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[知识普及] 漫谈冷流云

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发表于 2012-12-5 14:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
0楼空出,下面是正文
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 楼主| 发表于 2012-12-5 14:51 | 显示全部楼层
初冬在山东半岛、辽东半岛的人们,经常会看到下面的天气现象:地面西北风或者偏北风加大的时候,自西北方向或偏北方向出现了一种云,这种云边缘往往是丝缕状的(或者说纤维化的),而云层中部又有比较明显的积云特征比如云块比较黑,比较孤立地沿着地面风向快速运动或者成片运动,其底部往往呈现黑色,有时候带有灰色幡状拖到地面。当这种云移到中天开始遮蔽太阳的时候,原本明亮的阳光瞬间就跟蒙上一层面纱一般暗淡无光,而且地面亮度迅速变暗,而此时地面阵风也开始加大,纷纷扬扬的雪花从天而降;当云块的黑色部分完全遮蔽阳光之时,天昏地暗,此时地面或者狂风大作雪花纷飞,或者风力减弱,但雪花依然密集飘落到地面,如果云块较小的话,在降雪的同时在云块的后部还能看到蔚蓝的天空;当太阳从黑云中挣脱出来,重新开始释放朦胧的阳光之时,地面降雪往往开始减小减弱;而当太阳即将重新释放其光线的时候,这种云已经移到了南方天空并重新表现出移到中天时的那种云状,只不过是移出天空。如果云连片出现的话,则往往上云后很长一段时间看不到蓝天,天昏地暗风雪交加,天气要说有多恶劣就多恶劣。但是一般的这种云似乎跟人有固定作息时间一样很有规律,除非特殊情况,一般这种云只会在白天出现,日出而作,日落而息。这种云就是下面提到的冷流云(见图)。
1.jpg
其实冷流云不单单只会光顾辽东半岛和山东半岛,所有的中高纬度海面以及滨海陆地的西海岸和北海岸(南半球为南海岸)均会看到这种冷流云,而在宽阔和温暖水域内发展出的冷流云往往比较旺盛,出现积雨云状结构,并在海面和受影响的陆地带去强烈的风雨雪天气过程,比如日本海冷流云,由于日本海海面的宽阔以及典型的洋流系统(日本海西海岸有来自鄂霍次克海的冷水洋流,而在东海岸日本列岛一侧则有来自于黑潮分支黄海暖流的暖水分支洋流),因此当冷流云随着冷空气的活动运动到日本列岛西海岸的时候,往往会发展大面积的积雨云结构,由于日本列岛地形的抬升因素,积雨云会被进一步抬升造成了日本海沿岸大范围的强降雪天气。当冷空气势力强劲空气温度很低,而流过的地区海温又比较高,水和气之间形成巨大温差(一般大于等于14度)之时,大气中的冷流云则会大面积旺盛发展成为连片的积雨云,顺着稳定的西北风气流影响某一地区,造成该地区持续性暴风雪天气,并诱发一系列风雪灾害。如2005年烟台威海的雪灾就是如此(见图)。
2.jpg
我知道我很笨,很没用,可是,我白天拼命练习法术,我很努力!夜晚…发奋提高知识,然后每天……到拼抢散派任务,这么多的努力和汗水,都是为了能和姐姐们一样,成为一个堂堂正正的狐妖!
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 楼主| 发表于 2012-12-5 15:22 | 显示全部楼层
那么冷流云到底是怎么出来的呢?为什么一般的只有在海面上会生成冷流云而陆地上很少生成呢?
其实冷流云和我们夏天最常见到的淡积云,浓积云,积雨云和碎积云一样,都属于直展云系一类,而且从分类上说也分属于淡积云、浓积云和积雨云,并没有单独列出的云类。但为何要单独拿出来说呢?因为其产生原因和直展云系产生和发展是相同的,但是因为发展时周围环境的因素而表现完全不同。当冷空气流经温暖且储存有一定热量层面的地表(往往是水面)时,由于地表温暖而空气寒冷,热量便从温度高的地表传递给温度低的地表空气,使得贴近地面的空气变得温暖。由于热量的传递往往伴随着水汽的蒸发,因而地表在传递热量的同时也将水汽“送”给了贴近地面的冷空气,使得该层冷空气变得温暖而湿润。由于空气是热的不良导体,热量向上层空气传输很慢,而水汽的混入使得贴近地面的冷空气密度减小,而上层没有受到影响的冷空气仍然保持着冷性和大密度性的性质,这种“头重脚轻”的现象在地表空气吸纳的水汽和热量达到一定程度后开始出现变动,暖而湿的地表空气出现上升,而上层冷空气下沉补充地表被抬升的空气,于是形成了层面比较低矮的对流活动。而空气上升,热量散失变得冷却,其一同上升的水汽受冷凝结,这样积云便出现了(见图)。 3.jpg 而产生的积云要想成为冷流云,在经过上述几道工序后必须多加一道,就是在冷却过程中周围环境温度达到了水汽直接凝华成冰晶的温度,使得水汽直接凝华成冰晶而不是过冷却水滴。当云中大部分的水汽变成了冰晶时,云的形状也就会出现变化,原有的因为水滴和过冷却水构成的馒头状或菜花状云顶逐渐消失,取而代之的是我们看到高云或鬃积雨云云顶时的那种纤缕状云云顶,并向下风向伸展,这就形成了冷流云。因此,冷流云的构成跟夏天常见的淡积云、浓积云的构成不同,其主要材料是冰晶。而由于冰晶的吸附水汽能力要比液态水明显(这个请参考相关理论,不多叙述),因此冰晶很容易吸纳周围水汽壮大自己,而冷空气影响时往往伴随着冷高压活动,冷高压气流主体是下沉气流,因此冰晶便会随着下沉气流降落到地面,在地面就看到了冷流云降雪,或者冷流云带着雪幡的情形。下图为冷流云和一般积云对比,这些云均是浓积云,但带纤缕状云顶的浓积云已经变身成为降雪性冷流云,其下方拖有比较明显的雪幡。
4.jpg
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强台风

