南大天气学原理第四章1

锋的移动方向
锋的伸 展高度
冷锋 暖锋 准静止锋 锢囚锋
气团源地
地面锋：低层锋，700hPa以下 对流层锋：地面——对流层顶 高空锋： 500hPa以上，不接地
冰洋锋 极锋 热带锋
冰洋气团 极地气团
热带气团 赤道气团
经向方向上对流层到平流层的主要气团 与锋面
冷锋：冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移 动，称为冷锋(图4.2a)。
气团的概念
西伯利亚气团（cP)
中亚气团 （cT)
中国气团(cT)
鄂霍次 克海气 团（mP)
热带 海洋 气团
(mT)
青藏气团(cT)
热带海洋气团 (mT)
热带海洋气 团(mT)
锋的定义
• 冷暖气团之间的狭窄过渡带，称为锋面， 有时也称为锋区。
• 锋面与地面的 交线称锋线。
• 锋面和锋线统 称为锋。
• 但当冷空气向暖空气下方伸进时，地转偏向力 随之起作用，它不断地改变冷空气的运动方向， 使之逐渐与地面锋线平行，使得冷空气的抬举 作用就减少了。
• 当地转偏向力与气压梯度力最后达到平衡时， 锋就成倾斜状态。
2、锋面坡度
设x轴由暖气团指向冷气团，y轴平行地面锋线
tg dz
dx
Pc Pw
dPc dPw
§4.1.5 影响我国的锋
§4.1 锋面系统
§4.1.1 锋面基本特征 1、锋的概念
气团
• 气团是指在一定的范围内，物理属性相对 比较均匀的大块空气。
– 在同一气团中，气象要素几乎相同，天气现象 也大致一样
– 水平尺度：几百~几千公里 – 垂直尺度：几~十几公里
气团形成的条件
• 大范围性质一致的下垫面
高空锋区
700hPa
地面
冷气团
暖气团
图４.１ 锋面的空间结构
锋的长度(沿锋面的尺度)，几百~几千km 锋的宽度(跨锋面的尺度)，近地面几十公里，高层200~400km。 锋的厚度，1~2km，(例外，极锋从地面伸展到对流层顶)
位于北半球中纬度地区的地面锋 线与高空锋区的相对位置
2、锋的分类
• 锋的分类根据其着眼点的不同，有如下分类
• 温度
– 冷气团 – 暖气团
气团分为七类
• 冰洋大陆气团 (cA, cAA) • 冰洋海洋气团 (mA, mAA) • 极地大陆气团 (cP) • 极地海洋气团 (mP) • 热带大陆气团 (cT) • 热带海洋气团 (mT) • 赤道气团 (E)
影响我国的气团
１.极地大陆气团：干冷 ２.极地海洋气团：湿冷 ３.热带海洋气团：暖湿（副热带高压） ４.热带大陆气团：暖干（中亚） ５.印度洋的赤道气团：暖湿（季风气团）
• 为了便于理论上的处理，气象上常设锋面是一个 物质面。
锋面是不连续面
a.锋面是气象要素 (T，ρ，沿锋面的风速) 的零 级不连续面
b.气压是连续的哪些要素？
c.垂直于锋线的地转风（分量）是连续的
锋面是向冷空气一侧倾斜的过渡带
• 这是因为当冷暖空气相遇后，由于冷空气密度 大，暖气团的密度小，冷气团向暖气团的下方 楔入，力图抬升暖气团，迫使冷暖气团的交界 面趋于水平。
第四章 中纬度天气系统
(之一)
§4.1 锋面系统
§4.1.1 锋面基本特征
气团、锋的定义、空间尺度、分类
§4.1.2 锋面结构模型
不连续面、锋面坡度公式
§4.1.3 锋面天气
锋面附近气象要素特征
热力场----温度、、se 风场、气压场、变压场、垂直运动
锋面天气
§4.1.4 锋生、锋消和锋的移动
概念、锋生函数、锋生公式、我国锋生概况、锋的移动
dPc
Pc x
dx
Pc y
dy
Pc z
dz
dPc
Pc x
dx
Pc z
dz
dPw
PΒιβλιοθήκη Baidu x
dx
Pw y
dy
Pw z
dz
dPw
Pw x
dx
Pw z
dz
相减得
Pc Pw dx Pc Pw dz 0 x x z z
• 地球表面的空气属性传给大气
• 适当稳定的大气环流条件
• 使空气团能长时间稳定在下垫面上 高压系统——稳定，且水平范围大。 低压系统——不稳定，且水平范围小。
气团变性
• 气团物理属性的变化称为气团的变性
冷暖气气团团变变性性快慢，还是暖气团变性快？ 冷气团变性快
原因
气团离开源地移到另一个地方，在移动过程中， 与所经过的下垫面不断发生水汽、热量等的交 换，引起原有气团物理属性和天气特征的改变。
锋的详细分类
§4.1.2 锋面结构模型
1、大气中的不连续面
物理量一阶 导数不连续
物理量 不连续
不连续面：其两侧距离为无限小的两个点上的某物 理量A的数值不相等(即不连续)，这样的面称为不 连续面。
1、不连续面结
构（ 极锋理论,
COLD
冷暖气团的交
界面）
2、过渡带锋面
结构（高空急流,
斜压不稳定）
锋面在某一地 区来回摆动。
锢囚锋：由冷锋赶上暖锋或者两条冷锋迎面相遇叠并 而成的锋，称为锢囚锋。
• 两条锋面相遇时，迫使暖 空气被抬离地面，凌驾在 上空。
• 锋前锋后都是冷气团。
锋后的冷气团比锋前的冷气团冷
冷式锢囚锋
锋后的冷气团比锋前的冷气团暖
暖式锢囚锋
中性锢囚锋
锋前后的冷气团温差较小
锢囚锋实例：浙闽地形锢囚锋
气团类别(根据气团源地的三个因素)
• 纬度
– 冰洋气团 (A=Arctic, AA=Antartic) – 极地气团 (P=Polar) – 热带气团 (T=Tropical) – 赤道气团 (Equatorial)
• 海陆
– 海洋性气团 (m=maritime) – 大陆性气团 (c=continental)
COLD
WARM WARM
不连续面 过渡带
3、新近观测事实
(Sanders,1955;
Shapiro, 1984,
1985)
COLD
WARM
不连续面＋过渡带
锋面近似为物质面
• 由于湍流、辐射、分子扩散等作用，锋面两侧的 密度水平分布是连续的，但在天气图上，因图的 比例尺太小，狭窄的锋区表现为一条线，锋区两 侧有密度不连续（成为密度的零级不连续）。
冷锋所经之处，冷空 气代替暖空气，使该 地区气温下降。
冷锋实例：华北冷锋
鞍 形 特 征
暖锋：暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧 移动，称为暖锋(图4.2b)。
暖锋所经之处，暖空 气代替冷空气，使该 地区气温升高。
暖锋实例：东北低压和江淮气旋中的暖锋
准静止锋：冷暖气团势力相当，锋面移动缓慢或相对 静止，称为准静止锋(图4.2c)。 （6小时移动在1 个纬距之内）