47 第五章湿度场分析§5.1 水汽通量水汽通量有时又称为水汽输送量。它是表示水汽输送强度的物理量。其定义是：在单位时间内流经某一单位面积的水汽质量。按其含义，水汽输送应包括两种方式，即水平输送和垂直输送。我们一般所说的水汽输送是指水平输送vq/g。为了推导出它的单位和理解其物理意义，我们取一个既垂直于地面又垂直于风速矢量的截面积ABCD ，如图5.1 所示它的高度为Z，底边长为L，设空气在单位时间内由ABCD 面流到 A'B'C'D',此时空气体积为VLZ 又设 为空气密度， q 为比湿，则在此体积内所含的水汽量为qVLZ(5.1) BB′A′ACC′DD′VZ△L△图 5.1 单位立方体考虑到气象上的习惯用法和资料情况(多数都是各等压面上的资料)，将垂直高度坐标Z变换成气压坐标 P，即Z=- P/ g，将此代入 (5.1)式并取绝对值得到：qVLpgqgVLp//(5.2) 上式中各物理量的单位为：g～m/s2，V～m/s，q～g/kg，P～hPa=kg/(cm s2)，L～cm。故水汽通量的单位是g/s。根据水汽通量的定义， 若截面积的高取 1 hPa，底边长为 1cm，并考虑水汽输送的方向，则此时水平水汽通量的表达式为：1gqV(5.3) 48 计算时， g、风速 V 、比湿 q 的单位如上面所述，这样计算得出的水汽通量的为单位应为 g/(s hPa cm)。风的方向即为水汽输送的方向。关于水汽的垂直输送，一般较少单独应用，多在水汽平衡中计算，它的表达式可写为-ω q/g (5.4) 式中 ω =dp/dt。按类似方法可把垂直输送的单位化为g/(s.cm2)，即单位时间内通过水平的单位面积的水汽输送量(克数 )。§5.2 水汽通量散度上节讲的水汽通量的数值和方向只能表示水汽的来源，在做降水成因分析，尤其是作暴雨成因分析及其预报时， 特别需要进一步考虑从各个方向输送来的水汽能否在某地集中起来。表示这种输送来的水汽集中程度的物理量就是水汽通量散度。它的意义是在单位时间内，单位体积 (底面积 1cm2，高 1hPa)内汇合进来或辐散出去的水汽质量。水平方向的水汽通量散度A 的表达式为AgqVxguqygvq111(5.5) 若 A>0，则水汽通量是辐散的 (该区域内水汽是减少的 )；若 A<0，则水汽通量是辐合的 (该区域内水汽是增加的 )。水汽通量散度的单位为g/(s cm2 h0Pa)。在具体计算时为了单位的一致，必须将网格距(△x，△ y)化为厘米。水汽通量散度也可以写成AgqVgVqgqV111(5.6) 上式右边第一项表示水汽的水平平流，第二项表示由于风场辐合(辐散 )引起的水汽通量辐合 (辐散 )。这就是说...
