第三章气旋与反气旋

第三章 气旋与反气旋1、根据气旋形成和活动的主要地理区域，可分为温带气旋和热带气旋两大类；按其形成及热力结构，则可分为无锋气旋和锋面气旋。

P1082、无锋气旋有（1）热带气旋；（2）地方性气旋—地形低压或热低压。

P1083、根据反气旋形成和活动的主要地理区域，可分为极地反气旋、温带反气旋和副热带反气旋。

按热力结构则可分为冷性反气旋和暖性反气旋。

P1084、水平无辐散大气中，绝对涡度是守恒的，即0)(=+dtf d ξ。

P116 5、温带气旋的生命史包括波动阶段、成熟阶段、锢囚阶段、消亡阶段四个阶段。

6、温带反气旋的发展过程可分为初生阶段、发展阶段、消亡阶段。

P1287、冷性反气旋的消亡过程有两种情况：一种是转化为暖性反气旋，然后减弱、消亡；另一种是减弱、消失或并入到副热带高压中去。

P1308、在东亚地区，气旋再生过程一般三种情况，分别为：（副冷锋加入后的再生）、（气旋入海后加强）和（两个锢囚气旋合并加强）。

9、在同一锋系上出现的气旋序列，称为气旋族。

P13010、若高空槽在地面锋线的后面，地面上垂直于锋的风速小，则属于第一型冷锋；若地面锋位于高空槽线附近或后部，则属于第二型冷锋。

P13211、如气旋处于热力不稳定时，则在气旋的各个部位，都可能有对流性天气发生。

（P132）12、地面气旋中心一般定在锋面云带的曲率从凹变成凸的部位。

P13213、青年气旋的锋面云带有一条条向四周辐散的卷云线，这表示对流层上部气流有辐散。

P13214、规模较小的位于两个气旋之间的反气旋天气是：前部具有冷锋后部的天气特征，后部具有暖锋前部天气特征。

P13415、按热低压形成过程，通常分为地方性热低压和锋前热低压两种。

P13416、气旋和反气旋的强度一般用其（中心气压值）来表示。

17、东亚气旋主要发生在两个地区，南面的一个位于25°—35°N 之间，即我国的（江淮流域）、（东海）和日本（南部海面）的广大地区，习惯上称这些地区的气旋为南方气旋，有江淮气旋和东海气旋等，其典型的气旋为（江淮气旋）；另一个位于45°-55°N 之间，并以（黑龙江）、（吉林）与内蒙古的交界地区产生最多，习惯上称这些地区的气旋为北方气旋，有蒙古气旋、东北气旋（又称东北低压）、黄河气旋、黄海气旋。

其典型的气旋为（蒙古气旋）。

P136-13718、气旋路径主要集中在三个地带：最多的是在日本以东或东南方的洋面上，其次是在我国的东北地区，第三个是朝鲜、日本北部地带。

P13719、锋面气旋的移动方向均沿对流层（500 hPa或700hPa）气流的方向移动。

P13720、东亚锋面气旋的移动速度一般在气旋的初生阶段快；锢囚或消亡阶段慢。

春季快；夏季慢。

P13821、进入我国的温带反气旋，大都是从亚洲北部、西北部或西部移来的，只有少数是在蒙古西部形成的。

P13922、温带反气旋进入我国的路径可归纳为以下四条：P139（1）从亚洲大陆西北方移来，经西伯利亚、蒙古，然后进入我国。

（2）从亚洲大陆北方移来，有的开始自北向南或自东北向西南移动，一般到55°N以南附近就转向东南，然后经西伯利亚西部、蒙古，进入我国；有的经西伯利亚东部进入我国东北地区。

