04_云中含水量的计算

1在云雾物理中，含水量的“水”字，往往泛指固态水及液态水，在纯水云或纯冰云中，则分别指含液水量及含冰水量。§5.1绝热比含水量§5.1.1表示云中含水量的参量云中含水量往往用两种参量表示。一种是“比含水量”，或叫“质量含水量”；另一种是“体积含水量”或“含水量”。1.比含水量的定义比含水量是指每单位质量湿空气中含有多少质量的固体或(和)液体水。一般是用(克/千克或kgg)为单位的。2.体积含水量的定义体积含水量是指每单位容积湿空气中含有多少质量的固体或(和)液体水，一般单位取(克/米3或3mg)。与大气中含水汽量的概念对应，第一种类似于“比湿”的概念，第二种类似于“绝对湿度”的概念。§5.1.2上升空气的“绝热比含水量”1.绝热比含水量随高度的分布当饱和空气按湿绝热抬升或上升时，必有多余的水汽(即过饱和部分的水汽)凝结出来，成为云中含水的部分。以比含水量来说，设有当从云底按湿绝热上升的1kg湿空气，它在云底时,因水汽正好饱和，无多余水汽可凝结为液水，故比含水量为零。随着空气上升，出现了过饱和状态，于是有多余的水汽凝结出来，具有了比含水量。如果这些凝结出的液水滴始终是随着气块上升而上升(请注意这个是前提条件)，那末它的比含水量值，就会随着高度的增大而增大，直到其中水汽全部凝结出来时，比含水量变得最大；再上升，比含水量就不变了。在云内，上升空气并不一定将空气带到其中水汽全部凝结出来的程度。但只要带到空气不再上升的地方，而且在带到该处以前，凝结水并无成为降水而下降现象，虽然此时空气中仍保存有水汽，那里仍属于空气上升轨迹中比含水量极大的地方。如果此后空气下沉，则被携带的液水又会蒸发，使比含水量减少。这时，如果在云内不同高度探测，则所得的各比含水量值，必然正好是由云底上升到各该高度的空气因绝热膨胀冷却所凝结出的总比含水量。该含水量称为“(湿)绝热比含水量”，或“饱和比含水量”。其值正好等于云底饱和比湿与各该高度饱和比湿之差，2正是因为这些比湿的减少，必定是比含水量增大的源泉。2.绝热比含水量计算公式求上升空气在高度z处的绝热比含水量lzq的最合理的方法是先给出数学表达式，尔后按公式计算。设云底的高度为b，则该处的饱和比湿为sbq，上升空气在云中某一高度z处的饱和比湿为szq，则按定义必有：szsblzqqq(5.1.1)§5.2利用积云降水数值模式求云中液水含量（暂缺）§5.3利用中尺度模式（例如MM5）求云中液水含量（暂缺）