天气学原理和方法 第二章 气团与锋
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2、气团和锋解析
我 国 冬 季 气 团 活 动 示 意 图
我 国 夏 季 气 团 活 动 示 意 图
二、锋
冷、暖气团 之间十分狭 窄的过渡区 域称为锋
（一）锋的空间结构
锋面向 冷气团 一侧倾 斜
（二）锋面附近气象要素的分布
1.温度场特征 锋区内温度水平梯度远比其两侧气团内部大， 锋区内温度垂直梯度特别小
2.暖锋
锋面在移动过程中，暖气团占主导地位，推 动锋面向冷气团一侧移动
3.准静止锋:
冷暖气团势力相当，锋面很少移动。（主要 由地形原因造成）
4.锢囚锋:
冷锋追上暖锋或由两条冷锋迎面相遇而构 成的复合锋
锢 三章
第二节 气团和锋
天气系统的尺度
大尺度：水平范围在500～5000千米 中尺度：水平范围在50～500千米 小尺度：水平范围在50千米以下
一、气团
在水平方向上物理性质(T、e）相对均匀 的大范围空气
在同一气团中，气象要素的垂直分布几科相同， 天气现象大致一样。
（一）气团的形成条件
（1）大范围性质比较均匀的地理区域; （2）空气能够在气团源地长期停留或缓慢移动。
（二）气团的分类
地理分类:冰洋气团、中纬度气团、热 带气团、赤道气团 热力分类:冷气团、暖气团。
（三）气团的变性及天气
1.气团的变性
当气团在源地形成后，气团中的部分空气会 离开源地移到与源地性质不同的地面，气团 中的空气与新地表产生了热量与水分的交换， 同时在移动中还会发生一些物理过程，这样 气团的物理性质就会逐渐发生变化，这种变 化称为气团的变性。
剖面图上锋区附近的等温线
2.气压场特征
锋处于低压槽中
3.风的特征
在水平方向上从锋后到锋前，风呈气旋式 转变（即逆时针旋转）
天气学原理与方法气团和锋概要
第二章 气团与锋
§2.1 气团 §2.2 锋的概念与锋面坡度 §2.3 锋面附近气象要素场的特征 §2.4 锋面分析 §2.5 锋生与锋消 本章重点掌握：锋的概念与分类；锋面附近温度 场、气压场、变压场和风场的特征；锋面天气 特征；锋生、锋消的概念 及影响因素
§2.1 气团
一、气团的概念
气团的分类
(热力分类法)
热力分类法就是依据气团的温度和所经地区下垫面的温 度对比来划分。 冷气团：指移向暖的下垫面的气团。冷气团使所经地区 气温下降，而其本身温度则升高。这种气团由于其低层 迅速增温，气温垂直递减率增大，气层往往趋于不稳定， 容易发生对流，因此冷气团低层常具有不稳定天气特征。 暖气团: 指移向冷的下垫面的气团。暖气团使所经地区 气温上升，而其本身温度则下降。气温垂直递减率减小， 气层趋于稳定，有时形成逆温，对流不易发展，所以暖 气团具有稳定性的天气特点。 另外，两气团相遇时温度相对高的气团称暖气团，低的 称为冷气团。
夏季：西伯利亚气团主要活动在我国长城以北和西北地 区。我国沿海主要受变性热带海洋气团影响。气候炎热、 潮湿、多雷雨。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。云南、云贵高原南部则受SW夏季风影响，形成了 得天独厚的独特气候。 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。 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
我国统计结果 北方（高纬）锋面坡度 南方（低纬）锋面坡度
其中冷锋的坡度大于暖锋和静止锋
三、锋的分类
