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气象二三事——云团

时间:2021-10-30 09:11:00 | 来源:新华网

卫星从外部空间观测到地球上的风云变幻,然后将云的图像用无线电发送回地球,云图就此产生。可以说,云图的出现令人们可以从一个更为宏观的视角观测、分析天气变化,继而大大提高了天气预报的准确性。在观看、分析云图时,最为关键的要素就是云团,所谓云团就是那些经常出现在热带地区卫星云图上,直径达400千米以上的白色密蔽云区,这些云团的出现往往意味着云区之下会出现大风和暴雨。

长期对云团的观察和研究使得人们从一开始的陌生到如今的熟悉,根据卫星云图上的云团形状的特点,目前,人们将其划分出三种类型,第一种便是尺度较小的“爆米花状”云团,这种云团由是由几个到十余个数量不等的离散的积雨云群组成。

第二种是一般的热带云团,它常发生在海洋上的热带辐合带上空,尺度在4个纬距以上,是热带气旋、东风波等系统的主要来源,这种云团对我国华南、华东等沿海地区有较大影响。

第三种被称为“季风云团”,它和季风有着密不可分的联系,但不是所有的季风区都会出现季风云团。季风云团发生于热带印度洋和东南亚地区,在这种云团中经常会产生季风低气压,然后自孟加拉湾到缅甸,为该地区带来强降水。印度的“雨极”也是在季风云团的影响下出现的。季风云团是地球上最为庞大的云团,它南北可在1000千米以上,东西范围可达2000千米至4000千米。

云团的出现往往意味着狂风暴雨的到来,它的持续时间从几十分钟到一至五天不等,热带天气系统,如热带辐合带、东风波、热带气旋等是云团最“默契”的伙伴,它们相互配合,所经之处会出现大风和暴雨。热带云团占热带地区面积的20%。热带地区的能量、水汽的垂直输送,主要是靠热带云团实现的,因而热带气象学把热带云团视为重要研究对象。

仔细剖析热带云团,我们会发现它的结构在垂直方向上分为流入层、垂直运动层、流出层,三者之间各有区别,流入层是指从地面到1500m的边界层。在大尺度运动和摩擦作用下,边界层气流辐合,吸入大量的暖湿空气,并向上输送给垂直运动层。在流入层之上,则是垂直运动层,厚度为10km左右,从边界层顶或凝结对流高度到卷云底部。在这一层中,存在感最高的就是12至43个数量不等、直径为10km左右的深对流细胞(云柱),这些云柱占云团总面积的8%至18%。当丰富的来自边界层的水汽,一进入到垂直运动层便会发生凝结。根据静力方程,潜热的释放引起空气密度的减小,促使气压下降,在连环效应下,低层气旋性环流加强,导致低层水汽辐合加大,从而使对流更加发展。流出层的范围从卷云砧底到对流层顶,厚度约1km。倘若想在卫星云图上分辨流出层,可以着眼于那些向外辐散的卷云覆盖区。当云团内外构成一闭合性环流圈,低空气流不断运动,由流入层进入垂直运动层,然后向上到达流出层,并向四周流出,到云团外下沉。后又经流入层流入,再构成一闭合性环流圈,如此周而复始。一般来说,云团内以上升运动为主,云团外以下沉运动为主。

本文由中国人民大学附属中学第二分校一级教师王和意进行科学性把关。

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