天气诊断分析5

32 第四章 垂直速度的计算 垂直速度ω 是一个在一般条件下不能直接测量,却又非常重要的物理量。垂直上升运动可以使空气质点从未饱和状态达到饱和状态,水汽凝结后可产生降水。它是预报降水,尤其是暴雨、冰雹等灾害性天气的重要因素之一。因此，近年来人们对计算垂直速度的方法作过多种试验和结果对比。由于垂直速度计算方面的内容较多，因此单独编为一章进行叙述。本章介绍几种常用的计算垂直速度的方案，并简述各种方案的优、缺点。 §4 .1 个别变化法 对任何一种气象要素的个别变化,可以写成 ddttVwZ   求解 w ,可以写成 wddttVZ  (4.1) 这种方法中，d/dt 项不易确定。 如果用比湿 q 来计算垂直速度时，设大气中没有蒸发、凝结过程,则 dq/dt=0，有 wdqdtqtVqqZ  (4.2) 根据上式，已知比湿的局地变化、湿度的平流和比湿的垂直梯度,就可以计算出大气的垂直速度。 湿度变化较大，计算也麻烦，一般常取湿度的个别变化来计算大气中的垂直速度。根据热力学第一定律，当大气处于绝热状态时，可以写成 PCRTdtdPPCRTdtdTpp (4.3) 将 gw 代入上式,则 dTdtwd  展开可以写成 TtVTwTZwd  ，移项后 TtVTwd  () (4.4) 求出 wTtVTd   (4.5) 上式中ZTCgpd,/ 33 用(4.5)式计算大气垂直速度时,只要知道固定地点的温度局地变化和温度平流，再知道实际温度递减率就可以计算出大气中的垂直速度。 对于干空气来讲，位温具有保守性，它比温度属性更好些、位温的个别变化为 ddttVwZ  (4.6) 则有 wtVZtuxvyZ    (4.7) 因为pCRpT1000，在等压面上可以写成 Tk p() ,同时考虑ZTd() ，代入(4.7)得： )())(()()(dyTvxTutTdpkpkyTvxTutTdTVtw (4.8) 从上式可知在等压在上计算垂直速度的公式与(4.5)式是一样的。在具体计算时，温度的局地变化可以从该地连续两次温度的观测中取得，温度平流项可以从高空图中求出，用探空曲线或两个等...