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发表于 2012-12-5 15:43 | 显示全部楼层
是的那些絲絲狀的云就是冰晶,像冷流云南方的華南也有,但貌似不多,冬天基本都是平流云,滿天空一氣鋪開,不凝成一團一團的來
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 楼主| 发表于 2012-12-5 15:55 | 显示全部楼层
从上面冷流云生成的条件可以看出,冷流云的生成需要水汽及对流所需的持续不断的热量供给,而陆地由于比热小,热量储存厚度一般浅薄,加上陆地表面水汽含量较少,因此缺乏了水汽和对流所需的热量这两个条件,冷流云很少生成在陆地;而海水比热大,且海水的热量储存层厚度一般比较厚,当地表海水冷却的时候就会下沉,而下层相对温暖的海水会比较快速上泛来补充表面失去的海水,因此海水释放的热量相当大,加上水的蒸发作用,水汽和对流所需的热量这两个条件往往会同时满足,因此冷流云大多生成在海上。
由于冷流云大多伴随着冷空气的活动和水汽的供应,因此它的出现往往会预示着其影响区域有阵雪活动。而根据其发展程度不同,其影响区域内的降雪量级也会不尽相同。根据冷流云的发展情况个人可初步划分为五级。
0级冷流云,虽然有冷空气南下,也有积云活动,但是积云跟夏季常见的积云一样具有馒头状或菜花状云顶。这样的对流性云系中不见纤缕状冷流云结构,往往是由于地表刚发展出对流,或者因对流云周围温度达不到形成冰晶的标准,因此无法形成纤缕状冷流云。这样的冷流云影响天气往往只是大风降温,极少伴有降雪天气。
1级冷流云,积云出现纤缕状冷流云结构,但分布分散,或者面积不大。这样的冷流云往往是对流性云系中的水汽或过冷却水刚刚开始凝结成冰晶时产生,或是冷流云因地表热量或水汽不足出现衰减而产生的,这样的冷流云影响天气至多伴有区域分散面积较小的冷流性降雪,在纤缕状冷流云主体影响的时候雪会比较大一些但整体不算强,很少能到达小雪量级。
2级冷流云,天空出现的积云绝大部分出现了纤缕状结构,边缘向下风向移动出现破碎迹象,但晴空区仍然明显,云层经过太阳时太阳就如同戴上面纱似的暗淡无光。这样的冷流云多是海上弱冷流云的表现形式,阵性降雪明显,雪量一般为小雪量级,当云块较多水汽充沛的时候也可以达到中雪量级。
3级冷流云,大面积天空出现冷流云,云层整体发黑,天边或部分天空连着天边出现黑云接地的情形,云系影响时阳光大多微弱或不可见,蓝天面积极小但可见蓝天或被薄云覆盖的白色天空。这种冷流云多是中等强度冷流云影响的表现形式,因大面积冷流活动加上高压的下沉作用,反而抑制了冷流的过快向上层发展,形成了积云性层积云的情况。这种云如形成积云性层积云,预示着降雪会有个停歇的过程,但整体影响雪量在中到大雪量级。
4级冷流云,漫天黑云,地面昏暗,有的时候中午地面亮度只能达到天蒙蒙亮的水平,根本无法分辨冷流云云体的情形。这种冷流云多是强冷流云影响的表现形式,因地面冷流云的对流性发展已经突破了高压的下沉作用,纤缕状对流云向上层发展出现了积雨云并呈现积雨云影响下的天气(如伴有雷暴)。这种冷流云影响下雪量一般在大雪以上,暴雪甚至大暴雪的量级也不少见。
下图为2005年烟威暴雪时候的冷流云卫星云图,可以看到威海以东区域冷流云发展相当厚实,云顶白亮,说明已经有低矮积雨云产生。受到其影响威海出现了雷暴降雪过程,雪量暴雪。
5.jpg
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 楼主| 发表于 2012-12-5 16:01 | 显示全部楼层
冷流云是冬半年的产物,它随着冷空气出现而出现,随着冷空气强度的增强而壮大,又随着冷空气影响的结束而消失。它的出现,为平淡的冬天围了一条亮白色的彩带。因为有了冷流云,山东半岛和辽东半岛,以及舟山一带的冬天才不会和内陆地区一样晴朗干燥,但造成的暴风雪影响也是值得人们重视和警惕的。
(全文完)
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资深会员-热带辐合带

