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主题：【资料】大气科学之大气中的水汽==霜雾露

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发表于：2011/10/20 16:23:49 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
霜
霜是水汽（也就是气态的水）在温度很低时，一种凝华现象，跟雪很类似。严寒的冬天清晨，户外植物上通常会结霜，这是因为夜间植物散热的慢、地表的温度又特别低、水汽散发不快，还聚集在植物表面时就结冻了，因此形成霜。科学上，霜是由冰晶组成，和露的出现过程是雷同的，都是空气中的相对湿度到达100%时，水分从空气中析出的现象，它们的差别只在于露点（水汽液化成露的温度）高于冰点，而霜点（水汽凝华成霜的温度）低于冰点，因此只有近地表的温度低于摄氏零度时，才会结霜。

雾
在水气充足、微风及大气层稳定的情况下，如果接近地面的空气冷却至某程度时，空气中的水气便会凝结成细微的水滴悬浮于空中，使地面水平的能见度下降，这种天气现象称为雾。雾的出现以春季二至四月间较多。 凡是大气中因悬浮的水汽凝结，能见度低于1千米时，气象学称这种天气现象为雾。 雾形成的条件： 一是冷却，二是加湿，增加水汽含量。 雾的种类： 1、辐射雾 2、平流雾 3、混合雾 4、蒸发雾 5、烟雾

露
夏天的清晨我们常可以在一些草叶上看到一颗颗亮晶晶的小水珠,这就是露.古时候,人们以为露水是从别的星球上掉下来的宝水,所以许多民间医生及炼丹家都注意收集露水，用它来医治百病及炼就"长生不老丹". 在晴朗无云,微风飘拂的夜晚,由于地面的花草,石头等物体散热比空气快,温度比空气低.当较热的空气碰到这些温度较低的物体时,便会发生饱和而凝结成小水珠留在这些物体上面，这就是我们看到的露水. 露水对农作物生长很有利.在炎热的夏天,白天,农作物的光合作用很强,会蒸发掉大量的水分，发生轻度的枯萎。到了夜间,由于露水的供应,又使农作物恢复了生机.此外,有利于田庄的作物对已积累的有机物进行转化和运输.
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2011/10/20 16:24:22 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
霜的形成和消失

　　在寒冷季节的清晨，草叶上、土块上常常会覆盖着一层霜的结晶。它们在初升起的阳光照耀下闪闪发光，待太阳升高后就融化了。人们常常把这种现象叫"下霜"。翻翻日历，每年10月下旬，总有"霜降"这个节气。我们看到过降雪，也看到过降雨，可是谁也没有看到过降霜。其实，霜不是从天空降下来的，而是在近地面层的空气里形成的。

　　霜是一种白色的冰晶，多形成于夜间。少数情况下，在日落以前太阳斜照的时候也能开始形成。通常，日出后不久霜就融化了。但是在天气严寒的时候或者在背阴的地方，霜也能终日不消。

　　霜本身对植物既没有害处，也没有益处。通常人们所说的"霜害"，实际上是在形成霜的同时产生的"冻害"。

　　霜的形成不仅和当时的天气条件有关，而且与所附着的物体的属性也有关。当物体表面的温度很低，而物体表面附近的空气温度却比较高，那么在空气和物体表面之间有一个温度差，如果物体表面与空气之间的温度差主要是由物体表面辐射冷却造成的，则在较暖的空气和较冷的物体表面相接触时空气就会冷却，达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出。如果温度在0°C以下，则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶，这就是霜。因此霜总是在有利于物体表面辐射冷却的天气条件下形成。

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2011/10/20 16:24:45 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊


　　另外，云对地面物体夜间的辐射冷却是有妨碍的，天空有云不利于霜的形成，因此，霜大都出现在晴朗的夜晚，也就是地面辐射冷却强烈的时候。

　　此外，风对于霜的形成也有影响。有微风的时候，空气缓慢地流过冷物体表面，不断地供应着水汽，有利于霜的形成。但是，风大的时候，由于空气流动得很快，接触冷物体表面的时间太短，同时风大的时候，上下层的空气容易互相混合，不利于温度降低，从而也会妨碍霜的形成。大致说来，当风速达到3级或3级以上时，霜就不容易形成了。

