第三章 天气系统及其天气特征

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夏季从海洋获得热量和水汽。 n 极地气团(Polar air mass):
中高纬大陆和海洋(40~70°N )。 t 极地大陆气团(Polar continental air mass ):
干冷、晴朗、气层稳定; t 极地海洋气团(Polar maritime air mass) :
冷湿、多云、阴天;
n 另外,两气团相遇时相对暖的称暖气团,冷的称冷气 团。
冷、暖气团的天气特征
冷气团
暖气团
n 温度:使所经下垫面温度降 低, 本身温度升高。
- 温度:使所经下垫面温度升 高,本身温度降低。
n 湿度: 干燥
- 湿度:潮湿
n 稳定度:不稳定,变性快易对 - 稳定度:稳定,变性慢不易对


n 云系: 多积状云 n 降水: 阵性 n 能见度:低层好,高层差
第一型冷锋天气(缓行冷锋)
第二型冷锋天气(急行冷锋)
第一型冷锋天气(缓行冷锋)
云系:由低层到高层依次为 Ns→As→Cs→Ci,与暖锋相反。
降水:在锋线附近150-200Km和锋后,产生稳 定性降水。若冷锋前暖空气不稳定,伴有 积雨云和雷阵雨天气。
气温:逐渐降低。 气压:逐渐升高,锋后有大的正变压。 能见度:冷锋后地面锋线附近有雾,能见度
中性锢囚锋
锢囚锋 (Occlusion front)
锢囚锋 冷锋
暖锋
锋面的主要特征
1、锋两侧的水平温差大,锋区内等温线密集,水平温度梯度特 10℃/100km。而锋区内垂直温度梯度特别小。
2、锋面随高度向冷气团一侧倾斜。
3、锋两侧的气压梯度不连续,等压线在通过地面锋线时有折 角,且折角指向高压一侧。
差;锋过变好。 风:北半球锋前S-SW,锋后N-NW,过境顺
转;南半球锋前 N-NW,锋后S-SW,过境 逆转。锋后气压梯度大,风也较大。 垂直运动:冷空气下沉运动为主,暖空气多 为上升运动。 锋面坡度:1/100。
第二型冷锋天气(急行冷锋)
第二型冷锋天气(夏季)
云系:锋前不稳定,为积状云,夏:过 境时依次出现:Cu→Cb→Ac→Fn; 冬:Ci→Cs→As→Ns 。
**气旋中心气压值随时间降低,气旋发展或加深;气旋 中心气压值随时间升高,气旋减弱或填塞(Filling)
气旋的强度和范围
n强度:以中心最低气压值表示,一般在1010-
970hpa左右,强烈发展的锋面气旋,可达935hpa 以下,伴随的天气也非常恶劣。另外,气旋的强 度也可以用其中心最大风速来度量,最大风速大 的表示气旋强,最大风速小的表示气旋弱。
锢囚锋天气
n 主要天气特征:云系由两条锋面的云合并而成,最显著 的特征是云层增厚,降水增强,雨区扩大,锋两侧均有 降水和锋面雾,天气较复杂。锢囚锋天气并非原来两条 锋面的简单合并,它与原来锋面既有联系又有区别。其 实质是:一方面,锢囚点以上的上升运动进一步发展, 云层增厚,降水增强,降水区域扩大;另一方面,锢囚 锋的锢囚点以下还有云新生。
- 云系:多层状云
- 降水:连续性降水,雾,毛毛 雨
n 风: 阵性大风,有明显有日 - 能见度:低层差
变化(上午弱,下午强)
- 风: 常定风,日变化不明显
影响我国的气团
n 冬季:我国大部分地区主要受变性极地大陆气团
的影响: 来自西伯利亚和蒙古的冷空气控制我国大 部地区,一般多大风、降温天气。气候特点是干燥、 晴朗、低温、多偏北风。如哈尔滨1月份平均最低 气温-24.5℃,冰冻1米,地冻6尺。 t 华南、西南等地受热带海洋气团影响,潮湿多阴雨 或雾。如四川雅安年降水量1800多mm,峨眉山年平 均雾日322天,雨日260 天左右。
n 春季降水丰富,秋季秋高气爽。
二、锋的概念与锋面天气
w 锋的概念:冷暖气团之间的狭窄过渡带称为锋,锋具有一定 宽度(地面30-40Km,高空达几百公里),由于地转 偏向力 的作用,锋在空中呈倾斜状态。锋的宽度远小于长度,可以 把锋看成几何面,故称锋面。
锋区:锋和某一等压面相交的区域。锋区中温度水平 梯度特别大,等温线密集,并随高度向冷区倾斜。 实际上锋就是两个性质不同的气团的过渡区。