根据锋在移动过程中冷、暖气团所占的主次地 位可将锋分为：冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚 锋四种。 根据锋伸展的不同高度可将锋分为：对流层锋 （地面——对流层顶）、地面锋（700hap以 下）和高空锋（500hap以上，不接地）三种。 根据气团的不同地理类型可将锋分为冰洋锋 （北极锋）、极锋和副热带锋三种。
§2.1 气团 §2.2 锋的概念与锋面坡度 §2.3 锋面附近气象要素场的特征 §2.4 锋面分析 §2.5 锋生与锋消 本章重点掌握：锋的概念与分类；锋面附近温度 场、气压场、变压场和风场的特征；锋面天气 特征；锋生、锋消的概念 及影响因素
§2.1 气团
一、气团的概念
气团的分类
(热力分类法)
热力分类法就是依据气团的温度和所经地区下垫面的温 度对比来划分。 冷气团：指移向暖的下垫面的气团。冷气团使所经地区 气温下降，而其本身温度则升高。这种气团由于其低层 迅速增温，气温垂直递减率增大，气层往往趋于不稳定， 容易发生对流，因此冷气团低层常具有不稳定天气特征。 暖气团: 指移向冷的下垫面的气团。暖气团使所经地区 气温上升，而其本身温度则下降。气温垂直递减率减小， 气层趋于稳定，有时形成逆温，对流不易发展，所以暖 气团具有稳定性的天气特点。 另外，两气团相遇时温度相对高的气团称暖气团，低的 称为冷气团。
夏季：西伯利亚气团主要活动在我国长城以北和西北地 区。我国沿海主要受变性热带海洋气团影响。气候炎热、 潮湿、多雷雨。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。云南、云贵高原南部则受SW夏季风影响，形成了 得天独厚的独特气候。 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。 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
我国统计结果 北方（高纬）锋面坡度 南方（低纬）锋面坡度
其中冷锋的坡度大于暖锋和静止锋
三、锋的分类
根据锋在移动过程中冷、暖气团所占的主次地 位可将锋分为：冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚 锋四种。 根据锋伸展的不同高度可将锋分为：对流层锋 （地面——对流层顶）、地面锋（700hap以 下）和高空锋（500hap以上，不接地）三种。 根据气团的不同地理类型可将锋分为冰洋锋 （北极锋）、极锋和副热带锋三种。
天气学原理气团和锋
天气学原理气团和锋第一节气团基本内容一、气团的概念；二、气团的形成和变性的物理过程；三、气团的分类；四、影响中国的气团.什么是气团？诗词欣赏——1惠崇春江晚景苏轼竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知。
蒌蒿满地芦芽短，正是河豚欲上时。
隐含道理：春天地球表面温度比大气温度先增高（诗词欣赏——2）大林寺桃花白居易人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。
常恨春归无觅处，不知转入此中来。
（大林寺位于江西庐山牯岭西）隐含道理：温度随高度减小，热源必在下方气团的定义：在对流层内水平方向上物理属性比较均匀的大块的空气团称为气团。
(?一般指温度、湿度水平尺度一般在千公里以上)气团的形成条件：性质比较均匀的广阔的下垫面；环流条件（经常受高压控制）；地理条件气团形成的物理过程通过大气中各种尺度的运动（湍流、流场、蒸发、辐射等），经过足够的时间，大气取得和下垫面类似的物理属性气团源地形成气团的，温湿特性比较均匀的地区为气团源地源地特点：面积足够大，下垫面热力性质比较均匀，受高气压控制的时间多，大陆上气团源地的周围有山地环绕气团变性气团形成之后，当它移动到另一个新的下垫面的时候，由于下垫面的性质和物理属性都发生了改变，所以，气团的属性也随之发生相应的变化. 气团属性的变化称之为气团的变性。