　　因此，霜一般形成在寒冷季节里晴朗、微风或无风的夜晚。

　　霜的形成，不仅和上述天气条件有关，而且和地面物体的属性有关。霜是在辐射冷却的物体表面上形成的，所以物体表面越容易辐射散热并迅速冷却，在它上面就越容易形成霜。同类物体，在同样条件下，假如质量相同，其内部含有的热量也就相同。如果夜间它们同时辐射散热，那末，在同一时间内表面积较大的物体散热较多，冷却得较快，在它上面就更容易有霜形成。这就是说，一种物体，如果与其质量相比，表面积相对大的，那么在它上面就容易形成霜。草叶很轻，表面积却较大，所以草叶上就容易形成霜。另外，物体表面粗糙的，要比表面光滑的更有利于辐射散热，所以在表面粗糙的物体上更容易形成霜，如土块。

　　霜的消失有两种方式：一是升华为水汽，一是融化成水。最常见的是日出以后因温度升高而融化消失。霜所融化的水，对农作物有一定好处。

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2011/10/20 16:25:52 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
与霜有关的天气

　　霜的出现，说明当地夜间天气晴朗并寒冷，大气稳定，地面辐射降温强烈。这种情况一般出现于有冷气团控制的时候，所以往往会维持几天好天气。我国民间有"霜重见晴天"的谚语，道理就在这里。

我国霜的分布

　　我国地域辽阔，气候各异，但是从全国来看，绝大部分地区都能有霜出现。即使是最南端的海南岛，有的年份也有霜出现。

　　我国各地有霜日数相差很多。东北地区有霜日数相对较多，这是因为东北地区不仅寒冷而且水汽比较充沛的缘故。长江以南沿海地区平均一年有霜日数较少。有的年份甚至全年无霜。
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2011/10/20 16:26:23 Last edit by hhx050
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2011/10/20 16:26:49 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
为什么低洼的地方容易有霜？

　　如果有人问，什么地方最容易有霜？长期在田间从事农业生产的农民会告诉你："雪打山头霜打洼"。意思是山头顶上最容易积雪，洼地最容易有霜。

　　晚上太阳下山后，地面上就慢慢地开始冷起来。靠近地面的空气由于和地面接触，冷得最快。我们知道空气是流体，它总是喜欢从四面八方往低洼的地方流，流到了洼地后，就赖在那里不动了。最冷的空气，密度大，最重，沉在洼地的最底下，所以低洼的凹地是冷空气的"仓库"，由于这个原因，当平地上还没有见到霜的时候，洼地里首先见霜；平地上有霜害的时候，洼地里霜害更重。"霜打洼地"这句话是十分科学的。

　　耐人寻味的是洼地周围的上坡霜害却较少，人们称它为"安全地带"，原因是冷空气在那里停不住脚。

　　因此我们在防御霜冻时，特别需要注意洼地的底部，以免植物冻坏。


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2011/10/20 16:27:18 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
为什么我国北方地区，全年"无霜期"比南方短？


　　人们把入春后最后出现的一次霜，叫做"终霜"，入秋后出现的第一次霜，叫做"初霜"。所谓"无霜期"，就是指"终霜"之后，"初霜"之间，这一段没有霜出现的时期。

　　我国幅员广大，各地全年"无霜期"的长短，差异很大。北方地区的"无霜期"短，愈往南方"无霜期"则愈长。如我国北疆黑龙江省北部地区，全年"无霜期"一般有100天左右，而我国南方的云南、广西、广东、福建和台湾等省的大部地区，"无霜期"有300天以上，其中不少地区全年无霜。这是什么缘故呢？