t 通常气旋的强度以其中心气压值来表示。中 心气压值越低,表示气旋越强,中心气压值 越高,表示气旋越弱。
n水平范围:以地面图上最外围一条近似圆形的
闭合等压线的直径表示,平均为1000Km,大的达 2000-3000Km,小的几百Km,东亚相对较小。
气旋分类
n 温带气旋(Extratropical Cyclone):常带有 锋面的气旋,又称锋面气旋,是中高纬度最 常见的风暴天气系统。
n 热带气旋(Tropical Cyclone):是无锋面气 旋,俗称台风(后述)
降水:锋前及锋线附近常为雷暴和阵性 降水。
气温:迅速下降。 气压:急速上升,锋后有大正变压。 能见度:锋过后晴好。 风:与第一型相同,但锋面过境时,狂
风暴雨,雷电交加,时间短暂,天气变 化较第一型剧烈。 垂直运动:冷空气以下沉运动为主,暖 空气一侧低层上升,高层下沉。 锋面坡度:约为1/50-1/70
n 影响锋生消的主要因素: (1)水平气流的辐合、辐散作用; (2)气团的非绝热变化作用。 (3)空气的垂直运动。
第二节 锋面气旋
一、气旋概述
1、气旋定义:由闭合等压线围成的,中心气压比四周 低的水平空气涡旋称气旋。北半球风从四周以逆时针 方向向中心辐合(南半球顺时针)。实际上气旋就是低 压,气旋是从流场定义,低压是从气压场定义。
气团的分类 (地理分类)
n 热带气团(Tropical air mass): 热带大陆和海洋(10~40°N )。
t 热带大陆气团(Tropical continental air mass) :炎 热、干燥,晴朗少云、气层不稳定.
t 热带海洋气团(Tropical maritime air mass) :热、 湿不稳定、晴朗。
n 稳定的环流条件: 使空气能比较长时间的缓慢移动在温、湿特性比 较均匀的下垫面上,从而获得与下垫面相同的物 理属性。
气团的变性
t 气团变性(Air Mass Modification): 气团原有物理属性的改变,称为气团变性。
n 气团变性的快慢主要取决于以下因素: (1) 源地性质与所经下垫面性质差异的大小。 (2) 离开源地时间的长短和路程远近。 (3) 空气运动状态和季节。
天气现象的空间分布与天气过程的随时间变化很复杂。 1920年前后挪威锋面学派V.J皮叶克尼斯和伯杰龙等人 以温度场为主要特征提出了气团和锋的概念,并运用这 些概念从千变万化的天气现象和天气过程中总结出了许 多天气分析和预报规则。
第一节 气团与锋
n 一、气团的分类与天气特征 n 气团定义:在广大空间里存在着水平方向上物理属性
(主要指温度、湿度和稳定度等)相对比较均匀的大 块空气,称气团。 t 水平范围:几百到几千公里不等。 t 垂直范围:可达几公里到十几公里。 t 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。
气团的形成条件
n 具备大范围物理性质比较均匀的下垫面: 如辽阔的海洋,浩瀚的沙漠,大面积冰雪覆盖的 极区等。
在北半球,地面冷、暖锋线呈“∧”型;在南半球,地面冷、暖锋线呈“∨”型
4、锋两侧的气流有明显的气旋性切变,锋附近的气流是辐合的
**(暖锋线在北半球多为西北-东南走向,锋前吹E-SE风,锋后吹S-SW风, 锋过境时风向作顺时针变化;在南半球,暖锋线多为西南-东北走向,锋 前吹E-NE风,锋后吹N-NW风,锋过境时风向作逆时针变化;)
锋线:锋面与地面的交线称锋线。锋面和锋线统称锋。
700hPa
冷气团 地面
暖气团
锋的分类
地面锋 锋的伸展高度 对流锋
高空锋
气团源地
冰洋气团
冰洋锋(北极锋)
极锋
极地气团
热带气团 热带锋(副热带锋)
赤道气团
锋的移动方向
冷锋 暖锋 准静止锋 锢囚锋
冷 冷锋
冷 准静止锋



暖锋




锢囚锋
静止锋 (Quasi-stationary front):
第二型冷锋(冬季)
准静止锋天气
n 云系:与第一型冷锋相似,云系依次为Ns-As-Cs-Ci。 n 降水:连续性降水,降水强度小,持续时间长,连阴雨天气。 n 气温和气压:变化不大 n 风:北半球锋北侧E-NE,多阴雨天气;锋南侧SW,晴好天气。 n 锋面坡度:约为1/200 n 我国多见于华南、西南和天山北侧。造成华南“梅雨”天气。
