事件描述型-雷雨云案例

一、案例教学目标 1.了解云的种类、形成过程等相关知识； 2.掌握雷暴云的形成过程； 3.学员能区别各种云的特征并能联系相关天气， 掌握雷暴云的形成过程及形成雷暴时大气电场的 变化特征。

二、案例教学过程设计 1.案例解决重点： 雷暴云的形成过程及大气电场的变化 2.难点： 各种云的形态特征及形成雷暴云时大气电场的变化

2.多种方式引导学生进行思考、分析 课前：学员准备生活中关于雷暴的经历 课中：让学员谈谈对雷云，雷暴的体会感受；结合理论分析 其形成原因；通过图片的形式认知各种种类的云，通过谚语 或歇后语的形式把相关的典型天气特征联系起来，让学生有 直观的印象 课后：通过思考习题的方式结合实际分析生活中的云（雷暴 云）

三、思考题 1.云的形成过程 2.云的种类 3.雷暴云的形成过程

四、分析路径 1.思考方向：云的形成和雷暴云形成的对比，雷 暴云形成过程中大气电场的变化 2.可用理论、标准或工具：大气电场理论知识， 热胀冷缩等物理知识 3.分析的路径：通过大气电场的理论分析雷暴云 在形成过程中电场的变化。

五、案例相互衔接 “晴天大气电场”案例作为本案例的基础，相互 衔接，承前启后。便于学员理解加深对雷暴形成 的理解。

六、案例评价考核方式 1.考核内容 雷暴云形成过程 2.考核方式 提问、思考作业 3.考核成绩评定 随堂提问、测验

雷雨云知识

云的类型 包括层积云、层云、雨层云、积云、积雨云五属（类） 层积云、层云、雨层云由水滴组成 大部分低云都可能下雨，雨层云还常有连续性雨、雪 积云、积雨云由水滴、过冷水滴、冰晶混合组成，云底高度 一般也常在2500米以下，但云顶很高 积雨云多下雷阵雨，有时伴有狂风、冰雹

卷云 细致而分散，具有纤维组织，像羽毛、头发乱丝 或马尾，孤悬高空而无云影，日出日落时显现橘 红色或红色。

卷层云 最高最白的一种云幕，当太阳或月亮被遮住时，仍能看 到它的轮廓，周围常出现一种晕。凡天空有晕就一定有 卷积云，但厚的卷积云则像幕一样拉到天边。

卷积云 这种云很少出现，偶而会布满全天的时候，渔夫们称之 为鲭鱼天，因为天空好像布满了鱼鳞，个体很小，呈白 色而无云影，有时呈波浪状。卷积云大都和卷云或卷层 云同时出现。

高层云 高层云大都掩蔽全天，逐渐便厚便低时，使人有阴沈之 感。当它转变成雨积云之前，常有疏落的雨低降下。相 反来说高积云也是由雨层云升高而成。

高积云 高积云的个体比卷积云大，中央有云彩，常连成一片， 底部成波浪状，或排成一长列，或交织成棋盘状，其式 样很多。

层积云 个体比高积云更大， 外型较柔和，结构 不太明显。如果连 成一片，则底部具 有波浪型态和明暗 相间的灰色阴影。 层积云大都像巨大 的滚轴，云底以下 代表窝流层。高山 常见的云海大都为 层积云。

层云 层云是一种均匀一致的灰白色低云，似雾，但不与地面 相接。当它笼罩在半山腰时，边缘有下泻的姿态，到了 那里就是浓雾。

雨层云 是典型的坏天气云，黯黑而无定型，很像破不，使天空 因而阴暗，凡属於持久性与，一定是雨层云中降落。

积云 彷佛是棉花堆，顶不平坦，顶部隆起像土丘、花椰菜或 塔状。阳光斜射时，积云的明暗面很明显，如果 和阳光 在同一方向，中央阴暗，边缘特别明亮。

积雨云 是一种最浓厚而庞大的云，垂直伸展极高，底部黯黑， 难以分辨，顶部耸起如山岳或高塔，而且常常有铁砧状 的伪卷云，做巨大的羽扇状伸出，积雨云已临天顶时， 即将有大雷雨。