　　一个地区"无霜期"的长短，主要与这个地区寒冷季节的长短有关。也就是说，寒冷季节长的地区，它的"终霜"结束时间迟，"初霜"开始时间早，"无霜期"就较短；与此相反，寒冷季节短的地区，它的"终霜"结束时间早，"初霜"开始时间迟，"无霜期"就较长。这是因为霜是在天气比较寒冷的情况下出现的，当靠近地面和作物表面的温度下降到摄氏零度或零度以下时，附在物体表面上的水汽，才能凝结成白色的霜。北方地区由于地面接受太阳热量比南方少；距冷空气的源地近，寒冷季节比南方长，这就决定了北方地区全年"无霜期"要比南方短。

　　霜出现时，往往会给一些耐寒性较差的农作物带来一定影响，如棉花结桃时遇到秋霜害，会影响它继续生长。所以一个地区"无霜期"的长短，常常把它称为作物生长期的气候条件。但是"无霜期"的长短不是决定的因素，决定的因素是人。在生产实践中，劳动人民根据当地出现霜的规律性，及时采取有效的各种防霜措施，如培育抗寒品种、杂交育种缩短生长期，以及浸种催芽、适时早播等等，或者用熏烟法、大田灌水或是设置防风林、防风墙和风障来阻挡寒风，改变农田水气候的条件，使早春作物和晚秋作物不受到霜害。这样，在农业生产上实利用的"无霜期"，就要比气候上的"无霜期"长得多了。


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2011/10/20 16:28:16 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
为什么说"霜前冷，霜后暖"？

　　大寒潮来临，呼呼的西北风不停地刮了一个整天，强大的冷空气象潮水般地汹涌南下，温度在一昼夜里下降了10℃以上，早晨最低温度降到5℃以下，人们感到十分寒冷。可是这样冷的天气很难看到雪白雪白的霜。过了两天，寒潮过去了，风也停止了，云层裂开了，打开窗户，那和煦的阳光从窗口透入，看来天气就要回暖了。可是就在这样的天气里，清晨的地面上、屋顶上、枯黄的小草上，处处会出现雪白雪白的霜，怪不得在我国南方人们常说："霜前冷，霜后暖"。

　　为什么霜前一段时间里，哗啦哗啦的西北风刮得这样紧反而没有霜呢？

　　原因是在大寒潮刚刚来到的时候，虽然寒风刺骨，可是大风把上上下下的空气吹得团团乱转，使靠近地面的一层空气不能在地面上呆得过久，不能充分的冷却，这样霜就难出现了。

　　寒潮过后风小下来了，大气就平静了，近地面的冷空气不再转向上空，它和地面接触的时间长了，再加了云层移走后，天空晴朗少云，地面能充分冷却，霜就出现了。既然霜是风小少云天气的产物，所以霜后的天气一般说仍能保持晴好，阳光充足，温度一天天回升，因此我国民间有"霜重见晴天"的农谚。

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2011/10/20 16:28:46 7楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
雾的成因

　　雾和云都是由浮游在空中的小水滴或冰晶组成的水汽凝结物，只是雾生成在大气的近地面层中，而云生成在大气的较高层而已。雾既然是水汽凝结物，因此应从造成水汽凝结的条件中寻找它的成因。大气中水汽达到饱和的原因不外两个：一是由于蒸发，增加了大气中的水汽；另一是由于空气自身的冷却。对于雾来说冷却更重要。当空气中有凝结核时，饱和空气如继续有水汽增加或继续冶却，便会发生凝结。凝结的水滴如使水平能见度降低到1千米以内时，雾就形成了。

　　另外，过大的风速和强烈的扰动不利于雾的生成。

　　因此，凡是在有利于空气低层冷却的地区，如果水汽充分，风力微和，大气层结稳定，并有大量的凝结核存在，便最容易生成雾。一般在工业区和城市中心形成雾的机会更多，因为那里有丰富的凝结核存在。



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2011/10/20 16:29:29 8楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
雾的分类