（3）从亚洲大陆西方移来，在50°N以南，多由西向东移动，有的直接进入我国新疆地区；有的则折向东北移动，经蒙古进入我国。

（4）起源于蒙古，常直接南下进入我国。

23、按江淮气旋形成过程可分两大类，一类是（静止锋上的波动），另一类为（倒槽锋生气旋）。

P14124、江淮气旋的雨区与典型气旋模式类似。

暴雨在各部位均可发生。

根据总结：如果气旋形成位置偏西，而向东移，又有低空切变线（850hPa及700hPa）与之配合，则雨区移向与气旋中心路径一致。

如果气旋形成位置偏东，向东北移动，则除了在气旋中心有暴雨外，冷锋经过的地区也可产生雷雨或暴雨。

P14225、当气旋发展速度达到（24h内中心气压下降达24hPa）时称为爆发性气旋，这时指在60°N地区而言的。

由于同样的气压加深率在不同的纬度上地转风的加强率是不同的，纬度愈低地转风速加强愈大。

为了获得任何纬度的地转等值率，就必须要用sinΦ/sin60°乘以24hPa/日，这个临界比率称为该纬度的一个贝吉隆，这个比率从25°N的11.7hPa/日变化到70°N的26.0 hPa/日。

东亚地区爆发性气旋很少。

P14326、绝大多数爆发性气旋形成于高空西风急流（出口区的左侧），少数形成于（入口区右侧）。

P14327、由天气预报的实践和理论分析发现，在大尺度系统的演变过程中，大气基本上是作（涡旋）运动的，且为（准地转）运动的，知道了（涡度）变化也就知道了气压的变化。

P109 28、在黄河流域发生的气旋称（黄河气旋）。

一年四季均可出现，以（夏季）为最多，是影响我国华北和东北地区的重要天气系统。

P14229、江淮气旋一年四季都可以发生，但以（春季和初夏）两季出现较多，特别是6月份是江淮气旋活动的最盛时期。

30、热低压是出现在近地面层的（无锋面）气旋。

它是浅薄而不大移动的低系统，一般到三四公里高度就不明显了。

其水平尺度一般不大，小的直径仅二三个纬距，大的有五六个纬距。

一、 简答题1、 简答涡度方程各项的物理意义1 涡度倾侧项：它表示在有涡度水平分量，即有风的垂直切变存在，同时又有垂直运动在水平方向不均匀分布时所引起的涡度变化。

2 散度项：相对涡度散度和地转涡度散度。

第一部分：相对涡度散度，当ζ>0时，水平辐散使气旋性涡度减小，水平辐合使气旋性涡度增加，当ζ<0时，水平辐散使反气旋性涡度减小，水平辐合使反气旋性涡度增加。

第二部分：地转涡度散度：辐散时有反气旋性相对涡度产生，辐合时则有气旋性相对涡度产生。

2、简述位势倾向方程在日常工作中的应用：P118-120答：位势倾向方程可以用来判断等压面高度的变化，进一步可判断地面气旋与反气旋的发生发展。

地转涡度和相对涡度的地转风平流。

短波（波长<3000 km ）的地转涡度平流较小，地转风绝对涡度平流强弱主要决定于地转风相对涡度平流。

在等高线均匀分布的槽中，槽前脊后沿气流方向为正涡度平流，等压面高度降低；槽后脊前为负涡度平流，等压面高度升高；在槽线和脊线上，涡度平流为零，等压面高度没有变化。

槽脊没有发展，只是向前移动。

厚度平流（或温度平流）随高度的变化项：暖平流区中，当暖平流（绝对值）随高度减弱（随气压增强）时，等压面高度升高；冷平流区中，沿气流方向温度升高，当冷平流（绝对值）随高度减弱（随气压增加）时，等压面高度降低。

非绝热加热随高度的变化项：当非绝热加热随高度增加时（强对流潜热加热高度以下的等压面上，如台风系统的发展） ，等压面高度将降低，反之，当非绝热加热项随高度减小时（感热加热，如地球表面对大气的加热），等压面高度将升高3、如何利用ω方程来定性诊断大气的垂直运动？P120-122 ))(()()(yv x u f p v x p u y t f d ∂∂+∂∂+-∂∂∂∂-∂∂∂∂=∂+ζωωζdt dQ p p R c f p V P f p g ∂∂-∂∂∇•-∂∂++∇•-=∂∂∂∂+∇σφσ22g g 2222)(f)(ζfV t φ)P σf (dtdQ p c R p V f V p f p f p g g g 222222)()]([)(∇-∂∂∇•∇-+∇•∂∂=∂∂+∇φζωσ右端第一项：涡度平流随高度变化项，当涡度平流随高度增加时，有上升运动（ω<0）;当涡度平流随高度减小时，有下沉运动（ω>0）。

