为什么天气会发生变化:大气运动是根本动力
为什么天气会发生变化,核心是太阳辐射给地球带来不均匀热量,造成大气、水汽持续流动,冷暖空气交汇、气压高低转换,进而催生云、雨、风、晴这类天气现象,这套机制只在对流层生效,平流层及更高层大气的变化不会直接影响地面日常天气,稳定的局部地形如封闭盆地、高山背风坡会削弱大气交换,天气波动幅度会明显变小。
为什么天气会发生变化:热量分配差异
太阳直射赤道区域,高纬度地区接收的阳光倾斜分散,同等面积下获得的热量更少,温差会驱动空气从高温区域向低温区域流动,形成大范围气流。地面材质吸热速度不同,海洋升温慢、陆地升温快,海陆之间会形成昼夜交替的局地气流,也就是海陆风,这类小规模气流会改变近地面的湿度和温度,催生阵雨或者雾。
热量不均,造气流。
为什么天气会发生变化:气压系统的移动
气压是单位面积上方空气的重量,高压区域空气下沉,下沉过程中空气升温,水汽不容易凝结,大多对应晴天;低压区域空气向上抬升,空气抬升后温度下降,水汽凝结成云,更容易出现降雨。高低压系统会跟着西风带持续移动,一个地方的气压状态每隔数小时到数天就会切换,天气随之改变,我国中东部常年受西风带影响,气压系统移动速度较快,天气转换频率更高。
为什么天气会发生变化:水汽输送与相变
大气里的水汽主要来自海洋蒸发,气流会把水汽输送到内陆,空气容纳水汽的上限随温度降低而变小,当空气抬升或者遇到冷空气,温度降到临界值,多余水汽就会凝结成水滴或者冰晶,形成云、雨、雪。缺少水汽的气流即便出现抬升,也只会产生薄云,不会形成降水,沙漠区域常年缺少水汽输送,天气变化大多只体现为昼夜温差。
为什么天气会发生变化:冷暖空气交汇
冷气团密度大、重量偏重,暖气团密度更小,二者相遇不会直接融合,会形成交界面,也就是锋面。暖气团沿着冷气团向上爬升,水汽快速凝结,锋面附近会出现连续降雨、大风;锋面移动过后,当地会被单一气团控制,天气快速转稳。锋面的类型、移动速度决定降水持续时长,移动快的冷锋常带来短时强降雨和阵风,移动缓慢的暖锋容易形成连绵细雨。
为什么天气会发生变化:地形带来的扰动
气流遇到山地阻挡,被迫沿着山坡向上爬升,抬升冷却后形成降雨,这就是地形雨,山的迎风侧多雨,背风侧气流下沉增温,空气干燥,形成雨影区。山地还会分割气流,让原本平稳的气流被拆成多个小涡旋,催生局地对流,夏季山区更容易突发短时雷雨,平原没有山体阻挡,对流发展更均匀,雷雨成片出现。
为什么天气会发生变化:大气对流活动
白天地面被阳光加热,贴近地面的空气受热变轻向上浮起,形成对流,对流发展旺盛时,会生成积雨云,伴随雷电、短时暴雨。对流强弱和日照强度直接相关,夏季午后地面升温最快,对流天气高发,冬季日照弱,近地面升温幅度有限,对流很难发展,很少出现强对流天气。
该机制的适用边界是近地面对流层,海拔超过12公里的平流层,大气以水平流动为主,垂直运动微弱,不会直接制造地面风雨。
单一稳定气团长期控制一处区域时,天气会连续数天保持一致,比如持续晴天或者持续阴雨,只有新的气团、气压系统抵达,才会打破稳定状态,触发新一轮天气变化。
