熱帶海洋積云對流

對流云在其發(fā)展過程中受大氣層結(jié)、凝結(jié)潛熱釋放、云內(nèi)外空氣的混合（夾卷過程）、環(huán)境氣流狀況等的多因素影響，其中的動力學(xué)和熱力學(xué)關(guān)系十分復(fù)雜。 熱帶對流層低層的層結(jié)一般是條件性不穩(wěn)定的，而在4000米以上的中上層層結(jié)是穩(wěn)定的。從大氣熱平衡考慮，在熱帶地區(qū)必須有熱量從低層運(yùn)往上層，然后再往極地輸運(yùn)。為了把熱量從低層（穿越穩(wěn)定層結(jié)區(qū)）運(yùn)往上層，必須通過深厚的熱帶積云對流來完成。在熱帶太平洋和大西洋上、擺動于南北緯10°之間的熱帶輻合帶為熱帶積云對流的產(chǎn)生和發(fā)展起著重要的作用。據(jù)觀測，在熱帶地區(qū)，這種強(qiáng)烈發(fā)展的積云單體的水平范圍平均約3～4千米，而其高度可達(dá)10千米以上，形如巨塔，故又稱云塔。在一個大范圍的低層輻合區(qū)中，對流上升和補(bǔ)償下沉相間排列，于是就出現(xiàn)一個個云塔，組成一個積雨云群區(qū)。 云塔中空氣的層結(jié)是不穩(wěn)定的。由于云中空氣不斷上升，水汽不斷凝結(jié)，釋放大量潛熱，因此云中氣溫總比環(huán)境溫度高。同時在空氣對流上升時總要把四周未飽和的較冷空氣卷入云內(nèi)。在此卷入過程中伴有混合與蒸發(fā)兩種過程，從而導(dǎo)致云內(nèi)氣溫降低，對流強(qiáng)度因此減弱。卷入云內(nèi)的冷空氣越多，對流越易中止，致使積云消失。積云從生成、發(fā)展到消亡的生命期約為半小時。 云塔的消失過程就是云內(nèi)的高溫空氣與環(huán)境低溫空氣的混合過程。在一個低層輻合區(qū)中，云塔的產(chǎn)生和消失將逐漸使該區(qū)域整層空氣的溫度升高。熱帶輻合帶處于熱帶的高溫洋面上，低層空氣的溫度接近于洋面水溫，同時又含有大量的水汽，所含的感熱和潛熱都大，故相當(dāng)位溫較高。由于氣塊在上升過程中相當(dāng)位溫具有保守性質(zhì)，云內(nèi)各層空氣的相當(dāng)位溫均與洋面的值相同。此時積云對流的不斷生消，會造成輻合區(qū)中的氣柱具有較高的位溫值。熱帶海洋上空積云對流的這種作用，是熱帶風(fēng)暴的形成和維持的重要機(jī)理。