天气学第9章

1.低纬度地区一般指南北纬30°以内的地区，其中包括热带和副热带。

热带，
地理上定为南北纬23.5°以内的区域，而天气学上则将南北半球副热带高压之间说包括的地区，即赤道两侧盛行东风带的地区范围定义为热带，将盛行东风带与中纬度盛行西风带之间的过渡区，即副热带高压活动区域定义为副热带地区。

天气学定义的热带区域夏半年向高纬方向伸展，冬半年向低纬方向退缩。

2.低纬度大气运动特征：1.低纬度f小，天气尺度系统具有非地转运动特征，
但行星尺度运动具有准地转运动特征；2.热带大气中水汽充沛，凝结潜热效应对垂直运动和散度场具有显著的影响。

3.低纬度地区风场和气压场的关系：1.在热带天气分析中，一般采用流线分析
和卫星云图分析；2.热带地区天气尺度运动满足准压能风平衡，其水平散度取决于相对涡度平流和地转涡度平流，满足这种平衡的风一般称为压能风。

3.热带次天气尺度（水平尺度300km到1000km）具有旋衡风（气压梯度力与
离心力平衡）特征。

4.热带地区气象要素水平分布与中高纬度相比有什么不同？
（1）水平温度梯度不明显
在热带，不同来源的气团经过洋面变性，气团间的性质没有明显的差别，锋面也就不明显，没有天气意义。

水平方向温度变化远不如因辐射和对流所引起的温度局地变化。

（2）对流云系和潜热释放的重要性
热带地区温度梯度很小，储存的有效位能很小，潜热释放就成了天气系统发展的主要能源。

（3）气压场微弱
热带地区气压场微弱，日变化很大，在进行地面分析时，常造成较大的误差。

（4）风向切变不明显
没有中纬度那样明显的风向切变，但水平风速切变有时比较显著，这些地区正是热带天气系统的发源地。

（5）地转风分析原则不适用
低纬低区地转偏向力愈近赤道作用愈小，在赤道上等于零。

因而中高纬等压面的地转风分析在热带就没有意义，而流线分析则成为重要的工具
5.低纬度大气环流的主要成员：副热带高压、赤道辐合带、两半球的信风、季
风槽等。

6.低纬度平均气压场和流场：北半球太平洋和大西洋上，1月到7月各有一副
热带高压，其南侧盛行东北风，它们是恒定的东北信风；南半球太平洋、印度洋和大西洋1月到7月各有一副热带高压，在其北侧盛行稳定的东南风，是恒定的东南信风。

在北半球冬季亚洲大陆盛行东北季风，夏季盛行西南季风。

7.索马里低空急流：在冬季亚洲大陆反气旋南侧为明显的东北季风气流，而在
七月源自澳大利亚反气旋及其西边马斯克林反气旋的东南气流转向跨越赤道，在东非沿岸附近赤道印度洋上和印尼附近形成明显的越赤道气流。

在东非沿岸到阿拉伯海的越赤道气流平均达17m/s左右，通常称为东非低空急流和索马里低空急流。

8.哈得来环流、季风环流圈、沃克环流
P473
9.副热带高压：在南北半球的副热带地区，存在着副热带高压带，由于海陆的
影响，常断裂成若干个高压单体，这些单体统称为副热带高压。

在北半球，出现在太平洋、印度洋、大西洋和北非大陆上。

10.西太平副热带高压形成主要是动力因子起作用，高原高压或者大陆高压主要
是热力因子起作用。

11.太平洋副热带高压的概况：夏季强大，占整个北半球的1/5~1/4，冬季减弱。

长轴呈西西南－东东北走向；
12.太平洋副热带高压的结构：
温度场和湿度场：冬季，从地面向上，副热带高压脊轴线随高度向南倾斜，到300hpa后，转为向北倾斜；夏季，对流层中部以下，多向北倾斜，向上则约呈垂直，到较高层后又转为向南倾斜。