气团分类地理分类法：可分为四大类：北极气团、极地气团、热带气团、赤道气团；热力分类法：可分为暖气团、冷气团影响中国的气团中国境内出现的气团多为变性气团；冬半年中国通常受极地大陆气团影响，它来源于西伯利亚和蒙古，我们称它为西伯利亚气团；夏半年西伯利亚气团在中国长城以北和西北地区活动频繁，它和南方热带海洋气团交绥，是构成中国盛夏南北方地区降水的主要原因。
热带大陆气团常影响我国西部地区，受其控制地区出现干旱和酷暑。
气团季节性强弱变化对中国天气的影响春季，西伯利亚气团和热带海洋气团势力相当，是锋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，我国东部出现秋高气爽的宜人天气。
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）
气团与锋课件
寒潮是一种灾害性天气，会对人们的生产和生活带来严重影响。 联系2005年元旦前后上海市经历的一次寒潮过程，回答问题。 （1）读“上海市气温、气压变化示意图”， 分析这次寒潮过境前后天气变化情况。 过境前：气温较高，气压较低，天气晴朗 过境时：气温骤降，风力加大，伴有雨雪 过境后：气温较低，气压升高，天气转晴 （2）影响上海市的寒潮大多源于 蒙古-西 伯利亚 一带。 （3）（3）下列气旋、反气旋示意图中，反 映寒潮源地近地面气流状况的( B )
2.下列表示冷锋天气的示意图是( B )
研究性学习
锋面过境时一定出现降水吗？
图示A、B、C、D四地，目前哪些区域可能正在降水？
B（冷锋锋后）、C（暖锋锋前）可能正在降水
图示A、B、C、D四地大致位于同一纬度，比较四地的
气温最大值和气压最大值。
气温最大值——D，气压最大值——B
冷气团 暖气团
冷气团 暖气团
（4）下列选项中，与寒潮天气有关的是(ABDE ) （多项选择） A.感冒患者数量猛增 B.交通事故频发 C.城市用电、用气量减少 D.羽绒服装热销 E.病虫害减少，有利于来年农作物生长
小结与作业
气团与锋 锋的类型与天气 冷锋与天气 暖锋与天气 准静止锋与天气 作业：1.课时训练10 2.预习下一小节
（4）锋面坡度。冷锋面坡度比暖锋坡度陡。
移动缓慢的锋或冷、 暖气团势力相当，锋 面呈准静止状态的锋， 称为准静止锋。在它 的控制下，常造成该 地长时间的阴雨天气。
符号
我国主要的准静止锋
①江淮准静止锋：即长江中下游梅雨季节形成 的主要天气系统。 ②华南准静止锋 ：也称南岭静止锋，多为冷空 气南下后势力减弱和南岭山脉的阻挡所致。 ③昆明准静止锋：又称云贵准静止锋，位于云贵高
天气学分析——第二章 气团与锋
锋区：就是密度不同的两个气团之间的过度区。在天气图上,表 现为温度水平梯度大而窄的区域，并且它随高度向冷区倾斜， 这样的等温线密集带通常称为锋区。
锋区的水平宽度：约为几十公里到几百公里，一般是上宽下窄。 在天气图上由于比例尺小，锋区的宽度表示不出来，可以把它 看作一个面，称为锋面。锋面与地面的交线称为锋线。锋区与 暖气团的界面称为暖界面，在空间剖面图上称为上界面，锋区 与冷气团的界面称为冷界面，或下界面。
二、气团的形成与变性
气团的形成必须具备两个条件： 一是：范围广阔，地表性质比较均匀的下垫面，即气团源地。 例如：广阔的海洋、巨大的沙漠或冰雪覆盖等性质的下垫面。 二是：相对稳定的环流形势。例如移动甚少的反气旋。 气团源地：具有形成气团温、湿属性比较均匀条件的地区 另外，空气运动对气团形成也有很大影响。下沉辐散运 动可以使大气中温度、湿度的水平梯度减小，增加大气中温、 湿特性的水平均匀性。
