第六章 天气系统与天气预报

过境后
雨区位置
第二节 低压(气旋)和高压(反气旋)系统
低压或气旋、高压或反气旋，分别是对同一天
气系统的不同描述。
低压、高压是对天气系统气压状况的描述，气
旋、反气旋是对天气系统气流状况的描述。
气旋的概念：占据一团空气，其中心气压比周 围气压低的水平空气涡旋。 反气旋的概念：占据一团空气，其中心气压比 周围气压高的水平空气涡旋。
• • • • 有些系统包的偏慢（快），须人工修正。 存在系统性误差。（由简化方程造成） 对一些系统（副高，切断抵压等）预报能力低。 低纬、山地预报效果不如中高纬和平地好。
数值天气预报既在给定的初始条件和边界分，从而得到未来时刻大 气的变化和气象要素的分布。 数值天气预报亦称天气预报的流体力学方法，它是以流 体力学、大气动力学、热力学为理论基础，以计算机数
一、天气预报的基本原理
• 天气预报：包括天气形势预报和气象要素预报两种， 天气形势预报是指对高压、低压、槽脊、锋面等天气 系统未来的移动、强度变化及生消变化的预报。 • 天气预报的基本方法：天气学方法、动力学方法和统 计学方法。 • 天气形势：大范围环流型与不同类别天气系统分布的 概貌（高压、低压、锋、热带气旋的位置、强度、移 动等）。 • 天气系统：显示大气中天气变化及其分布的独立系统 。如冷高压、锋面气旋、副热带高压和台风等系统。
天气预报思路
• 天气图预报方法的主要依据：天气形势决定天气变化， 正确判断天气形势就有可能推断出某地区一定时间内的 天气变化。 • 主观预报：根据天气图所反映的天气形势，利用资料和 经验对天气系统作出预报。 • 数值预报：利用计算机，建立在一定数模基础上的天气 形势预报。 • 在天气形式预报的基础上，利用统计预报或天气模式等 方法，结合预报区域的地理条件和气象要素的日变化规 律，作出要素预报。 • 天气预报步骤：形势预报 要素预报
相似形势法
前期相似的天气过程是受到相似的物理因子制约的， 因此后期天气的发展趋势也是相似的。 相似并不是相等，要抓住其主要相似特征。通常将历
史上许多相似的天气过程加以分析综合，归纳出若干
典型天气型或天气模式。 例如：我国近海几种典型大风形势、我国近海平流雾 模式等。
引导气流法
• 在长期的天气实践中，人们发现地面上的一些浅薄系统的移动 方向与该系统上空500hPa或700hPa等压面上的气流方向基本一 致，移速与高空气流速度大小成一定比例，这个高度上的气流 称为引导气流。
四、常见气象要素的预报
云和降水的预报 风的预报 能见度的预报 气温的预报
1、云和降水的预报
分析天气形势：
——造成系统性绝热上升运动的天气系统：
槽（700、500、…、200hPa ）——最主要系统 A、中高云主要出现在脊后槽前的上升运动区。 当槽加深（减弱）时，中高云发展（减弱），云层增 厚降低（变薄抬高），云区扩大（缩小）。 B、低槽过境，中高云消散： 700hPa槽过，中云开始消；500hPa槽过，高云开始 消（但要注意300、200hPa 槽及锋区强度的影响）。
4 综合预报方法：
–前三种预报方法，各有其优越性和局限性，目前在实 际预报业务中，采用的作法是参考各种预报方法的预 报结论，再结合预报员的经验进行综合的分析和判断 ，得出预报结论。
临近预报方法：对未来0—2小时内的天气作外推预报
单站预报方法：以气候规律为背景，单站资料为依据，
群众经验为线索来预报本站天气的方法。
天气形势、天气系统和天气
天气的变化与天气系统及其空间分布密切相关，天 气系统及天气形势预报是天气预报的基础。 天气形势与天气：天气演变是在一定的天气形势下 发生和发展的，天气形势能显示未来一定时间内的 天气变化趋势。因此，天气形势预报是天气预报的
基础。
天气系统是天气现象的制造者，同时又是天气现象 的传播者。
一、低压（气旋）
云雨天气
北半球的气旋
上升 逆时针 辐合
南半球的气旋 云雨天气
上升
顺时针 辐合
《白雪歌送武判官归京》 唐· 岑参 北风卷地白草折， 胡天八月即飞雪。 忽如一夜春风来， 千树万树梨花开。 （冷锋） ……
二、高压（反气旋） 北半球的反气旋 晴朗天气
下沉 顺时针辐散
南半球的反气旋 晴朗天气
以动力气象和天气学为理论基础，分析天气 图上天气系统及其相应的天气演变规律，判断 未来预报区内最可能出现的天气。 –1)优点： • 历史悠久、理论成熟、经验丰富 –2）缺点：
• 主观、定性
2 数值预报方法 (动力学方法）：
–对大气动力学方程组进行求解，来预报未来天气变 化状态的方法。 –1）优点：客观、定量 –2）缺点：预报存在误差。主要有：
气温（℃）
气压（hpa） 1025 1020 1015 1010
