第二章3锋面附近气象要素场特征
第二章_3锋面附近气象要素场的特征解读
六、密度一级不连续面 （一）锋面坡度
• 靠近锋区两侧冷暖气团的气压和密度都是 连续的，所以温度也是连续的。 • 设x轴由暖气团指向冷气团，y轴平行地面 锋线 • 暖边界坡度：
0 d
位温随着高度的升高而增大 得很快
结论：
a) 等压面上，水平位温梯度方向和水平温度梯度方 向完全一致。位温等值线就是温度等值线。 b） ，位温垂直梯度在锋区内比气团内大得多， 所以锋区内等位温线密集 . c）空气质点在锋面上移动，在绝热条件下位温守恒， 因此等位温面平行于锋面，等位温面同锋面一致 随高度向空气倾斜 d）实际工作中不使用位温 而使用假相当位温
pF pN pF pN dz x x x tg N x pF pN g F N dx z z
pF pN F N , 0 x x
• 说明在不连续面附近不仅气压连续，而且 气压梯度连续。在锋面上有：
pF pN d x x 展开后得： 0
气压场：锋区内等压线气旋式曲率比锋区外 大得多，反气旋式曲率比锋区外小得多 风场：锋区中温度水平梯度大于两侧，锋区 中热成风比锋区外大得多
• 风随高度顺转，暖平流最强且热成风最大 高度为高空暖锋区；风随高度逆转，冷平 流最强且热成风最大高度为高空冷锋区； 热成风很大而无明显平流，可能是静止锋 • 变压场特征：变压梯度不连续，变压风也 不连续；地面锋区中，等变压线密集，锋 区外，等变压线稀疏，变压值比较小
二、密度零级不连续面 （一）锋面附近气压场的特征 1.特征：等压线通过锋面时有较大的弯折，折角指向高 压，锋线处于低压槽中。
高中地理2.1气团和锋面
谢谢
g m T
______Margules锋面坡度公式
tg f T vg , 0
g m T
2
1)锋面的坡度与 f 成正比，高纬锋面坡度大于低纬。 冷锋南下时，锋面坡度逐渐减小。
赤道上 f 0, tg 0 , 即无锋面
2)锋面的坡度与锋两侧的温度差成反比，温度差越大，坡度越小 。
T 0, tg , 90 即无锋面
三维
暖锋：锋面在移动过程中，
暖气团起主导作用，推动锋 面向冷气团一侧运动
地面
暖锋所经之处，暖空 气代替冷空气，使该 地区气温升高。
三维
静止锋：冷暖气团势力相 当，锋面移动很少
锋面在某一地区来回摆动。
锢囚锋：暖气团、较冷气团、
更冷气团相遇时先构成两个 锋面，然后其中一个追上另 一个锋面即形成锢囚。
*控制区为干冷天气；与热带海洋气团
春季： 西伯利亚气 团与热带海洋气团
相遇，在华南沿海等地构成阴雨天气；
*北极气团 南侵我国，可造成强寒潮 天气。
势力相当，是锋面 及气旋活动最盛时 期；
秋季：变性的西伯利亚 气团占主要地位，热带 海洋气团退居东南海上
，我国东部地区秋高气 爽。
夏季：西伯利亚气团：在长城以北和西北 活动频繁，与南方热带海洋气团 交绥，
§2.3 锋面结构模型
1、大气中的不连续面
• 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。
物理量一 阶导数不 连续
物理 量不 连续
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）
第二章3锋面附近气象要素场的特征
第二章3锋面附近气象要素场的特征第二章主要涉及3锋面附近的气象要素场的特征。
以下是一个超过1200字的描述：在气象学中，锋面是指两股不同气团之间的交界面，通常指冷锋、暖锋和气温锋。
3锋面通常是天气系统中的关键部分，影响气象要素的变化和分布。
本章将讨论3锋面附近气象要素场的特征。
首先，我们来看一下冷锋。
冷锋是寒冷空气向着暖空气推进时形成的交界面。
在冷锋前沿，通常会伴随着较强降水和明显的气温下降。
冷锋附近的温度梯度往往很陡峭，气温从暖锋边界的高温骤然下降到冷锋边界的低温。
降水主要集中在冷锋前沿和附近，并且常常伴有雷暴活动。
此外，冷锋附近的大气层结也比较不稳定，可能导致大风、龙卷风和冰雹的发生。
接下来，让我们来看看暖锋。
暖锋是暖空气向着寒冷空气推进时形成的锋面。
暖锋前沿通常会有持续性降水。
由于暖空气的上升和冷空气的下沉，暖锋的气温梯度较为平缓。