二、锋面的坡度
（a）一级不连续面 附近的密度分布
（ a） 零Байду номын сангаас级 不 连 续 面附近的密度分布
三、锋的分类 1、根据锋在移动过程中冷、暖气团所占地位来分：可分为 冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋四种。
2、根据锋伸展的高度来分：可分为：对流层锋、地面锋、高 空锋三种。
3、根据气团的不同地理类型分：可分为：冰洋锋（北极锋）、 极锋和副热带（热带）锋三种。
下面，主要根据第一种分类法对锋进行讨论。
1、冷锋
锋面在移动过程中，冷空气起主 导作用，推动锋面向暖气团一侧 移动，这种锋面称为冷锋。 冷锋过境后，冷气团占据了原 来暖气团所在的位置。 冷锋在我国一年四季都有，冬半年更为常见。
（2）、暖锋
锋面在移动过程中，暖空气起 主导作用，推动锋面向冷气团 一侧移动，这种锋面称为暖锋。
天气学原理知识点汇总
《天气学原理》考前辅导知识点归纳总结1气团和锋（第二章第一节-第二节）气团指的是气象要素（主要是温度和湿度）水平分布比较均匀的大范围空气团。
水平尺度约为1000Km；垂直尺度约为10Km。
锋是密度不同的两个气团之间的过渡，锋区的水平宽度约为几十公里到几百公里，一般上宽下窄。
2锋区、锋面、锋线的联系与区别（第二章第二节）锋区是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。
锋区的水平宽度约为几十公里到几百公里，一般上宽下窄。
在天气图上由于比例尺小，锋区的宽度表示不出来，可把它看作为空间的一个面，即为锋面。
锋线指的是锋面与地面的交线称。
3锋面附近气象要素场的特征（第二章第三节）温度场特征：锋区内温度水平梯度远比其两侧气团大。
锋区内温度垂直梯度小，同一等压面或等高面上锋区内等温线密集，其密集程度愈强，表示锋面愈强，同时温度的密集区随高度增加向冷空气一侧倾斜。
气压场：在地面上，一般锋面位于气压槽中，等压线通过锋面呈气旋式弯曲，其折角指向高压。
锋两侧的气压梯度不连续。
风场特征：锋线附近的风场具有气旋性切变，地面摩擦可使气旋性切变加剧。
锋区内风速随高度的变化较大。
一般冷锋附近有冷平流，水平风向随高度增加是逆时针旋转；暖锋附近有暖平流，水平风向随高度增加而呈顺时针旋转。
地面锋上空，可出现大风速区，甚至可出现急流。
变压场：变压是指某一点的气压随时间变化的大小。
一般来说冷锋锋后有三小时正变压，冷锋前气压变化不大。
暖锋锋前有三小时负变压，暖锋锋后气压变化不大。
对于锢囚锋来说，锢囚锋前多为三小时负变压，锋后多为三小时正变压。
4 锋的分类（第二章第二节）根据锋在移动过程中冷、暖气团所占有的主次地位，可将锋分为：冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋。
根据锋的伸展高度可将锋分为：地面锋（或低层锋）、高空锋、对流层锋。
根据锋面两侧的气团来源的地理位置不同，可将锋分为：冰洋锋、极锋和赤道锋（热带锋）。
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。
第二节 气团和锋
4
2013-7-19
§2.1 气团
二、气团的形成与变性 1.气团的形成 1）气团的形成条件： 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。
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。