1000 气温 气压 时间（天）
三、锋面气旋
地面气旋一般与锋面联系在一起，称 为锋面气旋。
低
高
低压槽
高压脊
低压槽线上气流以辐 合为主，易形成锋面。
高压脊线上气流以辐散 为主，不易形成锋面。
高 低
低
材 料：
“孔明索纸笔，屏退左右，密书十六字曰：‘欲破曹公，宜用火 攻；万事俱备，只欠东风。’写毕，递与周瑜曰：‘此都督病也’。 瑜见大惊，暗思：‘孔明真神人也！早已知我心事’！只索以实情 告知。乃笑曰：‘先生已知我病源，将用何药治之？事在危机， 望即赐教。’孔明曰：‘亮虽不才，曾遇异人，传授奇门遁甲天书, 可以呼风唤雨。都督若要东南风时，可于南屏山建一台，名曰七 星坛；高九尺，作三层，用一百二十人，手执旗幡围绕。亮于台 上作法，借三日三夜东南大风，助都督用兵，何如？’瑜曰：‘休 道三日三夜，只一夜大风，大事可成矣，只是事在目前，不可迟 缓。’孔明曰：‘十一月二十日甲子风起至二十二日丙寅风息，如 何？’瑜闻言大喜，矍然而起……是日，看看近夜，天色清明，微 风不动。瑜谓鲁肃曰：‘孔明之言谬矣。隆冬之时，怎得东南风 乎？’肃曰：‘吾料孔明必不谬谈。’将近三更时分，忽听风声响， 旗幡转动。瑜出帐看时，旗角竟飘西北。霎时间东南风大起……
短期天气预报的研究对象是天气尺度的系统（波长为 1000—3000km)。
（二 ）按区域范围分：
可概括为：点、面、线 点：单站天气预报，是指以单站为中心，半径为10—20km 范围内的天气预报。 面：区域天气预报，是指在一定地区范围内，如一个省，空 军的飞行空域的天气预报。
线：如空军的航线天气预报，是指从起飞机场到降落机场整个 航线地段的天气预报。
下沉
逆时针辐散
低压(气旋)和高压(反气旋)间的比较
气压 高压 气流 反气旋 近地面水平 气流运行 北半球 顺时针 辐 散 辐 合 垂直气 天气 流运行 特点 下沉 晴朗
南半球
低压 气旋 北半球 南半球
逆时针 逆时针
顺时针
上升 阴雨
约客
南宋· 赵师秀
黄梅时节家家雨， 青草池塘处处蛙。 （准静止锋） 有约不来过夜半， 闲敲棋子落灯花。
二、天气预报的种类
通常可按预报时效长短、区域范围和服务对象进行分类。 (一) 按预报时效长短分： 1. 临近天气预报：对未来0—2小时内的预报。 2. 短时天气预报：对未来0— 6小时内的预报。
3. 短期天气预报：对未来0—72小时的预报。
4. 中期天气预报：对未来3—10天的预报。 5. 长期天气预报：对未来10天—1个月的预报。 6. 超长期天气预报(短期气候预测)： 1—12个月的预报。 7. 气候预测:一年以上的预报。
第六章 天气系统与天气预报
教学重点
掌握常见天气系统的特点。 简易天气图的阅读。
教学难点
理解冷锋、暖锋与天气的关系。 低压系统、高压系统与天气的关系。
主要内容
一、锋面系统
（一）锋面结构与特点
（二）锋面类型及天气
二、低压（气旋）和高压（反气旋）系统
（一）低压（气旋） （二）高压（反气旋）
三、天气预报
（一）天气预报的基本原则 （二）天气预报的方法
第一节
1、锋面及锋面附近天气
锋面系统
冷气团 暖气团
冷暖气团的交界面叫锋面，亦称锋区。 锋面附近常伴有云、雨、大风等天气 一般是冷气团在锋面下面，暖气团在锋面
2、锋面类型及特点 类型 冷锋与冷锋天气 暖锋与暖锋天气
冷锋
暖锋
●冷锋
1000.0
1007.5
槽
低
B
脊
C 高
1010.0
1012.5
槽
1007.5
A
1007.5
1010.0
如果将赤壁设定在气压图(上图) A、B、C中的相应位置， 请从气旋活动的角度分析东南风的形成。
第三节 天气预报
（一）天气预报的基本原则 （二）天气预报的种类 （三）天气预报的方法 （四）常见气象要素的预报
• 通常，地面系统的移速为500hPa等压面上风速的50 %-70 %， 为700hPa等压面上风速的85 %-100 %。 • 应用引导气流法时应注意： 1、考虑高空槽脊未来的移动和变化。 2、若地面系统加深时，预报效果较差。 3、对于深厚系统，此法不适用。 4、台风的移动一般用500hPa为引导层，冷高压用700hPa为好 。
（三 ）按服务对象分： 日常天气预报：电视或电台看或听到的。 专业性天气预报：对航空、航海、农林、渔、盐业服务的天 气预报。
三、天气预报的主要技术方法
天气图预报方法
数值预报方法（ 动力学方法）
天气谚语及统计预报方法
气象专家系统方法
临近预报方法
单站预报方法
综合预报方法
1 天气图方法：
总的思路：
调查： 了解过去天气 形势，包括 高空形势和 地面形势。 各气象要素的 实际情况 分析： 分析现在天 气形势。 预报: 未来天气形 势发展及要 素变化情况