天气学原理知识点汇总

气团与锋

1. 气团气团性质的改变是如何发生的？

气团是空气在气团源地经过对流、湍流、辐射、蒸发等物质和热量交换作用后，取得与下垫面相同的物理属性而形成的，当它离开源地移至与源地性质不同的下垫面时，二者之间又会产生水汽与热量交换，气团的物理属性发生变化，即发生气团变性。老气团的变性亦是新气团形成的过程。

2. 锋附近要素场的分布特征

T（温度）场：水平温度梯度大（等温线密集）；垂直温度梯度小（因下面是冷气团，上为暖气团，会出现温度垂直减率很小的情况甚至出现逆温）；等位温线密集（锋区内，特别大，强稳定层）。

P（气压）场：等压线通过锋面时呈气旋式弯折，且折角指向高压；锋线一般位于地面气压槽内；锋区内等压线( 等高线) 的气旋式曲率大。

变压场：暖锋前负变压明显；冷锋后正变压明显。（地面变压与温度平流的关系：冷平流使地面气压增加，暖平流使地面气压减小）

风场：（前提：不考虑摩擦，认为满足地转关系）锋线附近的风

场具有气旋式切变，这种现象在有摩擦的地方更为明显。

3. 锋的强度的变化

（1）补充一些：

如何确定锋的强度（简单的说：锋的强度可用锋面两侧的温度差与水平距离（多用纬距）的比值来表示）

850hPa 锋区内温度梯度判断，等温线越密集，锋区越强；剖面

图上锋区内等位温线越密集、等假相当位温线折角越明显对流运动越强烈，锋区越强；各高度层对比，锋面坡度越小，锋面两侧温度差则

越大，锋区越强。

（2）锋强度的变化

锋强度的增强、减弱可以用锋生锋消的条件来判断。

锋生函数可以表示为：F T

n

v

n

n

(r r)

d

w

n

1

c

p n

(

dQ

dt

)

F = 水平运动（f1 ）+ 垂直运动（f2 ）+ 非绝热加热项（f3 ）F>0:锋生；F<0: 锋消。

影响锋生锋消的因素（影响锋强度变化的因子）

i ．水平运动f1

若水平气流沿着温度升度方向是辐合的，当f1>0 ，有锋生作用。

若水平气流沿着温度升度方向是辐散的，当f1<0 ，有锋消作用。

有锋生作用并不一定有锋生成，还要求在相当广阔区域内，温度梯度或速度梯度都不能呈线

性分面。

ii ．垂直运动的影响f2

若大气层结稳定( d )，w 表示xyz 坐标下的垂直速度，当暖气团

w

n

中下沉w 0 ，冷气团中上升w 0 ，即时，F2〉0，有锋生作用，反之有锋消作用；若大气层结不稳定( d ) ，当暖气团中上升w 0 ，

w

n

冷气团中下沉w 0 ，即

时，F2〈0，有锋生作用，反之有锋消

作用。

iii ．非绝热加热f3

冷空气冷却，暖空气加热最为有利于锋生。非绝热过程的凝结潜

热释放多在锋区暖空气一侧，因而有助于锋的生成及加强。

4. 地面图上锋移动速度的判断

p 1 p 2

C t

p

1

t p 2

i ．根据锋面移动速度公式x x

，地面图上锋的移动速度与附近变压梯度成正比，与附近气压槽深度成反比；

ii ．地面锋的移动与锋线两侧风场的分布情况有关，即决定于锋两侧垂直于锋线的风速分量，锋沿着垂直于锋的气流方向移动，在不考虑其它因素的前提下，风速越大移动越快；

2

速经验公式可写成 c av sin A ，其中 a 为引导系数，v 为引导气流的速度，A为引导气流与锋面的交角。

iv ．地面上运动的锋受地面摩擦和地形的作用，运动状态（速度、方向、坡度等）发生变化。移速因会地面摩擦而减小，锋面叠臵状态

有变化；当锋面遇到和自身大致平行的山脉时会受到阻滞，形成地形准静止锋（如天山准静止锋，南岭准静止锋，昆明准静止锋等），两侧锋面绕过山地时，整个锋线便成弓形；遇到高原、山地时若其后又有冷锋移近，可能会形成地形锢囚锋。

5. 举例说明高空急流和行星锋区的联系。

在对流层中上层等压面图上，宽度为几百公里的等温线最密集的

带状区域是所谓的高空锋区，也称为行星锋区。由于等高线密集区常与等温线密集区同时存在，且位臵偏离不大，有时也将等高线密集带称为行星锋区。行星锋区实际上是中高纬度冷气团与较低纬度暖气团

之间的过渡区域。北半球行星锋区主要有两支：北支介于冰洋气团与极地气团之间，一般称为极锋；南支介于极地气团与热带气团之间，

一般称为副热带锋。急流是风场的一个特征，在高空和低空，低纬度和中高纬度都可以出现，位于对流层上层或平流层中，高度通常为

10km左右。

行星锋区与急流的关系非常密切，根据热成风原理：

V

g Z g

fT

T

Z

k

，高空锋区内温度梯度大，热成风大，高空急流在锋

区之上形成。

例如，极锋急流与中、高纬度的高空行星锋区（极锋）相联系；副热

带急流于中低纬度的高空行星锋区（副热带锋）相联系，形成于副热

带高压的北部边缘，平均在200hPa副热带高压脊线以北1000~1500km 处。

气旋的活动与行星锋区密切相关：地面锋线常常是极锋行星锋区在地

面上的反映。气旋的发生、发展一般都是在锋区上进行的，其出现的

最大频数以及主要路径和锋区的平均位臵基本一致。在高空急流的

南侧，强反气旋式切变涡度造成的气流辐散有利于地面气旋的发展，

在高空急流的北侧，强气旋式涡度有利于地面反气旋发展