雪在大气中

物理属性的雪定义和形状对气候的影响和社会。raybet雷竞技最新对流层温度在中间和上部低于0°C,所以冰晶全球大气中比比皆是。正如在第二章所讨论的,混合云低于这个温度由一个混合的水蒸气,冰晶和过冷的水滴。

一旦有核,冰晶生长通过水蒸气的沉积。表面的饱和蒸汽压大于圆形水滴冰晶,由于曲率对表面张力的影响。这将创建一个蒸汽压力梯度驱动的蒸汽扩散水晶表面。冰晶生长的东西称为Bergeron过程中水滴。只要足够的水分是可用的云,冰crystals-snowflakes-will继续增长,直到他们变得足够沉重的漂移在地上。在低对流层温度决定降水将会下雨,下雪,或介于两者之间(冰雹)。

降水并不总是容易预测的阶段;降雪通常记录在近地表温度远高于0°C,和雨可以发生在温度低于0°C。这取决于大气边界层结构的温度,降水粒子的初始大小和渡越时间(高度、速度和路径)的降水。气候的raybet雷竞技最新降尺度应用需要估计降雪从每日或每月降水和温度,建议估计降水落如雪的分数统计分布约0°c,而不是采取大幅转变,例如,0°c或2°c以下,降水落如雪。例如,一个累积分布函数的范围大约6°C + 6°C代表观测。当然,理想的情况下,大气模型能够代表明确降水的降水过程和阶段建模所需的时间和空间尺度上的积雪。

雪花的结构形式是由温度、湿度和风力条件在晶体生长过程中,尽管具体流程,确定雪晶的形式在某种程度上依然是神秘的。许多不同的晶体形式包括柱、磁盘、恒星,盘子,和列。云环境的关系很复杂,不直观,但观察到一些系统的倾向,有用

图4.1。雪晶体形态学云温度和过度饱和的函数。(改编自y Furakawa利(2003)。图的k·利)。

概括了如图4.1所示。在上雕琢平面的六角板在干燥条件下普遍低于-10°C和在4°C以上的高温,但柱状冰晶是显性的4至-10°C。当湿度(即高。在过饱和,相对温和的条件下),盘子演变成树突和恒星晶体。冰针开发5°C,和列盛行在寒冷、潮湿条件下,ca。-20°C以下。

冰晶在寒冷、干燥的对流层上层往往是六角形的盘子。这些晶体由于空气阻力水平对齐,和六角结构可以反射太阳光在特定角度(22°)产生晕或幻日。他们也给我们优雅卷云。接近地面,通常可用的更多的水蒸气,过饱和云产生经典的树突形态。

雪晶继承他们的六角结构的宏观结构冰格,和湿度扮演主要角色在塑造精心分支的发展,恒星从六面晶体,在上雕琢平面的盘子。小板发展moisture-limited冰晶增长时,蒸汽沉积同样在所有六个方面。与剩余水分,汽相淀积发生迅速,near-symmetrically角落的方面(蒸汽扩散最短的距离)和分支不稳定是兴奋,树突分支生长在每一个角落。新的分支机构在粗糙和突出的分支了。雪花生长,直到它变得足够重浮到地面。

降雪的机制

降雪与两个主要的降水机制:(i)地形隆起潮湿的空气质量,(2)空气质量混合/锋面降水。前者是主要沿着海岸线山区,内陆的平流海上的空气质量导致隆起、冷却和从降雨在低海拔在高海拔地区降雪。白雪覆盖的山峰在新西兰、冰岛、挪威、喜马拉雅山脉,和美国山脉都证明这一过程。地形雨也带来降雪格陵兰岛和南极冰盖的侧翼。

正面碰撞产生的降雪在大陆内陆地区,尤其是在中纬度温带气旋开创一个接连不断的冷,极地气团接触到低纬度温暖、湿润的空气质量。马克Hel-prin表达这个冬天降雪机制高尚地的故事:

营的北极云从北方讲课与雪炸弹状态,漂白它洁白如象牙,砂浆用霜,从9月到5月。

虽然暴力,这个比喻是一致的气象专用术语前从其军事的起源。在冬天暴风雪在很多方面,冲突的气团产生沉淀。密集的极地冷空气空气犁在温暖的空气质量,迫使隆起、冷却、凝结、沉淀。温带气旋发展也伴随着向东或向极运动的温暖,温暖,湿空气大众心情愉快地覆盖在表面,清凉的空气再次诱导冷却和降水区域。在某些情况下,迫使隆起以及冷或暖方面引发自由对流和更强的风暴(低压力,高风,和大量的潮湿空气平流地区)。从秋季到春季,这些正面的互动产生降雪的降水通过冷空气在地面附近,尽管其他形式的降水也是常见的。

当然,地形和锋面降水过程经常一致行动。一个常见的例子是,当潮湿太平洋气团(通常与温带气旋)被迫向上的山区地形在新西兰和北美西部。其他降水过程也产生降雪,如空气质量修改(例如,由于从开放的水体和/或添加水分等压冷却的气团向两极或内陆)。

变化的降雪

有许多其他形式的大气降水在固相。雨夹雪的名字是液态降水,部分冷冻在其后裔通过低层大气;它是无定形的,缺乏雪花的晶体结构。冰雨发生在雨滴冻结在接触冷表面在地上。霜是一个极端的形式:过冷的水滴冻结接触,可以产生一个厚,白色涂料在树木,电线,或其他对象,拦截潮湿,近地表空气流。Grau-pel术语部分融化的雪花和圆形颗粒,可以涂在霜。这些也被称为雪丸,你能认出他们,因为他们经常反弹的影响。冰雹,相比之下,不开始生活雪花。相反,冰雹密集,无定形的固体冰,形成从淞化和沉积到冰核积雨云。强烈的上升气流推动自行车的冰粒子在这些云。大冰雹,结果从高湿度和长时间居住,有时能发现同心层增长。

弗罗斯特是固体降水的变化。的固相形成露水,水蒸气直接沉积到表面时近地表空气质量是冷却到饱和。水分的来源霜通常是大气,但也有精彩的例子表面白霜存款或霜羽毛,蒸汽的压力梯度之间的温暖、潮湿的表面和冷,干燥的空气质量驱动蒸汽从表面扩散到空气中。在接触冷空气,这气冻结形成错综复杂的霜模式,竞争对手的雪花。

继续阅读:湖能量平衡

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