一般而言，冷气团移到暖的地区变性较快；相反，暖气团移到冷的地 区则变性较慢。 从大陆移入海洋的气团容易因海面蒸发而变湿，可是从海洋上移入大 陆的气团变干就慢得多了。 当气团所经下垫面的性质与源地性质差异较大时，气团属性容易改变， 变性快些；反之就慢些。
2013-7-19
7
§2.1 气团
三、气团的分类与特征 1.地理分类 根据气团形成源地的不同，通常把气团划分为: 冰洋气团（又称北、南极气团） 极地气团 热带气团 赤道气团 其中除了赤道气团因源地几乎全为海洋外，前三 种气团又各分为海洋性气团和大陆性气团。
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2013-7-19
§2.2 锋
4.锢囚锋 它是由于冷锋追上暖锋，或者由两条冷锋迎面相 遇而形成的（也有同一条冷锋的两端迎面相遇而形 成的）。锢囚锋可分为三种情况：
如果锋后的冷气团比锋前的冷气团更冷，称为冷式锢囚锋； 如果锋后的冷气团比锋前的冷气团更暖，称为暖式锢囚锋； 如果锋前后的冷气团无大差异，则称为中性锢囚锋；
多形成于副热带的沙漠地区，天气炎热而干燥，气层因低 多形成于副热带高压控制的海洋上，气温较高，湿层厚， 层温度高而不稳定，以晴朗少云天气为主。这种气团长期控 大气低层不够稳定，由于副热带高压中盛行下沉气流，中层 制一个地区往往形成严重的干旱。 存在下沉逆温，阻碍了对流和乱流的发展，天气常是晴热。 只有当副热带高压脊深入内陆，逆温层被上升运动破坏时才
2013-7-19
§2.1 气团
二、气团的形成与变性 1.气团的形成 1）气团的形成条件： 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。
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。
一般而言，冷气团移到暖的地区变性较快；相反，暖气团移到冷的地 区则变性较慢。 从大陆移入海洋的气团容易因海面蒸发而变湿，可是从海洋上移入大 陆的气团变干就慢得多了。 当气团所经下垫面的性质与源地性质差异较大时，气团属性容易改变， 变性快些；反之就慢些。
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§2.1 气团
三、气团的分类与特征 1.地理分类 根据气团形成源地的不同，通常把气团划分为: 冰洋气团（又称北、南极气团） 极地气团 热带气团 赤道气团 其中除了赤道气团因源地几乎全为海洋外，前三 种气团又各分为海洋性气团和大陆性气团。
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§2.2 锋
4.锢囚锋 它是由于冷锋追上暖锋，或者由两条冷锋迎面相 遇而形成的（也有同一条冷锋的两端迎面相遇而形 成的）。锢囚锋可分为三种情况：
如果锋后的冷气团比锋前的冷气团更冷，称为冷式锢囚锋； 如果锋后的冷气团比锋前的冷气团更暖，称为暖式锢囚锋； 如果锋前后的冷气团无大差异，则称为中性锢囚锋；
多形成于副热带的沙漠地区，天气炎热而干燥，气层因低 多形成于副热带高压控制的海洋上，气温较高，湿层厚， 层温度高而不稳定，以晴朗少云天气为主。这种气团长期控 大气低层不够稳定，由于副热带高压中盛行下沉气流，中层 制一个地区往往形成严重的干旱。 存在下沉逆温，阻碍了对流和乱流的发展，天气常是晴热。 只有当副热带高压脊深入内陆，逆温层被上升运动破坏时才
气团与锋
33
冷锋后的强冷空气赶上暖锋前的 冷空气形成的锢囚锋
34
沿锢囚锋不同部位的垂直剖面
35
锢囚锋的形成过程：地面图和垂 直剖面
36
37
38