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发表于 2012-12-5 16:16 | 显示全部楼层
海洋性降雪……学习些啦!
仁者爱山,山山来迟!
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 楼主| 发表于 2012-12-5 16:17 | 显示全部楼层
忘了一码事
图片来源均来自于会员Nafiy提供,感谢其在写作过程中的图片素材方面的帮助。
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强台风

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发表于 2012-12-5 16:21 | 显示全部楼层
能解释一下为啥冷流云大都出现在白天么?莫非是阳光促进对流的发展?
Sum(晴天凌晨超级冷岛 + 阴天正常岛) + Sum(经常性雨洞 + 偶尔也爆爆雨品) = 我们可爱的瘟江观测站
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 楼主| 发表于 2012-12-5 17:19 | 显示全部楼层

回 我爱温带气旋 的帖子

我爱温带气旋:能解释一下为啥冷流云大都出现在白天么?莫非是阳光促进对流的发展? (2012-12-05 16:21)
这个很简单,白天太阳对地表加热作用会促进低空对流的出现,因此对冷流云发展有利
而夜间由于地表辐射降温作用,大气层变得稳定,因此对需要对流条件的冷流云来说,稳定的大气层不利于云块水汽和热量的供应,而失去供应的冷流云只会随着下沉气流不断消耗自己,最终消散
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