降水主要集中在暖锋前方和附近，因为暖空气被迫上升冷空气上方，导致大气层结比较稳定。
此外，暖锋附近的风往往呈现多尺度的叠加，存在着水平梯度风与垂直风切变等复杂的风向风速变化。
最后，我们来看看气温锋。
气温锋是两个不同气温区域的分界线。
与冷锋和暖锋相比，气温锋的降水相对较弱，然而冷暖气团的碰撞会引起较强的风。
气温锋通常伴随着云的形成，因为冷暖气团之间的温度差异会导致空气的上升，进而产生云和降水。
不仅如此，锋面附近还有其他一些气象要素场的特征。
例如，湿度场通常在锋面前后差异较大，在冷锋和暖锋附近湿度较高。
云量也多变，锋面前方通常有较多云量，而锋面后方则相对较少。
此外，垂直稳定度也是锋面附近的重要特征之一，冷锋和暖锋通常具有不稳定的垂直稳定度，而气温锋通常具有较弱的垂直稳定度。
总结起来，3锋面附近的气象要素场具有一些共同的特征，如降水、温度梯度、大气层结、风场、湿度、云量和垂直稳定度的差异。
深入理解这些特征对于预测和研究天气系统的发展和演变具有重要意义。
锋面的综合分析2-zh
锋面分析依据
由于气团内部的温、湿、压等气象要素的差异 很小，而锋两侧的气象要素的差异很大，据此可 以分析出锋的具体位置。
① 温度场：锋线两侧有较大的气温差异。气团 内部的气温水平分布比较均匀，通常在100公里 内的气温差为1℃，最多不超过2℃。而锋附近 区域内，在水平方向上的温度差异非常明显， 100公里的水平距离内可相差近10℃；在垂直方 向上，锋区附近，由于下部是冷气团，上部是暖 气团，锋面上下温度差异比较大，锋面往往是逆 温层。
来到我国的冷空气一般来自欧亚大 陆，温度低，水汽含量少，露点温 度也低，所以锋面附近露点差异显 著。
23
3 气压与风
如果以温度的零级不连续面模拟锋 面，已经证明在锋面两侧的气压是 连续分布的，但是气压梯度并不连 续，等压线通过锋面时会有折角， 而且折角尖端指向高压，锋面两侧 的风有气旋式切变。
9
④锢囚锋：是冷锋追上暖锋， 将地面空气挤至空中，地面 完全为冷空气所占据，造成 冷锋后面冷空气与暖锋前部 的冷空气相接触的锋面。如 果前面的冷气团比较暖湿， 后面的冷气团比较寒干，则 后面的冷气团就楔入前面冷 气团的底部，形成冷锋式锢 囚锋；如果后面的冷空气不 如前面的冷空气那样冷而干， 则后面相对暖的冷气团会滑 行于前面冷气团之上，形成 暖式锢囚锋。
又如冷空气从天山和阿尔金山之间进入南疆 盆地时，锋后均吹偏东风。
28
3 气压与风（续）
一般地说，风速较大时其风向、风 速能反映大范围空气运动的情况， 可以作为定锋的依据。
29
4 变压
1) 三小时变压(△P3)：
冷锋后常为较强的+△P3，冷锋前常为较 弱的+△P3或-△P3；
暖锋前常有较强的-△P3 ，暖锋后为较弱 的-△P3或+△P3；
天气学原理与方法气团和锋概要
第一项为密度平流项（也称为热力因子）
a.若
u
x
v
y
0
密度平流为负或 气柱内有暖平流
则
P0 0 t
地面减压
b.若
u
x
v
y
0
密度平流为正或 气柱内有冷平流
则
P0 0
t
地面增压
因暖锋前有暖平流，故负变压明显。冷锋后有冷平流， 故正变压明显。一般来说，平流越强，变压越大。
第二项为水平速度散度项（动力因子）
在同一气团内，气象要素(如温度）的变化相对 比较小。水平温度梯度一般小于1-2℃/100km。
在同一气团中，各地气象要素的垂直分布几乎相 同，天气现象也大致一样。
气团的水平范围:几百到几千公里不等。 气团的垂直范围:可达几公里到十几公里。
二、气 团 的 形 成 条 件
气团的形成须具备两个基本条件： (1) 具备大范围物理性质比较均匀的下垫面 。
（2）.冷锋
C ∵
0
X
PL PN ∴ x x
PL PN t t
即冷锋前变压代数值小于锋后的变压代数值。
（3）准静止锋
C ∵
0
X
∴
PL PN
t t
即准静止锋两侧变压代数值相等。
4.用气压倾向方程解释气压变化的物理意义 （1）公式推导
P0 0 g dz
P0
g dz
t
0 t
代入连续方程:
设在平坦地面上Z=0处
于是上式变为
P0
t
0
gu
x
v
y
dz
0
g
u x
v y
dz
——气压倾向方程 该式表明，在平坦的地面上垂直速度为零时，地面气