冷式
暖式
中性
39
地面锋：主要指锋面垂直方向的伸展位置主要位于大气低层。 地面锋一般认为是在水平面气压图上的一个强的水平温度梯 度带。它经常与降水相关联，可造成局地的强烈天气，同时
10
我国冬季的气团活动
11
我国夏季的气团活动
12
气团交界面附近的降水天气
13
二、锋
1.概念
锋面：在大气科学中，一般将在热力学场和风场具有显著变 化的狭窄倾斜带定义为锋面，它具有较大的水平温度梯度、 静力稳定度、绝对涡度以及垂直风速切变等特征。 锋区：从气团概念来看锋面，锋面可以定义为冷、暖两种不 同性质气团之间的过渡带，这种倾斜过渡带称为锋区。 锋线：锋面与地面相交的线，叫做锋线，习惯上把锋面和锋 线统称为锋。
65
（5）锢囚锋 锢囚锋是由冷锋赶上暖锋或是两条冷锋迎面相遇，把 暖空气抬到高空而在原来锋面下面又形成新的锋面。它的云 系也是由两条锋面的云系合并而成，所以天气最恶劣的地区 及降水区多位于锢囚锋附近，云系多为高层云（雨层云）、 复高积云和层积云等。降水区的宽度，一般从地面锋线至 700mb槽线。 当锢囚锋随时间推移时，由于暖空气被抬升的高度越 来越高，云底高度也就越来越高，云越来越薄，而锋下的锢 囚锋面上所形成的新云系就获得发展。
或缓慢移动，通过大气中各种尺度的湍流、系统性垂直运动、
蒸发、凝结和辐射等物理过程与地球表面进行水汽和热量交换， 经过足够长时间交换才能获得下垫面的温度、湿度和稳定度等
物理属性。
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秋季：变性西伯利亚气团主导，秋高气爽、热带海 洋气团
§ 2.2 锋的概念与锋面坡 度
锋面和气旋是中纬度最典型的两类天气 系统，中纬度许多天气现象与锋面和气 旋有关。大气锋面是天气学中最经典的 概念之一，也是最重要的中纬度天气系 统之一。
锋区 锋面 锋线
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，它们的交接地带就是一个倾斜的交接 地区。这个交接地区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。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 的交线称为锋线。锋区(上界和下界之间的区域)。
冷锋后地面加压
冷锋前暖锋后，静止锋附近：变压不明显
( PL PN ) 0 t
PL PN ( PL PN ) C x ( ) t x x 暖锋情况下 Cx 0 而 PL PN x x PN PL 因此有
t t
即暖锋前变压代数值小于暖锋后变压代数值
夏季，在我国西北、华北等地，以及冬季在我 国南方地区出现的冷锋天气多属这一类型。
第二型冷锋天气模式
锋面在高空槽后或槽线附近，移动快、坡度大 (1/40-1/80)的冷锋。锋后冷空气移动速度远较 暖气团为快，它冲击暖气团并迫使产生强烈上 升。而在高层，因暖气团移速大于冷空气，出 现暖空气沿锋面下滑现象，更加强了锋线附近 的上升运动和高空锋区上的下沉运动。
明显的暖锋在我国出现得较少，大多伴随 着气旋出现。春秋季一般出现在江淮流域和东 北地区，夏季多出现在黄河流域。
准静止锋与连阴雨 很少移动或移动缓慢的锋叫准静止锋。 它的两侧冷暖气团往往形成"对峙"状态， 暖气团前进，为冷气团所阻，暖气团被 迫沿锋面上滑，情况与暖锋类似，出现 的云系与暖锋云系大致相同。由于准静 止锋的坡度比暖锋还小，沿锋面上滑的 暖空气可以伸展到距离锋线很远的地方， 所以云区和降水区比暖锋更为宽广。但 是降水强度小，持续时间长，可能造成" 霞雨霏霏、连日不开"的连阴雨天气。准 静止锋天气一般分为两类
