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每天傍晚下场雨好舒服,以北京为例告诉你这是怎么回事

本帖由 漂亮的石头2015-08-05 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

    漂亮的石头 版主 管理成员

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    为什么北京的夏天到了傍晚准时下雨?

    [​IMG] 漠北,大气科学/番茄炒蛋

    题主的感官与统计数据较为符合。

    下图是北京雷暴大风的月际分布

    [​IMG]

    可以看见,一共 95 次雷暴大风,有 35 次出现在 7 月份,7 月甚至还会出现一天多次雷暴的现象。

    而从时间分布来说,也是蛮符合“准时”的,

    [​IMG]

    一天中雷暴的出现的高峰时次是在下午,而下午则集中在 17 点 -20 点的时段~

    所以,题主的问题是成立的~

    接下来分析原因:

    1、强对流的产生需要空气的的上升运动,而空气块向上浮所产生的能量的积分被称为对流有效位能(CAPE)

    2、大气的能量需要储存再释放,不能稍微产生点能量就释放掉,这样形成不了大的对流运动,也就不易产生雷雨。而表示大气能量储存的量被称为对流抑制能量(CIN)

    通常在雷雨即将发生的时候,CAPE 明显增大,而 CIN 则逐渐减小。这表示大气的能量积累并集中释放,这就会产生雷雨。

    3、垂直运动。在雷暴发生前,一般都低层受到上升气流的控制,中层则为弱的下沈气流。

    [​IMG]

    这正好也符合低层辐合高层辐散的雷雨发生条件之一。

    而且下沈运动的存在,很好的保存了下面大气所有的能量。这就是 CAPE 的积累过程。

    在雷暴发生时,下沈运动(被上升运动挤压——由 CIN 减小引起)逐渐移动至地面。形成了一个下沈运动区,这就是所谓的雷暴高压

    [​IMG]

    强下沈运动接触地面,迅速向四周辐散,形成大风和降温。然后随着下沈运动逐渐取代上升运动,标志着能量释放结束,雷雨进入消亡阶段。

    这是雷雨产生的(简要)机理。

    而北京准时雷雨的原因。可能是因为北京的地理位置有关。

    先看北京的地理位置:

    [​IMG]

    西侧山地,北侧环渤海。所以在没有其他系统影响的情况下,这是海陆风成因 + 山谷风成因

    在白天时,山地剧烈吸热,形成一个热源,热源产生上升运动,形成气旋式环流,即逆时针旋转。而渤海湾是冷源,产生下沈运动,形成反气旋式环流,即顺时针旋转,他们中间的北京就受到了南风的控制,南风属于暖平流,利于 CAPE 的积累。

    [​IMG]

    而到了夜晚,则相反吹起了北风(应该是西北风为主的,不改了示意图而已。。。),偏北风属于冷平流,利于 CIN 的减小和大气能量的释放。

    [​IMG]

    所以在傍晚,热力结构改变时,容易出现雷雨天气。

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