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。
高中地理2.1气团和锋面
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
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 辐射作用进行。
锋面系统:锋的概念、锋的分类、锋面坡度
一、锋的概念 1、锋
密度不同的两个气团之间的过渡区。在天气图上表现为等温线密集 (即温度水平梯度大而窄的区域)密度的不同主要表现为温度的不 同。
2、锋面
在近地面层中过渡带宽约数十公里,在高层可达200-400公 里。 宽度与其水平长度相比(长达数百-数千公里)是很小的。人们常把它 近似地看成一个面,即锋面。
3).锋面的坡度与锋两侧平行与锋的地转风分量差成正比 风呈气旋性切变(vc>vw) 风速差(风速切变)越大,坡度越大
Vg 0 tg 0
锋面坡度是与两气团的风速差成正比而与温度差成反比,但 实际上,温差增大时,风速差也增大,二者相互抵消,总的 来说对锋面坡度影响不大;
4) 锋面坡度与平均温度成正比
暖锋 锋面移动过程中,暖空气团起主导作用,推动锋面 向冷气团一侧移动,这类锋面称为暖锋。
准静止锋 当冷、暖气团的势力相当时,锋面的移动十 分缓慢或相对静止,这种锋面称为准静止锋。
锋的类型
冷锋:锋面在移动过程中,
冷气团起主导作用,推动锋 面向暖气团一侧运动
地面
冷锋所经之处,冷空 气代替暖空气,使该 地区气温下降。
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。
高中地理必修一第二章地球上的大气知识点总结
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锋面天气系统的特点(1)概念:两种性质不同气团之间的交界面(2)锋面的特点:①狭窄倾斜的过渡地带;②两侧温度、湿度差别大;③附近伴有云雨、大风等天气。
(3)锋面系统的分类及天气注意:①冷锋过境雨区在锋后,出现雨雪、降温天气。
过境后,气压升高,气温骤降,天气转晴;②暖锋过境雨区在锋前,多为连续性降水。
过境后,气温上升,气压下降,天气转晴。
低压(气旋)、高压(反气旋)天气系统的特点低压或气旋,高压或反气旋,分别是对同一个天气系统的不同描述。
低压、高压是对天气系统气压状况的描述,气旋、反气旋是对天气系统气流状况的描述。
由于低压(气旋)中心气流上升形成云雨天气,而高压(反气旋)中心气流下沉形成晴朗天气。
(1)低压(气旋)系统气旋的气流在水平方向上从四周流向中心,使气旋中心的空气在垂直方向上被迫上升。
空气在上升过程中温度降低,其中所含水汽容易成云致雨。
所以每当气旋过境时,云量就会增多,常常出现阴雨天气。
夏秋季节,在我国东南沿海经常出现的台风,就是热带气旋强烈发展的一种特殊形式。
(2)锋面气旋地面气旋一般与锋面联系在一起,称为锋面气旋。
锋面气旋是我国中高纬度地区常见的天气系统,冬半年在我国东部地区十分常见,除整体自西向东移动外,还应注意比较冷锋与暖锋的移动速度。
如果冷锋移速较快,则冷锋附近形成较窄的雨区,并伴有大风降温;暖锋雨区较宽,持续时间也较长。
若冷空气势力很强,冷锋便追赶暖锋,直至暖空气完全被抬升,我国东部大部分地区被冷气团占据,气温明显下降,云和降水逐渐消失,天气以冷、晴、干为主。
一般气旋是辐合上升系统,特别是锋面上气流上升更为强烈,常常产生云、雨,甚至有暴雨、雷雨、大风天气。
一个成熟的锋面气旋的天气模式是,气旋的前方是宽阔的暖锋云系及相伴随的连续性降水天气,气旋的后方是比较狭窄的冷锋云系的降水天气,气旋的中部(两锋之间)是暖锋控制下的晴朗天气。
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。
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。
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。
锋面气旋规律成因和特点
锋面气旋规律成因和特点锋面气旋是天气系统中的一个重要现象,它在大气环流中具有明显的规律性。
锋面气旋的形成和发展受到多种因素的影响,其特点主要包括锋面的形态、气旋的运动和气象要素的变化等。
本文将从锋面气旋的规律成因和特点两个方面展开阐述。
一、锋面气旋的规律成因1. 温度差异:锋面气旋的形成主要是由于冷暖空气的相互作用,其中温度差异是最主要的因素之一。
当冷空气和暖空气相遇时,由于温度差异引起的密度差异导致空气的垂直运动,形成锋面气旋。
2. 水汽条件:水汽是大气中重要的能量来源,也是锋面气旋形成的重要条件之一。
水汽的蒸发和凝结过程会释放或吸收大量的潜热,从而影响锋面气旋的发展。
当水汽充足时,锋面气旋的形成和发展更加明显。
3. 地形条件:地形对锋面气旋的形成和发展也有一定影响。
当冷空气和暖空气在地形起伏较大的地区相遇时,会形成地形锋面气旋。
地形的高度差异会导致空气流动的变化,进而影响锋面气旋的形成。
4. 外力作用:外力作用是锋面气旋形成的另一个重要因素。
外力可以通过地球自转和地球表面的摩擦力等方式对锋面气旋产生影响。
地球自转会使得锋面气旋的旋转方向产生偏转,而地球表面的摩擦力则会减弱锋面气旋的运动。
二、锋面气旋的特点1. 锋面的形态:锋面通常表现为一条明显的界线,两侧空气的性质和状态有明显的差异。
锋面通常呈弯曲形状,其形态和弯曲程度与锋面气旋的强度和发展阶段有关。
2. 气旋的运动:锋面气旋通常具有旋转的特点,其旋转方向由于地球自转的影响而产生偏转。
锋面气旋的运动速度和路径受到多种因素的影响,如大气环流、地形和外力等。
3. 气象要素的变化:锋面气旋的形成和发展会导致气象要素的变化。