第二章第三节 天气系统和锋面汇总
第三节常见天气系统一、锋与天气1．锋面特征(1)锋面自地面向高空②冷气团一侧倾斜，其上侧一定是①暖气团。
(2)锋面两侧空气的温度、湿度、气压差异很大。
(3)锋面附近天气变化剧烈。
2．冷锋、暖锋、准静止锋与天气(1)冷锋(2)暖锋(3)准静止锋,方法技巧(1)判断“锋前”“锋后”的方法“锋前”、“锋后”是根据锋面移动方向即主动前进气团的移动方向来决定的，以锋线为界，在锋面移动方向上，锋线前方为锋前，锋线后方为锋后。
如下图：(2)歌诀法记忆冷锋、暖锋、准静止锋的性质黑色三角冷冰冰，降温下雨刮大风。
符号半圆暖融融，连续降水锋前成。
三角半圆线居中，阴雨连绵缓慢行。
误区警示锋面一定会带来降水吗锋面经过会带来天气的变化，但不一定产生降水。
如果暖气团比较干燥，水汽凝结成的水滴很小，空气的浮力能够托浮起这些水滴，就只会形成一些云，不能出现降水。
例如，北方春季受冷锋影响出现大风、沙尘暴天气，但很少降水。
二、低压(气旋)、高压(反气旋)与天气1．气旋、反气旋与天气从高气压延伸出来的狭长区域，好比地形上的山脊。
高压或高压脊控制之下，多晴朗天气。
3．低压槽从低气压延伸出来的狭长区域，好比地形上的峡谷。
低压或低压槽控制之下，多阴雨天气。
三、锋面气旋1．概念气旋一般与锋面联系在一起，称为锋面气旋。
2．天气产生云、雨，甚至造成暴雨、雷雨、大风天气。
,方法技巧利用“左右手定则”巧定气旋、反气旋气流的运动(1)北半球气旋、反气旋用右手表示：(如图所示)右手半握，大拇指向上，表示气旋中心气流上升，其他四指表示气流呈逆时针方向流动；大拇指向下，表示反气旋中心气流下沉，其他四指表示气流呈顺时针方向流动。
(2)南半球气旋、反气旋用左手表示：(如图所示)左手半握，大拇指向上，表示气旋中心气流上升，其他四指表示气流呈顺时针方向流动；大拇指向下，表示反气旋中心气流下沉，其他四指表示气流呈逆时针方向流动。
考点一冷锋与暖锋的判断图说考点1．根据锋的符号来判断若天气形势图中出现符号，则表示冷锋，且有三角锯齿的一侧是锋前，也是锋的移动方向；若出现符号，则表示暖锋，且有半圆形的一侧是锋前，也是锋的移动方向。
《天气学原理》课程教学大纲
《天气学原理》课程教学大纲课程名称：天气学原理英文名称：Principle of Synoptic Meteorology学分：4 总学时：57 理论学时：46 实验（上机）学时：11适用专业：大气科学一、课程的性质、目的天气学原理是研究不同尺度的天气系统和天气现象发生发展及其变化的基本规律，并利用这些规律来预测未来天气的科学。
该课程是大气科学专业本科生的重要专业基础课程和主干课之一，属于专业核心课程。
该课程侧重理论教学，主要介绍天气学的经典理论：大气运动的基本特征、锋面理论、气旋与反气旋、大气环流概况、天气系统和天气形势的天气学预报方法。
通过本课程的学习使学生掌握天气学预报的基本原理、基本概念和基本分析方法。
二、教学基本要求通过学习“天气学原理”课程，学生应掌握天气学预报的基本原理和基本概念，掌握天气系统多维结构的建立，以及天气学理论和具体天气过程、天气系统的相互融合，掌握天气学预报的基本分析方法，具有推导基本方程和公式的能力，初步做到利用天气学原理的知识解释和分析基本天气事实，并为后续专业课程的学习和今后的业务与科研工作奠定坚实的理论基础。
三、课程教学基本内容第1章大气运动的基本特征1、教学内容1.1旋转坐标系运动方程及作用力分析熟练掌握大气运动各作用力含义、表达式及理解它的物理意义。
1.2控制大气运动的基本定律理解个别变化、局地变化、平流变化含义，熟练掌握质量散度（质量通量散度）含义、表达式及其物理意义。
1.3大气尺度系统的控制方程理解尺度分析含义、掌握在自由大气中大尺度系统运动，可以作为准地转、准静力处理，理解热力学能量方程中引起固定点温度变化的因子。
1.4“P”系统中的基本方程组掌握P坐标系的优越性，掌握位势、位势高度、位势米、几何米概念，理解等高面上水平气压梯度力可以用等压面上位势梯度或等压面坡度表示。
1.5风场和气压场的关系熟练掌握地转风、梯度风、热成风、地转偏差含义、表达式及有关讨论，并会应用。
220-习题作业-锋及锋面附近要素场特征作业二