积雨云顶端

云的形成 漂浮在天空中的云彩是由许多细小的水滴或冰晶组成的，有 的是由小水滴或小冰晶混合在一起组成的。有时也包含一些 较大的雨滴及冰、雪粒，云的底部不接触地面，并有一定厚 度。 云的形成主要是由水汽凝结造成的。 从地面向上十几公里这层大气中，越靠近地面，温度越高， 空气也越稠密；越往高空，温度越低，空气也越稀薄。

　另一方面，江河湖海的水面，以及土壤和动、植物的水分， 随时蒸发到空中变成水汽。水汽进入大气后，成云致雨，或 凝聚为霜露，然后又返回地面，渗入土壤或流入江河湖海。 以后又再蒸发(升华)，再凝结(凝华)下降。周而复始，循环不 已。

水汽从蒸发表面进入低层大气后，这里的温度高，所容纳的 水汽较多，如果这些湿热的空气被抬升，温度就会逐渐降低， 到了一定高度，空气中的水汽就会达到饱和。如果空气继续 被抬升，就会有多余的水汽析出。如果那里的温度高于0°C， 则多余的水汽就凝结成小水滴；如果温度低于0°C，则多余 的水汽就凝化为小冰晶。在这些小水滴和小冰晶逐渐增多并 达到人眼能辨认的程度时，就是云了。

观云识天气 “天上钩钩云，地上雨淋淋”："钩钩云指钓卷 云，这种云的后面，常有锋面（特别是暖锋）、 低压或低压槽移来，预兆着阴雨将临； “炮台云，雨淋淋”：炮台云指堡状高积云或堡 状层积云，多出现在低压槽前，表示空气不稳定， 一般隔8－10小时左右有雷雨降临。

“棉花云，雨快临”：棉花云指絮状高积云，出现这种云表 明中层大气层很不稳定，如果空气中水汽充足并有上升运动， 就会形成积雨云，将有雷雨降临。 “天上灰布悬，雨丝定连绵”：灰布云指雨层云，大多由高 层云降低加厚蜕变而成，范围很大、很厚，云中水汽充足， 常产生连续性降水。

“西北天开锁，明朝大太阳”：指阴雨天时，西北方向云层 裂开，露出一块蓝天，称“天开锁”。这说明本地已处在阴 雨天气系统后部，随着阴雨系统东移，本地将雨止云消，天 气转好。 “早霞不出门，晚霞行千里”：早晨东方无云，西方有云， 阳光照到云上散射出彩霞，表明空中水汽充沛或有阴雨系统 移来，加上白天空气一般不大稳定，天气将会转阴雨；傍晚 如出晚霞，表明西边天空已放晴，加上晚上一般对流减弱， 形成彩霞的东方云层，将更向东方移动或趋于消散，预示着 天睛。

云与天气的关系 卷云：晴 卷层云、高积云、层积云、积云：晴，有时多云 卷积云、高层云、层积云：晴，有时小雨 雨层云：连续性雨雪 积雨云：多云或阴，有雷阵雨，伴有大风、雷电， 有时产生冰雹、龙卷风等

雷雨云（雷暴） 雷暴是发展旺盛的强对流现象，是伴有强风骤雨，电闪雷鸣 的积雨云系统的统称。如果以雷声间隔不超过15分钟算作一 次雷暴进行统计，全球全年约出现1600万次雷暴，平均每天 44000次。 在全球纬度带平均而言，赤道地区年雷暴日为100~150；热带 地区75~100天；亚热带暖温带40~75天，中纬度地区20~40天， 极地仅为9天。

雷雨云（雷暴） 我国幅员辽阔，雷暴天气南方多于北方，内陆多于沿海，山 区多于平原，春夏多于秋冬。 中国地区多数情况下，雷雨云底部带负电。因此地面由于静 电感应带正电。当正负两种电荷的数值大到一定程度时（即 云地电场强到一定程度），就会以闪电的形式把能量释放出 来。