锋面降水是锋面气旋的典型现象之一,锋面降水的强度和范围与锋面气旋的强度和形态有关。
此外,锋面气旋还会对气温、湿度、风速和气压等气象要素产生影响。
4. 影响范围:锋面气旋的影响范围较大,通常会带来明显的天气变化。
在锋面气旋接近和经过时,天气会由晴转阴,气温会有明显变化,降水也会增加。
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
中考地理知识点:锋面特征
中考地理知识点:锋面特征中考即将开始,小编在这里为考生们整理了“中考地理知识点”,希望能帮到大家,想了解更多资讯,请关注的及时更新哦。
中考地理知识点: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。
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。
锋面的综合分析
•锋面定义
锋是冷暖气团之间的狭窄、倾斜过渡地带。因为 不同气团之间的温度和湿度有相当大的差别,而 且这种差别可以扩展到整个对流层,当性质不同 的两个气团,在移动过程中相遇时,它们之间就 会出现一个交界面,叫做 锋面 。锋面与地面相交 而成的线,叫做 锋线 。一般把锋面和锋线统称为 锋。由于锋两侧的气团性质上有很大差异,所以 锋附近空气运动活跃,在锋中有强烈的升降运动, 气流极不稳定,常造成剧烈的天气变化。因此, 锋是重要的天气系统之一。
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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。
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4 变压(续)
锋面过境时,三小时气压倾向呈折 角,折角处就表示锋面过境的时间。
以上特征都可作为定锋面位置或时 间的依据。
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5 云和降水
一般在云和降水较明显的地区常有 锋面存在,但各地锋面活动造成的 云和降水有很大差别,所以应按地 方性特点来具体分析和考虑。
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作业问题:
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根据锋面向冷区倾斜原理,地面的锋线应位 于高空等压面图上等温线相对密集区的偏暖 空气一侧,而且地面锋线要与等温线大致平 行,高空锋区有冷平流时,它所对应的是冷 锋;高空锋区有暖平流时,所对应的是暖锋。 根据锋的连续演变,如果有冷锋赶上暖锋高 空又有暖舌,则所对应的是锢囚锋 高空锋区中冷、暖平流均不明显时,所对应 的是静止锋。
【初中地理】初一地理知识点总结之锋面特征
【初中地理】初一地理知识点总结之锋面特征【—初一地理总结之锋面特征】锋就是两种性质相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、气压等气象要素存有显著差异,可以把锋看作就是大气中气象要素的不能已连续面。
(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)气象要素存有变异:气团内部的温、烫、甩等气象要素的差异不大,而锋两侧的气象要素的差异非常大。
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:锋面两侧就是密度相同的冷、暖气团,因而锋区的气压变化比气团内部的气压变化必须小的多。
锋附近区域气压的原产不光滑,锋处在气压槽中,等压线通过锋面存有指向高压的折角,或锋处在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)锋面附近天气变化频繁:由于锋面存有坡度,冷暖空气交绥,暖空气可以沿坡下降或被迫抬高,且暖空气中所含较多的水汽,因而,空气边界层下降,水汽凝固,极易构成云雨天气。
由于锋面就是各种气象要素水平差异很大地区,能量分散,天气变化频繁。
所以,锋就是天气变化频繁的地带。
【初中地理】初一地理知识点总结之锋面特征
【初中地理】初一地理知识点总结之锋面特征【—第一天地理总结之锋面特征】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)锋面有一个坡度:锋面在空间上向冷区倾斜,有一定的坡度。
正面的一个重要特征是正面在空间上是倾斜的。
锋面斜坡的形成和维持是地球偏转力的结果。
一般来说,锋面坡度约为1/50-1/200。
因为正面的坡度很小,所以正面覆盖的面积一定很大。
如果坡度为1/100,锋线长1000公里,高10公里,覆盖面积可达100万平方公里;由于坡度的原因,暖空气可以沿斜面上升,为云雨天气的形成提供了有利条件。
(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:气团内部的空气温度分布均匀。
一般情况下,100公里内的温差为1℃,不超过2℃。
在靠近锋面的区域,水平方向上的温差非常明显,在100公里的水平距离内,温差可以接近10℃,比气团中的温差大5-10倍;在垂直方向上,气团中的垂直温度分布随高度的增加而减小。
然而,在锋面附近,由于下部是冷空气团,上部是暖空气团,上下锋面之间的温差相对较大,锋面通常是逆温层。
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 锋面附近的风场:锋面两侧的风有明显的反向变化,即从锋面后方到锋面前方,风向逆时针变化。
(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。