第二章-第3节 锋及锋面附近要素场特征 作业二
知识点：锋及锋面附近要素场特征
2.3锋及锋面附近要素场特征
思考题1：什么是密度和温度零级不连续，什么是一级不连续？
答案：气象上常假设锋面是一个物质面，界面上气压是连续的，即锋面两侧贴近处的气压相等，而同时假设两侧的密度和温度不相等，称为密度和温度的零级不连续。
界面上密度是连续的，而密度的梯度不连续，为密度的一级不连续。
在这个假定下可得到更加接近实际的锋的特征。
思考题2：某地上空存在锋区，则在该地的高空测风记录上有什么特征？
答案：由于锋区内温度梯度大，即热成风大，所以通过锋区实际风应有较大的变化。
若是冷锋，风向随高度逆时针转；若是暖锋，风向随高度顺时针转。
思考题3：在等压面图上如何确定锋区？
答案：除了垂直伸展高度很低（1.5公里以下）的地面锋以外，所有对流层锋在等压面上都有所反应。
高空锋区在等压面图上为等温线相对密集带。
锋是向冷空气方向倾斜的，所以高度越高锋区越偏向冷区。
在850hPa等压面图上的锋区和地面锋线比较靠近而且近于平行，根据850hPa图上的锋区，找出或修正地面锋线的位置。
在我国南方有时高空锋区不明显，在中、低空却有风场切变线相配合，随着高度的增加，切变线逐渐向北偏移。
地面锋线位于高空切变线的南侧。
分析高空锋区附近的冷暖平流，确定锋面性质。
当有冷平流时，可判断为冷锋；当有暖平流时，为暖锋。
如果冷暖平流很弱，可能是准静止锋。
出现锢囚锋时，高空图上往往有一个狭长的暖舌相配合。
苏版高一地理一第二章第三节常见天气系统——天气系统(锋面)教案
苏版高一地理一第二章第三节常见天气系统——天气系统（锋面）教案学习目标：1．了解气团的概念、锋面及锋面的分类。
2．描述三种锋面系统的特点及天气现象。
利用锋面示意图，依照冷气团移动方向、锋面符号或降水部位等差异判定锋面类型。
3．运用简易天气图，简要分析三种锋面天气系统的特点及相应的天气状况。
4．了解寒潮的危害，认识其发生的机制和规律。
5．从生活实际需要动身，指导学生学会识读电视天气预报节目中常显现的简易天气图，听明白播放的天气形势预报。
6．使学生能联系当地的天气变化，理论联系实际，激发学生探究科学的爱好，培养学生唯物主义的认识观与求真、求实的科学态度。
教学重点、难点：重点：锋面系统的分类；在锋面通过的不同时段某地区天气变化规律；锋面系统对生活的阻碍。
难点：冷锋和暖锋的对比区分；运用简易天气图分析锋及其天气变化特点。
教学方法：讲授法、演示实验法教学课时：1课时教学过程：播放2010年9月26日的《天气预报》片段［问题引领］1．天气预报要紧预报的是哪些天气要素？2．天气预报图中有哪些要紧图例？［问题引申］1．在天气预报中，我国东部大部分地区将会有哪些天气现象？（视频中天气图）2．我国西南地区连续阴雨的现象是如何形成的呢？（视频中天气简易图）教师小结：因为受不同天气系统的阻碍或处于天气系统的不同部位，阴晴、冷暖、风雨等天气现象就会有不同的变化。
依照收看天气预报的经历回答回忆摸索、读图回答直观的视频使学生身临其境。
关注气象要素如气温、冷气团、暖湿气流、气压等，关注图例。
了解要紧天气现象，摸索天气现象的形成缘故。
过渡，引出气团一、气团1．气团概念：2．气团分PPT展现天气预报图，引出气团回答问题。
（1）什么是气团？按性质如何划分？（2）阻碍气团性质的要紧因素是什么？教师小结给出正确的概念。
读图，分析图让学生自主认识气团的概念依照学过的物理类：3．对天气的阻碍：水平方向上温度、湿度等物理性质分布比较均一的大范畴空气，叫做气团。
中考地理复习锋面特征知识点总结
中考地理复习锋面特征知识点总结中考地理考试重点复习：锋面特征锋是两种性质不同的气团相互作用的过渡带，因而锋两侧的温度、湿度、稳定度以及风、云、气压等气象要素有明显差异，可以把锋看成是大气中气象要素的不连续面。
(1)锋面有坡度：锋面在空间向冷区倾斜，具有一定坡度。
锋在空间呈倾斜状态是锋的一个重要特征。
锋面坡度的形成和保持是地球偏转力作用的结果。
一般锋面的坡度约在1/50-1/200之间，由于锋面坡度很小，锋面所遮掩的地区必然很大。
如坡度为1/100，锋线长为1000公里、高为10公里的锋，其掩盖的面积可达100万平方公里;由于有坡度，可使暖空气沿倾斜面上升，为云雨天气的形成提供有利条件。