雷雨云（雷暴）的形成过程 从局地条件来看，首先，大气的垂直层结必须是不稳定的， 以便诱发对流活动的发生和发展；其次，空气中要有足够的 水分，能够满足云的生成。 从天气背景来看，应当有促发局地对流发展的天气形势，如 冷锋过境、正在填塞中的低压、反气旋后部、小波动以及高 空下股冷空气活动等。雷雨云往往由积云发展而来，它是对 流云发展的成熟阶段。 一个发展完整的对流云，一般都有一个形成、成熟和消散的 过程。

形成阶段 这一阶段主要是从淡积云向浓积云发展。在形成阶段中，云 中全部为比较规则的上升气流，在云的中、上部为最大上升 气流区。上升气流的垂直廓线呈抛物线型。 此阶段经历的时间大约为15分钟。由于云中水汽释放潜热， 温度较四周高，这时云中的电荷正在集中，一般不会产生雷 电和降水。 云的垂直尺度有较大的增长，云顶的轮廓逐渐清晰，呈圆弧 状或花菜形，云体耸立成塔状。

成熟阶段 从浓积云到积雨云，这一阶段可以持续15~30min。云中都是 上升气流，云顶发展很高，速度可达20~30m/s。高度越高， 温度越低，水汽凝结成雨滴，形成降水。 降水的出现，产生了下沉气流。下沉气流是一支从云的中下 部倾斜地穿出来的气流，它对雷雨云的发展成熟不单纯起消 极作用，还与上升气流一起构成云中的铅直环流。 云的水平宽度为8~16km

消散阶段 一阵电闪雷鸣、狂风暴雨之后，雷雨云就进入了消散阶段。 这时，云中已为有规则的下沉气流所控制。云体逐渐崩溃， 云上部很快演变成中、高云系，云底有时还有一些碎积云或 碎层云。

雷暴的分类 单体雷暴：大多数雷暴只有一个单体组成。强度 弱，范围小，只有5~10km，寿命只有将近一小 时。 多单体雷暴：由一连串有序的不同发展阶段的雷 暴单体组成。依次分别产生雷电。 超级单体雷暴：强度更大，持久更高，能造成更 为强烈的灾害性天气的中尺度单体雷暴

锋面雷暴 锋：大气中不同性质的气团，如冷气团、暖气团 之间有一个过渡区域，当它十分狭窄的时候，气 象学就称之为锋 锋的空间总是倾斜的，下面是冷气团，上面是暖 气团 两气团的交界面，叫锋面 冷锋，暖锋

冷锋雷暴强度大，许多雷暴单体沿锋线排列，组成多单体雷 暴。 冷锋雷暴在昼夜，陆海都能出现 我国雷暴移动方向多自西北向东南，华中地区以西或西南为 常见，东北地区多为自西向东 冷锋雷暴移动速度较快，可达100~170km/h

雷暴的移动特点 一般情况，雷暴大体上随500百帕对应高度上的 气流方向运行，速度平均为30~40km/h 一般是春秋季大于夏季（温差大，高空引导气流 强），夜间大于白天 地形的影响：遇山地阻挡，由于迎风面有上升气 流影响，使雷暴在山地的迎风面停滞少动 受山脉阻挡，沿着山脉走，向缺口突破

雷暴的天气特征 风。雷暴前地面风较弱，低层空气自四周向云体 中间集中。雷暴降水出现时，风向突变，风速突 增，这是降水时雨滴下降的牵动作用所致。 气压。雷暴前气压不断下降。雷暴降水出现时气 压急剧上升，几分钟后又急剧下降。记录纸的曲 线形成雷暴鼻。

温度。雷暴前温度不断升高，雷暴降水时，气温猛烈下降。 这是由于下沉冷空气及雨滴蒸发吸热所致，温度变化可达 10℃左右。变化方式和气压刚好相反。 湿度。雷暴前由于上升气流带走大量水汽，地面相对湿度减 小。雷暴降水时，相对湿度迅速接近100%。结束后，湿度下 降。 降水。雷阵雨也。瞬时降水大，然后雨就小了。