3 冷锋附近垂直运动情况 ⑴一型冷锋（槽前对应冷锋） a. 冷锋附近地面处在气旋中，风向辐合上 升 b. 冷锋附近暖界面上的暖湿气流被迫抬升 c. 冷锋对应处在高空槽前有系统性上升 d. 冷锋上空对应弱冷平流引起下沉运动 降水落在冷锋后到冷空气边界，稳定
⑵ 二型冷锋（ 槽后对应冷锋） a) 近地面摩擦辐合 b) 暖湿气流被迫抬升 c) 高空槽后有系统性下降 d) 强冷平流引起下沉运动 降水区处于锋前 到锋线，且不稳定 ⑶一型冷锋与二型冷锋的区别 a． 位置：一型在槽前，二型在槽后 b． 降水区不同：一型在锋后，二型在锋前 c． 高层冷平流强弱不同：一型弱，二型强 d. 降水稳定性不同：一型稳定，二型不稳定
暖锋天气模型
暖锋的坡度很小，约为1/150。暖空气一般含 有比较多的水汽，主动上升前进，在冷气团之 上慢慢地向上滑升可以达到很高的高度，暖空 气在上升过程中绝热冷却，达到凝结高度后， 在锋面上便产生云系。当暖空气滑升的高度足 够高，水汽又比较充沛时，暖锋上常常出现广 阔的、系统的层状云系。云系序列为：卷云 (Ci)，卷层云(Cs)，高层云(As)，雨层云(Ns)。 云层的厚度视暖空气上升的高度而异，一般情 况下可达几公里，厚者可达对流层顶，而且愈 接近地面锋线云层愈厚。
锋面的空间结构
锋的类型
a
b
c A冷式锢囚锋 B暖式锢囚锋 C中性锢囚锋
锋面的坡度
马古列斯锋面坡度公式
讨论： 1 其他条件不变，锋面坡度随纬度增高而增大
2 锋两侧温差越大坡度越小，温差为零则不会有锋面
3 锋两侧风速差为零时，锋面不存在；锋存在时则气 两侧平行于它的地转风分速应具有气旋式切变 4 冷暖气团的平均温度越高坡度越大 5 锋附近气流曲率很大式应用梯度风公式，即气旋曲 率越大的气流中锋面平衡坡度越大
四、锋附近湿度场特征：
一般 暖空气 湿度大，露点高 冷空气 湿度小，露点低
五、锋面天气：指锋附近的云和降水
1.锋附近引起垂直运动（上升运动）的因子 ⑴地面摩擦辐合上升 ⑵锋场移动过程中的抬升、滑升抬升 ⑶高空槽前后系统性上升下降 ⑷冷暖平流引起的上升下降
2． 暖锋附近垂直运动情况 ⑴暖锋附近地面处在气旋中，风向辐合上升 ⑵暖锋附近暖湿气流沿暖界面滑升运动 ⑶暖锋对应处在槽前脊后有系统性上升 ⑷暖锋上空对应暖平流上升运动强
第二章 气团与锋
§ 2.1 气 团
气团的概念及性质 从地表广大区域来看，存在着水平方向上物理 性质(温度、湿度、稳定度等)比较均匀的大块 空气，它的水平范围常可达几百到几千公里， 垂直范围可达几公里到十几公里，水平温度差 异小，一百公里范围内的温度差为1℃，最多 不超过2 ℃，垂直方向上温度随高度递减。这 种性质比较均匀的大块空气叫做气团
第一型冷锋天气模型
锋面在高空槽前，多稳定性天气。移动缓慢，锋 面坡度不大（约1/100），锋后冷空气迫使暖空 气沿锋面平稳地上升，当暖空气比较稳定，水汽 比较充沛时，会形成与暖锋相似的范围比较广阔 的层状云系，只是云系出现在锋线后面，而且云 系的分布次序与暖锋云系相反，降水性质与暖锋 相似，在锋线附近降水区内还常有层积云、碎雨 云形成。降水区出现在锋后，多为稳定性降水。 如果锋前暖空气不稳定时，在地面锋线附近也常 出现积雨云和雷阵雨天气。
高空锋区
高空锋区
高空锋区
锋面有坡度
2 垂直方向 ：锋区内温度垂直梯度小，逆 温、等温或递减率小，两侧气团内温度随高 度递减 冷暖气团温差越大，锋面逆温越强或过渡区 越窄，通过锋区时等温线弯折越厉害
3 位温随高度增大的快，锋区等位温线密集 等位温面随高度向冷区倾斜，与锋面倾斜方 向一致
以假相当位温代替位温，自地面向上伸展的 舌状高值区多为上升运动区，湿度大，自高 空指向低层的舌状高值区多为下沉运动区