(2)气象要素有突变：气团内部的温、湿、压等气象要素的差异很小，而锋两侧的气象要素的差异很大。
1.温度场：气团内部的气温水平分布比较均匀，通常在100公里内的气温差为1℃，最多不超过2℃。
而锋附近区域内，在水平方向上的温度差异非常明显，100公里的水平距离内可相差近10℃，比气团内部的温度差异大5-10倍;在垂直方向上，气团中温度垂直分布是随高度递减的。
然而锋区附近，由于下部是冷气团，上部是暖气团，锋面上下温度差异比较大，锋面往往是逆温层。
2.气压场：锋面两侧是密度不同的冷、暖气团，因而锋区的气压变化比气团内部的气压变化要大的多。
锋附近区域气压的分布不均匀，锋处于气压槽中，等压线通过锋面有指向高压的折角，或锋处于两个高压之间气压相对较低的地区，等压线几乎与锋面平行。
3.锋附近风场：风在锋面两侧有明显的逆向转变，即由锋后到锋前，风向呈逆时针方向变化。
(3)锋面附近天气变化剧烈：由于锋面有坡度，冷暖空气交绥，暖空气可沿坡上升或被迫抬升，且暖空气中含有较多的水汽，因而，空气绝热上升，水汽凝结，易形成云雨天气。
由于锋面是各种气象要素水平差异较大地区，能量集中，天气变化剧烈。
所以，锋是天气变化剧烈的地带。
总结：锋是三维空间的天气系统。
气团与锋
大气环流 大气科学学院 苗春生
冷锋
锋面在移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气 团一侧移动，这种锋面称为冷锋，锋面坡度大。冷锋过境后，冷 气团占据了原来暖气团所在的位置。
z
x －y
暖锋
锋面在移动过程中，若暖气团起主导作用，推动锋面 向冷气团一侧移动，这种锋面称为暖锋，锋面坡度小。
z
北极气团（冰洋气团）
极地大陆气团 极地气团 极地海洋气团
气 团
热带气团
热带大陆气团
热带海洋气团
赤道气团（赤道海洋气团）
热力分类（气团的相对温度） 冷气团
气团 暖气团
我国境内的气团与气团天气
冬季
西伯利亚气团
西伯利亚气团 （绝大部分地区）
热带海洋气团（华南、华东、 云南）
冷气团：气团 向比它暖的下 垫面移动，所 经之处温度下 降
锋面附近应具有气旋式风切变， 地面锋线也是气流的辐合线。
风是气旋 式辅合
隐槽
2.变压场特征
暖锋前的变压代数值小于暖锋后的变压代数值。 冷锋前的变压代数值小于冷锋后。 --对冷、暖锋来说皆有：锋前变压代数值小于锋后
变压代数值
暖舌在锋前， 零线在锋前
四、锋面附近的湿度场特征
一般说来，暖空气来自南方比较潮湿的地区或洋面上，气温高， 饱和水汽压大，露点高，冷空气来自北方内陆，气温低，水汽含 量小，露点温度也低，所以锋面附近露点温度差异比温度差异显 著
x －y
准静止锋
当冷暖气团势力相当（或受地形阻挡）， 锋面移动（南北摆动）很少时，称为 （准）静止锋。
昆明
锢囚锋
暖气团、较冷气团和更冷气团（三种性质不同的气团）相 遇时先构成两个锋面，然后其中一个锋面追上另一个锋面， 即形成锢囚。
天气原理-气团与锋
六 我国境内的气团与气团天气
冬季
西伯利亚气团
西伯利亚气团 （绝大部分地区）
热带太平洋气团
（东南沿海）
寒潮雨雪
冰冻天气 南海气团（云南） 0801
南海气团
冷气团：气团 向比它暖的下 垫面移动，所 经之处温度下 降
暖气团：气团 向比它冷的下 垫面移动，所 经之处温度升 高. 极地太平洋 冷暖气气团团是相 对而言的，他 们之间可以相 互转换，其过 程就是气团变 性的过程
2.2a锋区及两侧的 密度本身水平分布 是连续的。
2.2b锋区太窄，看 作锋线，其两侧有 密度呈不连续，称 为密度的零级不连 续面或物质面。
物质面上的空气质点只能永远在该面上，即相同的质 点组成。 流体力学实验证明，绝热状态空气 第二章 气团与锋 不连续面传播速度与空气运动速度
一样，故没有质点穿越不连续面
气团变性讨论
不同气团，其变性的快慢是不同的，变性的快慢和它 所经下垫面性质与气团性质差异的大小有关。
冷气团移到暖的地区变性较快。原因：冷气团低层变
暖，趋于不稳定，乱流对流容易发展，能很快地将低 层的热量传到上层 寒潮冷高压南下
暖气团移到冷的地区则变冷较慢。原因：低层变冷趋