第二项：厚度平流（或温度平流）的拉普拉斯：在暖平流区，有上升运动ω<0，在冷平流区，有下沉运动ω>0；第三项：非绝热加热的拉普拉斯：在非绝热加热区有上升运动ω<0，在非绝热冷却区有下沉运动ω>04、利用涡度方程、位势倾向方程和ω方程来定性分析温带气旋各发展阶段的有利和不利因子。

P126-127、答：（1）波动阶段：高空温度场落后于温度场。

气旋位于高空槽，气旋前部为暖平流，后部为冷平流，所以热力因子使地面气旋前部减压，后部加压，从等高线看，槽前为正涡度平流区，涡度因子使地面气旋中心减压。

这两种因子联合作用的结果，使地面气旋一面向前移动，一面加深发展。

高空槽也因冷平流而加深，并因涡度平流作用而向前移动。

此时地面摩擦影响很小。

（2）成熟阶段：在此阶段，高空槽已加深且已出现闭合中心，但温度槽仍落后于高度槽，不过两者比前一阶段有所接近。

地面气旋前部仍为暖平流，后部为冷平流。

同时气旋仍在高空槽的前方，气压变化的热力及动力因子的配置与前一阶段差别不大。

气旋继续发展并向前移动。

随着地面气旋的发展，气旋上空的温度因上升运动而逐渐降低，这在气旋中心偏后地区最明显，因为这里同时有冷平流，所以温度槽离气旋中心愈来愈近。

此阶段高空槽仍因冷平流而继续发展，地面摩擦影响增大，但还不占主导地位。

（3）锢囚阶段：在此阶段，高空槽进一步发展，出现闭合中心，高空冷中心与高度场的低中心更加接近。

地面气旋发展到最强阶段开始锢囚。

冷平流侵入气旋的南部。

因高空出现闭合中心，涡度平流减弱，因而地面气旋中心涡度减压因子也减弱，并偏离气旋中心。

等高线与等温线的夹角已减小，温度平流变小，热力因子造成的气压变化也减小。

气旋已发展到最深阶段而开始减弱，移动缓慢。

这时，气旋低层基本上为冷平流所控制，只是各个不同部分的程度有所不同。

但是高空温度对比仍然明显，此时摩擦影响已相对地增大成为主要因子。

（4）消亡阶段：在此阶段，高空温压场已近于重合，成为一个深厚的冷低压。

这时地面气旋也已变成一冷低压，锋面已移到气旋的外围，造成气压变化的涡度因子及热力因子都迅速减弱，由于摩擦辐合使气旋填塞而消亡。

5、典型气旋的具体天气特征？（记住画线的地方即可）（1）锋面气旋在波动阶段强度一般较弱，坏天气区域不广。

暖锋前会形成雨层云，伴有连续性降水及较坏的能见度，云层最厚的地方在气旋中心附近。

当大气层结不稳定时，如夏季，暖锋上也可出现雷阵雨天气。

在冷锋后，大多数是第二型冷锋天气。

在气旋的暖区，如果是热带海洋气团，水汽充沛，则易出现层云、层积云，有时可出现雾和毛毛雨等天气现象。

如果是热带大陆气团，则由于空气干燥，无降水，最多只有一些薄的云层。

（2）当锋面气旋处于发展阶段时，气旋区域内的风速普遍增大，气旋前部具有暖锋云系和天气特征。

云系向前伸展很远，尤其靠近气旋中心部分，云区最宽，离中心愈远，云区愈窄。

气旋后部的云系和降水特征是属于第一型冷锋还是第二型冷锋，则要视高空槽与地面锋线的配置情况及锋后风速分布情况而定。

（3）当锋面气旋发展到锢囚阶段时，气旋区内地面风速较大。