这是因为海洋上的热源或者最暖区位于副热带高压的南方，而在大陆上的热源或者最暖区位于副热带高压的北方。

高压脊的强度总的来说是随高度增强的。

高压脊低层往往有逆温层存在，这是由于下沉运动造成的，逆温层上部湿度小，下部湿度大。

脊中一般较为干燥。

风场：脊线附近气压梯度小，水平风速小，而其南北两侧气压梯度大，水平风速也大。

其两侧风速随高度增大，到一定高度形成急流。

西风急流中心位于200hpa附近，风速约40m/s。

东风急流中心位于130hpa附近，风速比西风小一点。

涡度场和散度场：在各高度上，均为相对涡度负涡度，且随高度范围和强度增大。

高压区内，低层南部辐散，北部尤其西北侧多为辐合区，在高层，高压区北部为辐散，南部为辐合并扩展到中心部分。

垂直速度：在对流层中上层，高压脊轴南侧为下沉运动，北侧及轴附近为上升运动，再北侧又有下沉运动。

卫星云图上：主要表现为无云区或少云区，边界明显。

脊线位于北方锋面云带枝状云末端，反气旋曲率积云线北边1～2个纬度。

当副高减弱时，低层常有大范围对流云发展，有时甚至出现一些小尺度的气旋性涡旋云系。

13.在实际工作中表示副热带高压脊线的最常用方法？
P480
14.西太平洋副热带高压变动与周围天气系统的关系
I.与西风带短波槽脊的关系：深槽移近它时，它就东撤、南退；当强脊移近
它时，它便西伸、北进。

进退周期的长短与西风槽脊的强弱有关。

周期5～6天的次数较多。

II.与大陆高压的关系：青藏高压和华北暖高压与副高合并，均可使副高增强，而大陆冷高压东移入海，刚开始可使副高东撤，当大陆高压变性后并入副高，则使副高增强。

III.与台风的关系：当副热带高压呈东西带状，强度较强时，位于其南侧的台风将西行。

一般情况下，当台风移到副高西南时，高压脊东退，台风北行，高压继续东退，而当台风越过脊线后，则位于台风南侧的高压开始西伸。

另外，当副高高压脊较弱时，台风可穿过其脊，使脊断裂。

IV.和赤道反气旋的关系：赤道反气旋北推，与副高合并，可使副高加强。

V.和副热带长波流型调整的关系：我国东部地区副高是否建立，特别注意80°E的长波槽是否建立。

15.请叙述西太平洋副热带高压的概念。

它的成因怎样？怎样影响我国的天气？答：从低纬地区多年平均的环流图上看，在南北半球的副热带地区有一个几乎环
绕地球一周的带状高压区，这就是副热带高压带。

由于海陆和地形差异，高压带的强度沿纬圈的分布并不是均匀的，在副热带海洋上存在着高压中心。

在北半球的太平洋、大西洋上分别有一个高压中心，我们分别称为北太平洋副高和北大西洋副高影响我国的副热带高压，是北太平洋副高向西伸出的脊或高压单体，即所谓的西太平洋副热带高压（脊）。

西太平洋副高成因：赤道附近的大气比其它纬度的大气受热更多，形成上升运动，到高空后流向高纬。

受地转偏向力的作用，向高纬流去的气流产生向东的分量，纬度愈高向东的分量愈大，而向极分量愈小，因而在副热带地区对流层高层产生辐合下沉气流，引起对流层中下层气压升高形成高压。

这支下沉气流是Hadley环流的下沉支，除它之外，Ferrel环流的下沉支也作用于副热带地区，在它们的共同作用下形成副热带高压。

西太副高季节性的活动与我国东部各地雨季的起止时间有着密切关系。

平均来说，当副高脊线位于20ºN以南时，雨带位于华南，称为华南雨季或华南前汛期雨季；当副高脊线位于20~25ºN时，雨带位于江淮流域，这时为江淮梅雨季节；当脊线位于25~30ºN时，雨带推进至黄淮流域，黄淮雨季开始；当副高脊线越过30ºN，则华北雨季开始
15.南亚高压：夏季出现在青藏高原及邻近地区上空的对流层上部的大型高压系统，又称青藏高压或亚洲季风高压。

16.南亚高压的结构特征：具有行星尺度的反气旋环流特征；是对流层上部的暖高压，下部为暖低压；具有独特的垂直环流，500百帕以上为下沉运动，以下为上升运动；南亚高压控制区具有潮湿不稳定特征，对流活动非常活跃。

17. 南亚高压东部型过程、西部型过程和带状型过程对我国天气有何影响？答：南亚高压分型：
东部型过程（少雨），主要高压中心在90ºE以东，维持时间在5天以上；
西部型过程（多雨），主要高压中心在90ºE以西，维持时间在5天以上；
带状型过程（少雨），在50~140ºE之间有几个强度相当的高压中心，维持时间较短，属前两型的过渡型。