气团形成与变性
1 形成条件：性质均匀的广阔的地球表面， 缓慢运动 下沉辐散，稳定的环流 2 方式：各种尺度的湍流、系统性垂直运动、 蒸发、凝结和辐射等物理过程
3 气团变性：移动到新的源地，气团的物理 属性逐渐发生变化
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
暖锋前地面减压
冷锋后地面加压
冷锋前暖锋后，静止锋附近：变压不明显
散度总和辐散则地面气压下降
散度总和辐合则地面气压上升
三、以密度一级不连续模拟锋面，锋面坡 度与其附近的气压场、风场和变压场特征
密度一级不连续，则有
F N L N L F
x x PL PN x
在冬季，由于暖气团湿度较小，气温不可能 发展成强烈不稳定天气，只在锋线前方出现 卷云、卷层云、高层云、雨层云等云系。当 水汽充足时，地面锋线附近可能有很厚、很 低的云层，和宽度不大的连续性降水。地面 锋过境后，云层很快消失，风速增大，并常 出现大风。在干旱的季节，空气湿度小，地 面干燥、裸露，还会有沙暴天气。这种冷锋 天气多出现在我国北方的冬、春季节
夏季，地面锋线附近，一般会产生强烈发展的 积雨云，出现雷暴、甚至冰雹、飑线等对流性 不稳定天气。高层锋面上，往往没有云形成。 第二型冷锋云系呈现出沿着锋线排列的狭长的 积状云带，好似一道宽度约有十公里，高达十 多公里的云堤。在地面锋线前方也常常出现高 层云、高积云、积云。冷锋过境时，往往乌云 翻滚，狂风大作，电闪雷鸣，大雨倾盆，气象 要素发生剧变。这种天气历时短暂，锋线过后， 天空豁然晴朗。
PN PL PF x x x 2 PN 2 PL 2 x x 2
tg N
1 g
1 tg L g
PF PN 2 2 x x F N x x 2 2 PL PF 2 2 x x L F x x
1 地理分类
热带气团（副热带高压及其以 南的广大信风区）：分大陆性 和海洋性
赤道气团
冷气团：当气团向着比它暖的 2 热力分类 下垫面移动时称为冷气团 暖气团：当气团向着比它冷的 下垫面移动时称为暖气团
我国境内的气团活动与天气：多为变性气团
冬季：极地大陆气团和热带海洋气团、北极气团（寒
潮，极涡）
夏季：西伯利亚气团、热带海洋气团、热带大陆气 团（伊朗高压）、赤道气团 春季：西伯利亚气团、热带海洋气团
气压场
2 风场特征
水平： 锋线附近风场具有气旋性切变， 地面摩擦作用可使这种气旋式切变更加 明显，并导致锋线附近强的风场辐合 垂直：暖锋附近风向随高度顺转 冷锋附近风向随高度逆转
3 变压场特征
变压是指某一点的气压随时间变化的大小 冷锋、暖锋均是锋前变压代数值小于锋后变 压代数值
暖锋前地面减压
二、以密度的零级不连续模拟锋面时， 锋面附近风场气压场和变压场的特征
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
1 气压场特征 锋面两侧气压连续，密度不连续， 气压梯度不连续：冷气团中气压梯度 大于暖气团中气压梯度
应用：等压线过锋面有气旋性弯曲，锋 面处等压线有折角，指向高压
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。 大陆移入海洋的气团容易取得蒸发的水汽而变 湿，而从海洋移到大陆的气团，则要通过凝结 及降水过程才能变干，所以气团的变干过程比 较缓慢。
气团的分类
北极气团（冰洋气团） 极地气团：分大陆性和海洋性
暖锋降水主要发生在雨层云内，是连续 性降水，降水宽度随锋面坡度大小而有 变化，一般约300-400公里。暖锋云系有 时因为空气湿度和垂直速度分布不均匀 而造成不连续，可能出现几十公里，甚 至几百公里的无云空隙