上出现的降水,由于其降水集中在某一特定区域,使得天气变得非常湿润热烈,就形成了雷暴。
因此,雷暴形成的条件主要有三:首先是温度,大气中温度升高到一定程度将会使空气变得很热很湿;其次是湿度,气压和湿度的变化会影响雷暴的发生;最后是风速,高风速会滞留热量,而低风速则会使空气中的热量不能有效散失。
当大气中的温度、湿度、风速等环境条件都达到一定程度时,雷暴通常就会形成。
但是,雷暴更具体的形成过程涉及到许多气象学上的概念,这些概念把雷暴形成过程划分为三个步骤:层积云,上升气流以及冰晶沉降。
在层积云的形成中,大气中的湿热空气会致使云的积累,并且逐渐形成高空云层;在上升气流阶段,温度下降导致大气对流,云层向上升起,而且在空气倒置的强度变得充分的时候,雷暴的形成就可能会出现;最后,由于低温的空气把冰晶沉降下来,产生了雷暴的特征性现象,如电闪雷鸣、小冰雹等。
除了了解雷暴形成条件,我们还需要注意在防范雷暴方面应该采取哪些对策。
第一,采取全国性气象预警体系,及时提醒和警告民众准备应对雷暴的风险;第二,建立和推广防范雷暴的知识,加强教育,使人们更加了解雷暴及其防范措施;第三,加强对雷暴现象的监测,采取科学预警,提前发现雷暴后,采取有效的防范对策;第四,对可能受到雷暴影响的地区安装地雷防护系统,减少雷暴造成的破坏。
总之,雷暴是气象灾害中的一种常见现象,了解其形成条件和防范措施,对于降低与其相关的不利影响具有十分重要的意义。
因此,我们需要努力研究相关的知识,积极采取对策,以保障我们的生活安全与福祉。