近地面水汽条件
- 水汽蒸发源丰富
- 草原地区通常有较多的地表水,如河流、湖泊、湿地等,这些水体在阳光照射下持续蒸发,为大气提供了丰富的水汽,内蒙古的呼伦贝尔草原,有众多的湖泊和河流,夏季时大量水汽蒸发进入大气。
- 草原植被虽然相对低矮,但也有一定的蒸腾作用,植物通过根系吸收土壤中的水分,然后通过叶片气孔将水分散发到空气中,增加了近地面的水汽含量。
- 水汽输送与汇聚
- 草原地区地势相对较为平坦开阔,有利于水汽的水平输送和汇聚,当来自周边地区含有水汽的气流进入草原时,由于没有明显的地形阻挡,水汽能够较为顺畅地在近地面聚集,从海洋吹向内陆的暖湿气流,在广阔的草原上可以逐渐积累水汽,使得近地面水汽浓度升高。
- 夜间,地面辐射冷却,使得近地面空气温度降低,水汽容易达到饱和状态,在水汽充足的情况下,就容易形成低云。
大气稳定度
- 热力条件导致稳定层结
- 白天,草原地面吸收太阳辐射后升温较快,但由于空气比热容较小,近地面空气升温也快,形成相对较暖的空气层,而上方的空气升温相对较慢,从而形成上冷下暖的不稳定层结。
- 到了夜间,地面迅速降温,近地面空气冷却速度快,形成上暖下冷的稳定层结,这种稳定层结抑制了空气的垂直对流,使得水汽和尘埃等物质难以向上扩散,容易在近地面聚集形成低云,在我国北方的草原地区,夜间常常出现这种稳定的大气分层情况,导致低云的生成。
- 地形与边界层影响
- 草原地形平坦,边界层相对较薄,在边界层内,空气的垂直运动受到一定限制,白天,太阳辐射加热地面,热量向上传递主要通过边界层内的湍流交换,但由于边界层较薄,垂直运动范围有限,不利于水汽向上输送形成高云。
- 夜间,地面冷却使得边界层内空气稳定度增加,水汽在边界层内聚集,形成低云,而且平坦的草原地形使得边界层内空气流动较为均匀,有利于水汽在近地面的均匀分布,促进低云的形成。
天气系统影响
- 气旋与锋面活动
- 当气旋过境草原地区时,气旋中心气压较低,气流辐合上升,在气旋的外围,有暖湿气流向中心输送,带来丰富的水汽,气旋的移动会引起冷暖空气的交汇,形成锋面,锋面附近的空气垂直运动较为剧烈,暖湿空气沿锋面上升冷却凝结,在锋面附近容易形成低云,当蒙古气旋影响我国北方草原时,常常在气旋的移动路径上出现大片的低云。
- 冷锋过境时,冷空气迅速推进,暖湿空气被迫抬升,由于草原地区暖湿空气相对较浅薄,在冷空气的冲击下,暖湿空气容易在近地面冷却凝结,形成低云,暖锋过境时,暖湿空气缓慢爬升,也会在近地面形成一些低云,如层云等。
- 低压槽控制
低压槽是低压中心向外延伸的区域,槽线附近气流辐合上升,当低压槽经过草原时,槽前的暖湿气流会带来水汽,在上升过程中冷却凝结形成低云,低压槽的移动和发展会影响低云的分布和变化,在一些天气形势下,低压槽在草原地区长时间维持,使得低云持续存在,影响草原的能见度等天气状况。
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