t 云南、云贵高原南部受SW夏季风影响,形成了得天 独厚的独特气候。如闻名于世的西双版纳则是四季 如春。
影响我国的气团
n 春季:变性的极地大陆气团和热带海洋气团 的势力相当,互有进退,因此是锋面和气旋 活动最频繁的时期,天气比较复杂。
n 秋季:变性的极地大陆气团开始活跃,变性 热带气团南退,我国出现最为宜人的秋高气 爽天气
在锋面活动过程中,冷、暖气团势力相当,互有进退, 锋面很少移动,仅在小范围内摆动。
来自百度文库
锢囚锋 (Occlusion front)
冷锋移速快于暖锋,当冷锋追上暖锋后,或者两条冷锋迎面 相遇,迫使暖气团抬离地面,锢囚到高空,近地层由冷锋后 部的冷气团和暖锋前的冷气团构成的交界面,称为锢囚锋。
冷式锢囚锋
暖式锢囚锋
n 赤道气团(Equatorial air mass):热湿、不稳定、 多雷暴、阵性大风和阵性降水天气。
气团的分类 (热力分类)
n 按气团的热力性质分类就是依据气团的温度和所经下 垫面的温度对比来划分。
t 冷气团 (Cold Air Mass): 移向暖的下垫面的气团。具有不稳定的天气特点。
t 暖气团(Warm Air Mass) : 移向冷的下垫面的气团。具有稳定的天气特点。
影响我国的气团
n 夏季:我国沿海主要受变性热带海洋气团影响: 气
候特点是炎热、潮湿、多雷雨,如江淮“梅雨”。在 闽浙、台湾一带降水量较大,基隆港年降水量平均 214天,有“雨港”之称。
t 在我国西北主要受热带大陆气团影响,干燥、炎热、 少雨,在它的控制下常出现严重的干旱和酷暑。如 吐鲁番,夏季,白天最高气温达49℃左右,夜间降到 零度以下,日较差大。有些地方甚至几年滴雨不下。
n 通常冷气团变性快于暖气团。陆上快于海上。
气团的分类 (地理分类)
n 冰洋气团(Arctic air mass) :65°N以北的极区。 t 冰洋大陆气团(Arctic continental air mass ): 干冷、
晴朗、稳定。 t 冰洋海洋气团(Arctic maritime air mass) :
**(冷锋线在北半球多为东北-西南走向,锋前吹S-SW风,锋后吹N-NW风, 锋过境时风向作顺时针变化;在南半球,冷锋线多为东南-西北走向,锋 前吹N-NW风,锋后吹S-SW风,锋过境时风向作逆时针变化;)
锋面天气模式
暖锋天气
云系:从高层到低层依次为 Ci→Cs→As→Ns。
降水:在锋前300-400公里处产生连续性 降水,中或大雨。
气温:气温逐渐升高。 气压:逐渐降低,暖锋前ΔP3有大的负变
压。 能见度:最初较好,雨区能见度差。锋前
50nm出现锋面雾。 风:北半球锋前吹E-SE风,锋后S-SW风,过境
顺转;南半球锋前吹E-NE风,锋后N-NW 风,过境逆转。风速大小视气压梯度而定。 垂直运动:一般锋附近的冷、暖空气均为
上升运动。 锋面坡度:1/100—1/200。
第三章 天气系统及其天气特征
n 天气变化是十分复杂的,同一时刻不同地区天气不同, 同一地区不同时刻天气也不同。这种天气变化和天气现 象是由大气的物理性质和大气中的运动过程所决定的。 而大气的不同物理性质是大气运动过程中同地理环境不 断作用下形成的。地球表面十分宽广,地表性质十分复 杂,在其上面运行着的空气必然具有多种多样的物理性 质,正是由于这些性质不同,从而形成了各种不同性质 的气团,并引起各种不同的天气现象。
活动于我国的锋面
n 我国大部位于中纬地带,四季均有频繁的锋面活 动,其中以冷锋最多、静止锋次之、锢囚锋和暖 锋最少。
n冷锋的移动 t 春冬季较快,秋季次之,夏季最慢; t 移速高纬快于低纬; t 当冷锋接近于南北向时,从NW到SE移动快; t 当冷锋接近于东西向时,从北到南移动慢。
锋生和锋消
n 锋生和锋消:锋生实质上是水平温度梯度随时间增 大,天气现象加强;锋消是水平温度梯度随时间减 小,天气现象减弱。
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