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。
第二章3锋面附近气象要素场的特征
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
2 PF 2 PN 2 PF 2 PN 2 2 2 2 dz 1 x x x x tg N 2 pF 2 pN g F N dx x x xz xz 同理有 2 PF 2 PL 2 1 x 2 x tg L g F L x x 说明:锋区附近有密度的一级不连续和气压的二级不连续。
(1).暖锋
即: 暖锋前变压代数值小于锋后的变压代数值。
(2).冷锋
Cx 0
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。
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:
边界条件:
时
;
即
第一项
第二项 ——气压倾向方程
(2).讨论 第一项为密度平流项,(气压变化的热力因子)
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
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:
pF pN d x x 展开后得: 0
锋面的三大特征
锋面的三大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、气压等气象要素具有明显差异,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。
如图9-10。
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。
锋面坡度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。
锋附近的风场。
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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
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。
a.若
则
,气柱为暖平流 地面减压 ,气柱为冷平流 地面增压
b.若
则
• 暖锋前暖平流,负变压明显。 • 冷锋后冷平流,正变压明显。
第二项为水平速度散度项(动力因子)。 若 则 若 气柱辐散为主,质量减少。 地面减压。 气柱辐合为主,质量增加。
则
地面增压。
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
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) 冷暖式见p81图2.17。
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
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)
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。
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
(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
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
3.位温பைடு நூலகம்分布
P70 T2.6(e )
1.特点:锋区内的位温线比较密集且与锋区平行 2.说明:
1000 θ =T p
AR CP
取对数 并对z取偏导得到:
代入状态方程 有
和静力学方程
∂θ θ ∂T Ag = + ∂z T ∂z CP
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
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。
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:
代入静力学方程: 得:
又
且
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. 低压槽中。
满足,则折角指向高压,即锋线落在
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。
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
(1).暖锋
即: 暖锋前变压代数值大于锋后的变压代数值。
(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。
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:
边界条件:
时
;
即
第一项
第二项 ——气压倾向方程
(2).讨论 第一项为密度平流项,(气压变化的热力因子)
dT Ag γd = − = dz C P
其中
气团内
γ >0
γd >γ >0
位温随着高度的升高而增大
锋区内
γ ≤ 0 γ
d
γ
位温随着高度的升高而增大 得很快
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 c)实际工作中不使用位温 而使用假相当位温