当南亚高压为东部型时，500百帕西太平洋副热带高压常西伸北跳，588线控制在长江中下游，长江流域少雨，而西北、东北地区一带多雨。

当南亚高压为西部型时，500百帕588线偏东偏南，雨带多在长江流域。

18.南亚高压对我国和亚洲天气的影响：
1）南亚高压脊线的位臵和变动与我国主要雨带的位臵和季节性变化有密切关系。

从春到夏，有四次北跳。

5月16日前后，跳过20°N；第二次6月5～10日，跨过25°N，长江流域进入梅雨；第三次6、7月之交，由28°N推进到31°N；第四次在7月10～15日，跳到33°N以北，梅雨结束，进入伏旱。

若初夏时南亚高压脊线比常年偏北，提早跳到25~30ºN之间，江淮流域可能提前入梅，造成梅雨偏多。

如果盛夏时南亚高压脊线比常年偏南，而稳定在25~30ºN之间，则会使出梅日期推迟，也会形成梅雨偏多，甚至形成水涝。

可见，100Hpa等压面南亚高压脊线的变动对我国东部主要雨带的变动具有预报指示意义。

2）南亚高压主要中心的位臵和东西振荡与我国主要雨带中的中期变化也有密切的关系。

东部型（少雨）、西部型（多雨）、带状型（少雨）。

3）南亚高压进入高原到退出高原之间的时期，刚好是高原的雨季。

4）与日本夏季天气也有密切联系。

5）和印度季风槽的活动也有密切关系。

19. 赤道幅合带：又称热带辐合带、赤道锋，是南北半球两个副热带高压之间气压最低，气流汇合的地带，也是热带地区主要的、持久的大型天气系统，有时甚至可以环绕地球一圈。

分为两种类型：无风带，是东西风的过渡带；信风带，是东北信风和东南信风的汇合带。

20.什么是赤道辐合带？它分为哪两类？如何随季节变化？它的生成机制是什么？
答：赤道辐合带又称热带辐合带、赤道锋，是南北半球两个副热带高压之间气压最低、气流汇合的地带，也是热带地区主要的、持久的大型天气系统，有时甚至可以环绕地球一圈。

它的移动、变化及强弱对热带地区的长、中、短期天气变化影响极大。

赤道辐合带可分为两种类型，一种是无风带，在辐合带中，地面基本静风，辐合带正处于东风带和西风带之间，是东、西风的过渡带。

另一种是信风带，它是东北信风与东南信风交汇成一条渐近线形式的气流汇合、气压最低的地带，这种情况在辐合带中吹东风。

ITCZ的位臵随太阳高度角的变化而南北移动，有所落后。

太阳直射点分别在12月22日和6月22日前后达到南回归线和北回归线，而热带辐合带则分别在3月初和9月初到达它的最南和最北位臵。

热带辐合带位臵的南北移动并不是关于赤道对称的，它最南一般只能到5ºS，最北却可达到15ºN附近。

ITCZ的形成机制
（1）海温的作用，ITCZ位臵几乎就在赤道地区海温最大轴线上，它总是移向海温较高的区域。

（2）CISK（第二类条件不稳定）机制，与热带气旋发生发展一样，当低层辐合带南侧西南风大，形成辐合和气旋性涡旋时，在边界层摩擦辐合的作用下，出现上升运动，凝结潜热释放，加强了低层的辐合，可使对流云系进一步发展，如此反复作用而形成辐合带。

（3）边界层临界纬度机制，实际发生的扰动的角频率若与科氏参数相同，则在该纬度处产生很大的上升运动，有助于形成辐合带。

20.东风波：在副热带高压南侧对流层中、下层的东风气流里，常存在一个槽或气旋性曲率最大区，呈波状形式自东向西移动，这就是热带波动。

由于这种波动出现，并活动在东风气流里，因此泛称为东风波。

21.东风波的结构和天气？P497-498
22.云团：热带地区卫星云图上出现的直径达4个纬距以上的白色密蔽云区，称为云团。

分尺度较小的“爆玉米花状”云团、一般的热带云团、季风云团
23.什么是热带气旋和台风？
答：热带气旋是形成在热带或副热带洋面上，具有有组织的对流和确定的气旋地面风环流的非锋面性的天气尺度系统。

23.台风的结构？
I．气压场：深厚的低气压，中心气压很低。

台风周围等压线密集、气压水平梯度很大，特别在副高一侧更大。

II．流场：水平结构分为三部分：台风大风区，也称为台风外圈；台风涡旋区，也称为台风中圈；台分眼区，也称台风内圈。

垂直结构也分三部分：流入层、中层、流出层。

台风内低空风场水平结构大体分三层：
台风大风区，亦称台风外圈，外围风力可达15m/秒，向内风速急增；
台风旋涡区，亦称台风中圈，是围绕台风眼分布的一条最大风速带，宽度平均为10~20km，是台风破坏力最猛烈最集中的区域；
台风眼区，亦称台风内圈，风速迅速减小或静风。