于稳定，乱流和对流不易发展，其冷却过程主要靠辐
动画：锋面（等位温面）和轨迹
NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SICENCE & TECHNOLOGY
0509号热带风暴“麦莎”
小结
锋是三维空间的天气系统，一个不太规则的倾斜面。 它的下面是冷空气，上面是暖空气。由于冷空气比暖 空气重，因而，冷暖空气的交接区域就是一个倾斜的 界面。这个交接区域靠近暖气团一侧的界面叫锋的上 界，靠近冷气团一侧的界面叫锋的下界。上界和下界 的水平距离称为锋的宽度，等压面图上对应锋区。它 在近地面层中宽约数十公里，在高层可达200-400公里。 而这个宽度与其水平长度相比(长达数百-数千公里)是 很小的。因此，人们常把它近似地看成一个面，称为 锋面，锋面与地面相交线称之为锋线。
初中自然地理知识点归纳：锋面特征
初中自然地理知识点归纳：锋面特征
锋是两种性质不同的气团相互作用的过渡带，因而锋两侧的温度、湿度、稳定度以及风、云、气压等气象要素有明显差异，可以把锋看成是大气
中气象要素的不连续面。
(1)锋面有坡度：锋面在空间向冷区倾斜，具有一定坡度。
锋在空间
呈倾斜状态是锋的一个重要特征。
锋面坡度的形成和保持是地球偏转力作用
的结果。
一般锋面的坡度约在1/50-1/200 之间，由于锋面坡度很小，锋面所遮掩的地区必然很大。
如坡度为1/100，锋线长为1000 公里、高为10 公里的锋，其掩盖的面积可达100 万平方公里;由于有坡度，可使暖空气沿倾斜面上升，为云雨天气的形成提供有利条件。
(2)气象要素有突变：气团内部的温、湿、压等气象要素的差异很
小，而锋两侧的气象要素的差异很大。
①温度场：气团内部的气温水平分布比较均匀，通常在100 公里内的气温差为1℃，最多不超过2℃。
而锋附近区域内，在水平方向上的温度差异非常明显，100 公里的水平距离内可相差近10℃，比气团内部的温度差异大。
1.3锋面特征
• 准静止锋 ，由于其移动性较小，所以它附近的气压变化较小。 由于其移动性较小，所以它附近的气压变化较小。 • 锋前的变压代数值小于锋后的变压代数值
变压场与锋面移速的关系
• 假设条件： • 锋面是密度零级不连续面，PL=PN
固定坐标系： ∂ d （ ） = + V ⋅ ∇ (1) 固 ∂t dt 移动坐标系： d δ （ ） = + V − C) ⋅ ∇ （ 移 dt δt
h AR C p
ln ，取微商， AR θ : ∇ hθ = ∇ hT − ∇ T cp p
d
θ
h
p
θ ∂ ∂θ 求 : = (γ ∂z ∂z T
−γ )
锋面附近的等温线和等位温线垂直分布
2.气压场 2.气压场
a.密度的零级不连续面模拟锋面 密度的零级不连续面模拟锋面 锋面有坡度、气象要素有突变：温度、 锋面有坡度、气象要素有突变：温度、气压 、风、锋面附近天气变化剧烈
锋面附近的气压场和风场分布
b.密度一级不连续模拟锋面，锋面 附近风场特征
• 风场：锋区中温度水平梯度大于两侧， 锋区中热成风比锋区外大得多 • 风随高度顺转，暖平流最强且热成风最 大高度为高空暖锋区；风随高度逆转， 冷平流最强且热成风最大高度为高空冷 锋区；热成风很大而无明显平流，可能 是静止锋
(2)
d d 因：（ ） = ） 固 （ 移 dt dt
• 所以：（1）右端=（2）右端 • 得移动坐标系与固定坐标系的关系为：
δ ∂ = + C ⋅∇ δt ∂t
∂ ∂ PL ∂ PN ( PL − PN ) = − C x ( − ) ∂t ∂x ∂x 暖锋情况下 C x > 0 而 ∂ PL ∂ PN > ∂x ∂x ∂ PN ∂ PL < 因此有 ∂t ∂t
备战中考：地理复习资料之锋面特征
备战中考：地理复习资料之锋面特征
向上，气团中温度垂直分布是随高度递减的。
然而锋区附近，由于下部是冷气团，上部是暖气团，锋面上下温度差异比较大，锋面往往是逆温层。
②气压场：锋面两侧是密度不同的冷、暖气团，因而锋区的气压变化比气团内部的气压变化要大的多。
锋附近区域气压的分布不均匀，锋处于气压槽中，等压线通过锋面有指向高压的折角，或锋处于两个高压之间气压相对较低的地区，等压线几乎与锋面平行。
