对流是气象学中经常听到的一个术语。在天气方面,它描述了大气中热量和水分的垂直传输,通常是从较温暖的区域(地表)到较凉爽的区域(高空)。
虽然“对流”一词有时与“雷雨”互换使用,但请记住,雷雨只是对流的一种类型!
在我们深入研究大气对流之前,让我们来看一个你可能更熟悉的例子——一壶沸水。当水沸腾时,锅底部的热水上升到表面,导致热水气泡,有时在表面产生蒸汽。这与空气中的对流相同,只是空气(一种流体)代替了水。
对流过程从日出开始,并继续如下:
在这一主要对流过程完成后,可能会发生许多情况,每种情况都会形成不同的天气类型。术语“对流”经常被添加到它们的名字中,因为对流“开始”它们的发展。
随着对流的继续,空气在达到较低的气压时冷却,并可能达到其内部的水蒸气冷凝并在其顶部形成(你猜到了)积云的点!如果空气中含有大量的水分并且相当热,它将继续垂直生长,并将成为高耸的积云或积雨云。
积云、高耸的积云、积雨云和高积云都是可见的对流形式。它们也都是“湿”对流(上升空气中多余的水蒸气凝结成云的对流)的例子。不形成云的对流称为“干”对流。(干对流的例子包括在空气干燥的晴天发生的对流,或在加热强度足以形成云层之前的一天早些时候发生的对流。)
如果对流云有足够的云滴,它们将产生对流降水。与非对流降水(当空气被强制抬升时产生)相反,对流降水需要不稳定性,或空气自身继续上升的能力。它与闪电、雷电和阵雨有关。(非对流性降水事件的强降雨率较低,但持续时间较长,并产生更稳定的降雨。)
所有通过对流上升的空气必须由其他地方等量的下沉空气平衡。当热空气上升时,来自其他地方的空气流入以取代它。我们感觉到空气的这种平衡运动就像风一样。对流风的例子包括风和海风。
除了造成上述天气事件外,对流还有另一个作用——它将多余的热量从地球表面带走。如果没有它,据计算,地球上的平均地表空气温度将在125°F左右,而不是目前可居住的59°F。
只有当上升的暖空气袋冷却到与周围空气相同的温度时,它才会停止上升。
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