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為什麼冬季風寒冷乾燥卻在迎風坡帶來降雪?

寒冷乾燥水汽不應該很小嗎?怎麼帶來降雪呢?


假設迎風坡的地面溫度(T)為-10℃,露點溫度(Td)為-25℃,地面氣壓為1000hPa(約為海平面氣壓)。

利用水汽壓/飽和水汽壓在低溫時候的經驗公式
e_{s}=6.122e^{frac{17.67t}{t+243.5} }
e=6.122e^{frac{17.67t_{d}}{t_{d}+243.5} }
以及相對濕度U的公式
U=frac{e}{e_{s}}
計算得出空氣在T=-10℃,Td=-25℃時候相對濕度約為32%
可以看出來假設的空氣條件已經足夠乾燥了。

然後,祭出大氣熱力學圖解之一的 T-lnP圖,也就是埃瑪圖。(這個T-lnP圖是從MCAPS里截圖出來的。。。)

可以看出,從Td沿著等飽和比濕線(綠色虛線)上升,與從T沿著黃色的干絕熱線(等位溫線)上升的交點約為800hPa,這個交點的高度就是抬升凝結高度(LCL)達到這個高度空氣就達到了飽和。所以從這裡可以看出來,開始假設的地面的空氣如果上升至800hPa就會達到完全飽和,而800hPa的高度約為2000m,所以只要有2000米的山,就能使空氣達到飽和。

過了抬升凝結高度,開始有水汽凝結,氣塊的上升就要沿著綠色實線的假絕熱線(等假相當位溫線)上升,當達到600hPa,也就是約4000m的高度的時候,比濕從最開始在1000hPa的0.4下降到了0.05,比濕的含義是水汽的質量與濕空氣的比值,比濕減小,則代表水汽凝結。可以看出來,到了600hPa,水汽已經凝結的差不多了,凝結出來的水汽去哪裡了呢,大部分自然是形成降水降落了

所以最後理一理
最開始我們假設了一個(T=-10,Td=-25)℃,相對濕度32%的乾燥氣團。這團空氣達到2000米的高度就能達到飽和,再往上就可以成雲致雨,而到了大約4000米的高度,水汽就凝結的差不多了。所以在這種情況下,只要有一個3000米左右的山,就有很大可能看到降水的出現。
而且平時空氣乾燥相對濕度也就在40-50%左右,那麼凝結高度還會降低,需要的高度還會下降。成雲致雨會變得更加容易。
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我這是開始填冬眠時候挖的坑了。。請叫我填坑小能手。。
發現這個埃瑪圖也能講出好多東西。。夏天的大氣穩定度,熱雷雨預報,焚風,霧的形成,都可以看它~加入專欄寫作隊列中~


水汽小不代表沒有啊。迎風坡水汽多,空氣濕潤、露點較低,空氣受到山地的抬升在較低的海拔就會凝結而成雨雪,降雪自然就多。


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