③锋附近风场：风在锋面两侧有明显的逆向转变，即由锋后到锋前，风向呈逆时针方向变化。
(3)锋面附近天气变化剧烈：由于锋面有坡度，冷暖空气交绥，暖空气可沿坡上升或被迫抬升，且暖空气中含有较多的水汽，因而，空气绝热上升，水汽凝结，易形成云雨天气。
由于锋面是各种气象要素水平差异较大地区，能量集中，天气变化剧烈。
所以，锋是天气变化剧烈的地带。
总结：锋是三维空间的天气系统。
它并不是一个几何面，而是一个不太规则的倾斜面。
它的下面是冷空气，上面是暖空气。
由于冷空气比暖空气重，因而，它们的交接地带就是一个倾斜的交接地区。
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3.用气压倾向方程解释气压变化的物理意义。 （1）公式推导。
代入连续方程:
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边界条件：
时
；
即
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第一项
第二项 ——气压倾向方程
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（2）.讨论 第一项为密度平流项，（气压变化的热力因子）
a.若
则
b.若
则
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，气柱为暖平流 地面减压
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气团内 0 d0
位温随着高度的升高而增大
锋区内 0 d
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位温随着高度的升高而增大 得很快
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结论：
a） ，位温垂直梯度在锋区内比气团内大得多， 所以锋区内等位温线密集
b）空气质点在锋面上移动，在绝热条件下位温守恒， 因此等位温面平行于锋面，等位温面同锋面一致 随高度向空气倾斜
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(3).锋区内有冷平流则为冷锋， 有暖平流则为暖锋， 无平流（弱），少移动则为准静止锋
(4).锢囚锋温度场 中性锢囚：高空暖舌在地面锋线上 冷式锢囚：高空暖舌在地面锋线后 暖式锢囚：高空暖舌在地面锋线前
实际上，一般只做中性锢囚锋
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2.温度垂直分布
特征：锋区内温度垂直梯度比两侧气团小——锋区逆温， 等温，温度直减率小
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3.位温的分布 P70 T2.6(e )
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1.特点：锋区内的位温线比较密集且与锋区平行
AR
2.说明：
T
1000 CP
p
取对数
并对z取偏导得到：
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代入状态方程
和静力学方程
有
z
T
T
z
Ag
CP
其中
d
dT dz
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3.准静止锋附近的云和降水
特征： 类似于第一类型冷锋，但坡度更小 垂直运动弱层状云为主 稳定的连续降水，雨量小，风区宽，时间
长，雨区离锋线有一段距离。
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4.锢囚锋附近云和降水。
特点：两锋面云系的合并，锋线两侧为对称性雨区， （几百公里宽）
又
且
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3.结论：
a.
