为什么上海能同时高温冰雹大风闪电和暴雨?

上海浦东台一天出了5个预警,我非常的想知道那个时候上海的天空的云层分布是怎么做到的。
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17.7.16更新冰雹的形成和温度对数压力图(略难理解,需要基础且要慢慢看)

(文章后有全过程云图视频)

上海浦东气象台发布的高温、雷电、大风、暴雨、冰雹5个预警其实可以分为两类。

高温预警单独一类

雷电、大风、暴雨、冰雹预警为一类。

其实这就很明了了,上海遭遇的就是典型的副热带高压控制下的雷雨天气。

一、高温

我们首先来看一下当天08时,500 hPa,也就是大约5500 m 高度处的天气情况。500 hPa 处于大气中层,对短时天气的影响较为明显。

我已经将主要的天气系统标注在图上,可以看见,上海位于海上副高的西北侧,而海上副高则西伸进入内陆(红线范围)。副高的西侧是较强的西南风,有利于辐散,且是暖平流。而地面吹的都是暖湿的西南风

整体的南风促进了地面的升温,且从云图上可以看出来,在上午9点后,上海天空几乎是处于无云的状态。南风暖平流+无云+副高的边缘下沉增温=高温。

所以上海最先发布了高温预警。

而高温和副高的下沉就像是加了盖子的热油锅,表面平淡无奇,实际将大气的能量牢牢的积蓄在下层,为雷暴的发生发展提供了条件。


二、雷暴

随着北边弱冷空气的渗透,加之午后不稳定条件加剧,副高控制下的大片地区包括上海,都开始了猛烈的雷雨。

从午后开始的分散的辐辏状积云开始,对流开始有组织化,椭圆形的雷暴云团从地面升起

雷雨就是从小小的云团开始一步步发展壮大。


雷暴云团边缘的模糊部分就是冰晶化的云顶

而由于对流发展迅速,而雷电、短时强降水、冰雹、大风都是强对流天气过程的特点,所以连带着之前的高温预警,上海浦东在14时12分至15时28分约1个多小时的时间里,5个预警高悬


三、视频

pr用的不怎么熟悉,做的不好莫怪。。

https://www.zhihu.com/video/869565482410323968


--17.7.16

更新冰雹的形成(拓展,可能理解较难,需要基础):

参考A:冰雹相关 zhihu.com/question/2087

参考B:温度对数压力图解 36度的天气里,云的温度是多少呢? - 知乎


有小伙伴奇怪,高温为什么还会有冰雹,我们来看一下上海当天探空数据~


没事,我们可以将这些数据放到对数压力图解上,通过图例看一下造成上海强对流天气的积雨云的情况~

画完了才发现这张图上能讲的东西太多了不过篇幅问题,我只讲这个问题需要的,其他的我另开文章讲解~

蓝色线为探空曲线,红色线为状态曲线。

概念较多警告!!

概念较多警告!!

左边的图是应接在右侧图顶,又因根据数学物理相关方法可以证明200hPa以上与1000-200有比例对应关系,所以坐标可以重复使用。

图上的LCL被称为抬升凝结高度,可以看作是初始积云云高~大约在900hPa,当天约为500m左右,即雷雨云刚刚形成的高度是500m

图上CCL被称为对流凝结高度,可以看作是积雨云的云底高~大约在830hPa的高度,当天约为1000m左右,即成熟的积雨云云底高在1000m左右

图上的CIN被称为对流抑制能量,简单理解为对流需要超过CIN的能量才能启动

图上CAPE被称为对流有效位能,简单理解为对流云可以利用储存的这些能量加速上冲发展

由于对数压力图又是能量图,所以围成的面积就是表示能量大小。所以发现CAPE远大于CIN,所以上海当天的气象状况是大气条件性不稳定中的真潜不稳定。正因如此,所以也出现了上午积蓄能量,一片祥和,下午电闪雷鸣的天气形势。


图上的D被称为平衡高度,即对流云超过D,气块加速度由正转负,可以认为是积雨云发展的上限高度。当天D的高度约为150hPa,当天高度为14000m,即可以认为造成上海强对流的积雨云的主体的最高高度为14000m。

而虽然加速度变成负,但气块仍有初速度,所以可以认为,上海强对流积雨云的最高高度可以抵达对流层顶,约为100hPa的高度,当天约为16000m


--以下方便理解~

--以下方便理解~


OK,说了那么多,我们知道了造成上海雷雨大风冰雹的对流云的高度是从

1000m-16000m 即从1千米的地表一路至万米的对流层顶。

再来看看冰雹出现的高度大约是云内中高层的温度是多少呢?

-6℃ 到 -60℃

这么说吧,这温度够不够冰雹的形成呢?

够不够?

当然足够了~

地面热,但高空却像寒冬,足够冰雹的形成和维持了,而且较大的冰雹落向地面是来不及融化的。


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好久不写答案忘记加了

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很正常啊

用业余的航空气象知识就能解答 高票答案说的很对了

高温是高温 雷雨大风冰雹都属于强对流天气

就是水汽含量高+高温才会导致午后局部雷阵雨

航空气象里叫浓积云(TCU)和积雨云(CB)

发展成CB之后 积雨云里就有雷电、降水 伴随大风、风切变、冰雹

很多人会觉得冰雹跟雪一样 都是冬天才会出现 其实不然

(敲黑板 中学地理怎么学的?!)

冰雹恰恰是因为夏天强对流天气里的产物 是雨水在积雨云里一下子低温到状态固化 再落下来

可以参考百度:“当地表的水被太阳曝晒气化,然后上升到了空中,许许多多的水蒸气在一起,凝聚成云,遇到冷空气液化,以空气中的尘埃为凝结核,形成雨滴,越来越大,多了云托不住,就下雨了,要是遇到冷空气而没有凝结核,水蒸气就凝结成冰或雪,就是下雪了,如果温度急剧下降,就会结成较大的冰团,也就是冰雹。”


在民航飞行里 是严禁飞机穿越积雨云的 积雨云内部气流非常混乱 什么恶劣天气都会有 当然也尽可能不从正下方飞过 正下方就是遭受雷雨的重灾区 飞机飞过容易遭遇微下击暴流等灾害 一般都选择绕飞或从积雨云顶部高空飞过

但是实践证明从CB顶部飞过也是不安全的 之前某航330就这样干…然后 呵呵了 各种颠脱ap 下降率飙增 大过载… 然后局方介入调查…

所以我大魔都一到夏天就不太平 但就像今天这种大太阳我还是觉得下场雷雨比较好