　　根据空气达到过饱和的具体条件不同，通常把雾分为以下几种：

陆地上最常见的是辐射雾：
　　这种雾是空气因辐射冷却达到过饱和而形成的，主要发生在晴朗、微风、近地面、水汽比较充沛的夜间或早晨。这时，天空无云阻挡，地面热量迅速向外辐射出去，近地面层的空气温度迅速下降。如果空气中水汽较多，就会很快达到过饱和而凝结成雾。

　　另外，风速对辐射雾的形成也有一定影响。如果没有风，就不会使上下层空气发生交换，辐射冷却效应只发生在贴近地面的气层中，只能生成一层薄薄的浅雾。如风太大，上下层空气交换很快，流动也大，气温不易降低很多，则难于达到过饱和状态。只有在l一3米／秒的微风时，有适当强度的交流，既能使冷却作用伸展到一定高度，又不影响下层空气的充分冷却，因而最利于辐射雾的形成。

　　辐射雾出现在晴朗无云的夜间或早晨，太阳一升高，随着地面温度上升，空气又回复到未饱和状态，雾滴也就立即蒸发消散。因此早晨出现辐射雾，常预示着当天有个好天气。"早晨地罩雾，尽管晒稻谷"、"十雾九晴"就是指的这种辐射雾。
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2011/10/20 16:29:54 Last edit by hhx050
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2011/10/20 16:30:40 9楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
第二种雾为平流雾：

　　当温暖潮湿的空气流经冷的海面或陆面时，空气的低层因接触冷却达到过饱和而凝结成的雾就是平流雾。

　　只要有适当的风向、风速，雾一旦形成，就常持续很久，如果没有风，或者风向转变，暖湿空气来源中断，雾也会立刻消散。


第三种雾为蒸汽雾：

　　如果水面是暖的，而空气是冷的，当它们温差较大的时候，水汽便源源不断地从水面蒸发出来，闯进冷空气，然后又从冷空气里凝结出来成为蒸气雾。

　　一般在南方的暖洋流进到极地区域时，极地的冷空气覆盖在暖水面上而形成蒸汽雾。例如北大西洋上就有一股强大的墨西哥湾流的暖洋流，经常突入北极的海洋上，造成北极洋面上大规模的蒸汽雾。有时候，北极的冷空气停留在冰面上，在冰面裂开的地方，冰下较暖的水就露出来，形成局部的蒸汽雾，蒸汽雾大都出现在高纬度的北极地区，所以人们常称它为"北极烟雾"。

　　除了极地区域外，冷空气覆盖暖水面的情形还常出现在内陆湖滨地区。夜间湖水面比陆面暖，当夜间陆风吹到暖的湖面上时，在湖面上就会形成一层比较浅薄的蒸汽雾。秋、冬季节，每当冷空气南下以后，在天睛风小的早晨，暖水面还来不及冷却时，就弥漫着这种蒸汽雾。

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2011/10/20 16:31:28 10楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
第四种雾为上坡雾：

　　这是潮湿空气沿着山坡上升，绝热冷却使空气达到过饱和而产生的雾。这种潮湿空气必须稳定，山坡坡度必须较小，否则形成对流，雾就难以形成。

第五种雾为锋面雾:

　　经常发生在冷、暖空气交界的锋面附近。锋前锋后均有，但以暖锋附近居多。锋前雾是由于锋面上面暖空气云层中的雨滴落入地面冷空气内，经蒸发，使空气达到过饱和而凝结形成；而锋后雾，则由暖湿空气移至原来被暖锋前冷空气占据过的地区，经冷却达到过饱和而形成的。因为锋面附近的雾常跟随着锋面一道移动，军事上就常常利用这种锋面雾来掩护部队，向敌人进行突然袭击。

其他雾：　

　随着现代工业的发展，又增添了许多新雾。比如：工业排放废气形成的废气形成的光化学烟雾，锅炉、窑炉和生活小煤炉排放的黑色烟雾等。


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