锋线附近气压梯度连续。
b.
锋线附近气压梯度不连续，即等压线
穿过锋线时有弯折。
c.
满足，则折角指向高压，即锋线落在
低压槽中。
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三、锋附近变压场的特征。 1.气压随时间变化称变压 冷锋前为负变压，后为正变压。
暖锋前后均为负变压，但代数值前小后大。 特征：锋前变压代数值小于锋后变压代数值。
c）实际工作中不使用位温 而使用假相当位温
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二、锋面附近气压场的特征
1.特征：等压线通过锋面时有较大的弯折，折角指向高 压，锋线处于低压槽中。
2.说明：设x轴垂直于锋线，由暖指向冷； y轴平行于锋线
锋面是密度零级不连续面 由锋面坡度：
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代入静力学方程： 得：
，气柱为冷平流 地面增压
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• 暖锋前暖平流，负变压明显。 • 冷锋后冷平流，正变压明显。
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第二项为水平速度散度项（动力因子）。
若
气柱辐散为主，质量减少。
则
地面减压。
若
气柱辐合为主，质量增加。
则
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地面增压。
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四、锋线附近风场特征。 1.水平方向 特征：锋两侧的风具有气旋式切变和气流辐合 由偏差风可知：低压中气流为气旋式辐合
2.垂直方向
a.冷锋后有冷平流——自下而上穿过锋区，风向逆时针
暖锋前有暖平流——自下而上穿过锋区，风向顺时针
b.锋区上空存在急流：极锋锋区和副热带锋区存在西风 急流
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五、锋线附近湿度场的特征 一般 暖气团湿度大 冷气团湿度小
特殊 海洋冷空气——冷湿 大陆暖空气——干暖
注意：冷暖气团的源地。
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六、锋面天气 形成云和降水的条件：水气条件，垂直运动， 大气稳定度
1.冷锋附近的云和降水 a.第一类型冷锋天气
特征：锋线位于高空槽前，坡度小，移动慢； 暖空气下沉，冷空气爬升，冷空气下沉； 层状云为主，云序由低到高，有序排列； 锋后稳定连续降水（有几百公里宽）
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b.第二类型冷锋天气
特征：锋线位于高空槽后，坡度大，移动快； 冷气团和暖气团高层为下沉气流， 暖气团中下层上升气流积状云为主，从高到低
垂直排列 锋前不稳定降水。
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2.暖锋附近的云和降水。
特征：锋线位于高空槽前，坡度小，移速慢 冷暖气团都为上升气流 层状云为主，从高到低垂直排列 锋前稳定降水，几百公里
冷暖式见p81图2.17。
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5.锋面天气的输送带模式 ——大尺度水平气流输送带
P83 T2.18——T2.19
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谢谢大家！
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第二章3锋面附近气象要素场特征
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第三节 锋面附近气象要素场的特征
一、锋面附近温度场的特征
1.温度水平分布
特征：锋区内温度水平梯度比两侧气团内温度水平 梯度大
(1).地面锋线附近有较大温差
(2).高空等压面图上锋区内等温线的密集区；高空锋 区走向与地面锋线基本平行，且随高度升高向冷空 气倾斜
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2.说明： 设坐标如前：x垂直锋线，y平行于锋线，锋面为 密度不连续面。
即
其中
——锋的移速
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（1）.暖锋
即： 暖锋前变压代数值大于锋后的变压代数值。
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（2）.冷锋
冷锋前变压代数值小于锋后的变压代数值。
（3）.推论锋线向着变压代数值小的一侧移动。