垂直方向上台风可分为三层：
流入层从地面大约到3km以下的对流层下层，特别是1km 以下行星边界层内右显著向中心辐合气流；
中层从3km到7~8km的层，气流主要是切向的，而径向分量很小；
流出层指中层以上到台风顶部的对流层高层，气流主要是向外辐散
24.台风云系特征？
眼区少云或无云，若下沉逆温出现，低层水气充沛时，有层积云。

台风眼周围有宽数十千米，高达十几公里的云墙，构成云墙的直展云带多呈螺旋状。

25、台风的三维结构？
P514
26．台风移动路径预报？
台风移动主要受引导气流操纵。

主要受太平洋副热带高压和西风带环流的影响。

27.影响热带气旋移动路径的大型环流系统有哪些？
答：影响热带气旋移动的大型环流系统
（1）副热带高压
副热带高压是一个行星尺度的系统，它对热带气旋的移动，特别是对转向前的移动路径起主要作用。

当副高强大、稳定，呈东西向带状分布时，位于副高南侧的热带气旋在东风气流的引导下，往西运动；当热带气旋位于副高西侧时，将向北运动；而当热带气旋位于副高北侧时将向东移动。

（2）西风带长波
西风带长波对热带气旋移动的直接影响主要发生在其转向以后。

热带气旋转向后处于副高的北侧，西风带长波槽前，在槽前西南气流引导下向东北移动。

除此以外，西风带长波还通过影响副高的位臵、强度、形状影响热带气旋的移动，特别当西风带长波发生调整时，往往引起副高的突变，进而引起热带气旋路径突变而出现异常路径。

（3）双热带气旋
如果在一定的距离内同时出现两个热带气旋，称双热带气旋。

通常双热带气旋将围绕它们之间连线的“质量中心点”相互作逆时针旋转，距离越近，旋转角速度越大，这称为“藤原效应”。

统计表明，间距大于1300km的双热带气旋，其相互旋转角速度小于10º/12h，几乎没有什么相互旋转作用。

当间距小于1300km时，才有明显的互旋，且距离越小，互旋角速度越大。

高空冷涡也能和热带气旋产生互旋，原理和双热带气旋互旋类似。

对热带气旋的移动有影响的还有赤道反气旋等热带系统。

28、台风形成的必要条件是什么？CISK机制的物理意义是什么？
台风发生发展的必要条件：
热力条件台风发生发展的根本一条上要有足够大的海面或洋面，同时海水温度必须在c
26以上；
27
~
初始扰动时条件不稳定大气的不稳定能量得以释放使其转变为发展台风的动能，必须有一个启动的机制，这就是低层的初始扰动。

一定的地转偏向力的作用。

对流层风速处臵切变要小。

CISK：由积云对流和天气尺度二者相互作用所产生的不稳定性，人们称作第二类条件不稳定CISK含义：由积云对流和天气尺度扰动两者相互作用所产生的不稳定性，称作第二类条件不稳定，即CISK。

称作第二类条件不稳定一区别于产生小尺度积云对流的条件不稳定。

天气尺度扰动为对流的发生发展提供水汽。

对流凝结凝热为热带扰动提供能量。

在台风形成过程中，必须把积云对流和大尺度运动看作时相互作用的，积云对流提供驱动大尺度扰动所需的热能，而大尺度扰动又产生发生积云对流所需的湿空气辐合。

积云对流释放凝结潜热使对流层中上部不断增暖，并使高层气压升高，产生辐散，高层辐散又促使低层扰动中心的气压降低，产生辐合。

这种大尺度的低层辐合，又提供给了积云对流发展的水汽。

如此循环，从而导致扰动不断发展形成台风。

28.台风天气？
（一）台风暴雨：主要有三种类型1）台风气旋性涡旋本身动力上升所造成的暴雨，集中在台风眼周围的云墙、螺旋云带及辐合带中。

2）北方冷空气南下，台风环流与冷空气相遇而造成的暴雨。

3）地形性降水，在迎风坡上暖湿空气被迫抬升，常形成大暴雨，在被风坡雨量则较小
（二）台风大风和暴潮：
29、青藏高原的动力和热力作用？
动力作用：气流绕行、爬坡、
热力作用：夏季热源、冬季热汇
对500百帕副热带高压断裂作用、对南亚高压形成的作用、对东亚大槽形成的作用、对亚洲冬季地面冷高压的影响。