雨帶
雨帶是由溫帶氣旋等天氣系統中的中尺度云團所產生的帶狀降水區,與鋒面平行。按其相對于鋒面的位置可以分為暖鋒雨帶、暖區雨帶、冷鋒雨帶、冷涌雨帶、釋后雨帶、波狀而帶等廣大類。
定義
【雨帶】(rain band)由溫帶氣旋等天氣系統中的中尺度云團所產生的帶狀降水區,與鋒面平行。中尺度云團的降水較強。水平范圍約103一104km2。雨帶中往往包含一些更小的降水核心其降水強度更大,面積為101 —102km2的量級,生命時間不到1小肘,外形為帶狀或者不規則狀。
雨帶分類
雨帶按其相對于鋒面的位置可以分為暖鋒雨帶、暖區雨帶、冷鋒雨帶、冷涌雨帶、釋后雨帶、波狀雨帶等六大類。根據對地面雨強分布、密集探空、飛機和雷達等中尺度探測研究表明,它們的動力結構、云的微物理結構和降水物理過程有著一定的差別。
(1)暖鋒雨帶。雨帶平行于暖鋒,在地面暖鋒之前或同它相合。暖鋒雨帶嵌在大范圍暖鋒云層中,其上部是淺薄的對流泡(稱為發生泡),位于暖鋒面之上,產生大量冰粒子,落入暖鋒面下的穩定云層中起催化作用,使該層幾乎冰晶化,降水粒子主要通過聚合長大。
(2)暖區雨帶。位于地面冷鋒前,同冷鋒平行。暖區雨帶同颮線相似,但比颮線弱。雨帶中的對流單體不斷更新,在移向的前部不斷形成對流較強的新單體,含有大量液態水,后面則是較老的冰晶化的對流單體。老單體下面的下沉氣流外流形成陣風鋒,有利于不穩定空氣的抬升和新單體的形成。
(3)冷鋒雨帶。同地面冷鋒相合或位于其后,與冷鋒平行。它又分成兩種:(i)冷鋒寬雨帶。冷鋒面上局地(寬約幾十公里)上升氣流加強,達到每秒幾十厘米,云中湍流較強,液態水量較大,并有嵌入的對流單體。冷鋒面下的云體中冰晶濃度很大,降水粒子主要通過聚會長大。(ii)冷鋒狹雨帶。在地面冷鋒上氣流輻合,伴有 l-2km寬的垂直速度達1-2m/s的上升氣流區,云中液態含水量很大(0.4-1.4g/m3),冰粒子濃度較小,還有強凇附的冰晶和霰。同上升氣流相鄰,有一個寬度和垂直速度與它相近的下沉氣流區。由于上升氣流中心的升速大、降水粒子不易下落,其降水不強。在上升氣流中心的周圍,冰粒子濃度大,液態水量較小,降水強度較大。
(4)冷涌雨帶。包括高空冷涌前緣的雨帶及其后的對流區雨帶。在氣旋錮囚部分的暖鋒面上主要的高空冷鋒之前,往往出現高空冷空氣涌,其前緣同高空冷鋒相似,但比較弱。同冷涌前緣相聯的雨帶云系深厚寬闊,同冷鋒定雨帶相似,但比較弱。云內嵌有對流。云中冰晶濃度較高而液態水較少。
(5)鋒后雨帶。在冷氣團內部,遠離冷鋒而與之平行的雨帶。鋒后雨帶往往是由不同發展階段的對流單體組成的云系,一般在氣旋的盾形卷云區之后,有時同次冷鋒有關。
(6)波伏雨帶。具有明顯的周期性結構的雨帶,一般由好幾個結構相似的平行小雨帶組成,小雨帶的范圍約 50—20km2,間隔10一15km。波狀雨帶可能出現在氣旋的不同部位,其形成機制也不同。例如:(i)在冷鋒寬雨帶附近,小雨帶的方向同冷鋒垂直,可能起因于切變不穩定;(ii)在暖鋒附近,小雨帶方向同暖鋒平行,可能同高空對流泡有關;(iii)在高空冷涌后部,小雨帶方向同環境風向垂直,可能同冷空氣在暖鋒面上流過時釋放不穩定位能有關;(iv)在地面錮囚鋒附近的冷氣團內,小雨帶方向同上風民向一致,可能同邊界層內水汽潛熱釋放所加強的水平滾軸狀渦旋有關。