第五章_1天气系统的外推预报法
第五章：天气
分类： 分类：按形 成和热力结 构分为冷性 反气旋和暖 性反气旋 冷性反旋： 冷性反旋： 冷高压） （冷高压） 中高纬度大 陆冬半年最 多，寒潮天 气。
暖性反气旋： 暖高压）副热带高压洋面上。 暖性反气旋： （暖高压）副热带高压洋面上。
影响我国： 影响我国：西太平洋高压 （西太平洋高压脊） 西太平洋高压脊）
特点： 特点：
流场特点： 流场特点： 北半球摩擦层中， 北半球摩擦层中， 逆时针向内辐合 上升， 上升，多云雨天气
上升气流
地面
分类：
1、无锋面气旋 热带气旋； （1）热带气旋； 地方性气旋： （2）地方性气旋： （3）冷涡 锋面气旋： 2 、锋面气旋： 分为四个阶段 形成（波动）阶段： （1）形成（波动）阶段： 发展成熟阶段：（ ：（3 锢囚锋阶段：（ ：（4 （2）发展成熟阶段：（3）锢囚锋阶段：（4）消 亡阶段： 亡阶段：
分类： 分类：1 、形势预报和气象要素预报 2 、短、 中、 长、 超长期预报 预报方法： 天气图预报： 气象观测、 预报方法： 1 、天气图预报： （气象观测、
资料的传递和填图、天气分析与预报） 资料的传递和填图、天气分析与预报） 填图
数值预报： 2 、数值预报： 模式预报： 3、 模式预报：
天气预报影视
按气压形势： 按气压形势：高压 流场： 流场：气旋 温度：高温区 温度：
低压 反气旋
脊
槽
切变线 锋区
低温区
天气现象： 天气现象：雷暴 热带云团系统
气团： 一、气团 水平方向上
物理性质比较均匀而范围 较大的空气。 较大的空气。 物理性质：温度 湿度 和大气稳定度 物理性质： 范围： 范围： 水平：几百到几千公里。 水平：几百到几千公里。 垂直：几公里到十几公里。 垂直：几公里到十几公里。 同一气团内：物理性质变化很小。 同一气团内：物理性质变化很小。5-7度/1000KM 不同气团过渡带：10-15度/50不同气团过渡带：10-15度/50-100KM
天气形势的天气学预报方法
天气形势的天气学预报方法天气学预报方法是一种定性的、经验性的传统预报方法。
虽然，目前天气形势与气象要素预报已愈来愈依靠数值预报方法，但在很多情况下，特别是局地天气、航线天气等的预报中，天气学方法仍然是十分重要的方法。
下面简单介绍几种应用天气图进行天气形势预报的基本方法。
一、外推法根据最近一段时间内天气系统的移动速度和强度变化的规律，顺时外延，预报出系统未来的移动速度和强度变化，这种方法叫做外推法。
外推法又可分为两种情况：一种是等速外推。
等速外推就是假定系统的移动速度或强度变化基本上不随时间而改变，即与时间成直线关系，外推按这种规律进行，故等速外推又叫做直线外推；另一种是变速外推。
变速外推假定系统的移动速度或强度变化接近“匀变速”状态，即与时间成曲线关系，这时外推时要考虑它们的“变速”情况，故变速外推又叫做曲线外推。
直线外推只需要根据当时和上一时次的两张天气图即可进行，而曲线外推需要利用三张（或以上）天气图进行比较才能进行。
显然，曲线外推要比直线外推更全面些，但是由于实际天气过程的复杂性，曲线外推并不一定比直线外推更准确，因此，使用外推法时必须结合其他预报方法。
应用外推法可以对高、低压系统和槽、脊的移动和强度作出预报。
下面以闭合系统为例说明外推法的应用。
直线外推。
设12 h前低压中心位于点“1”(图11.2 (a))，其中心气压为1008 hPa，作预报时的低压中心位于点“2”，其中心气压为1006 hPa，加深了2 hPa，移动距离为S1。
按直线外推可以预报，12 h后该低压中心将移至点“3”，移动的距离S2=S1；中心气压将继续降低2 hPa，达1004 hPa。
曲线外推。
设24 h前低压中心的位置在点“1”(图11.2 (b))，中心气压为1 011 hPa；1 2 h前中心位置在点“2”，移动距离为S1，中心气压为1002 hPa，加深了9 hPa；作预报时的中心位置在点“3”，中心气压为995 hPa，过去12 h移向向左偏了一个角度，移动距离为S2，加深了7 hPa。
天气形势的天气学预报方法
天气形势的天气学预报方法天气学预报方法是一种定性的、经验性的传统预报方法。
虽然，目前天气形势与气象要素预报已愈来愈依靠数值预报方法，但在很多情况下，特别是局地天气、航线天气等的预报中，天气学方法仍然是十分重要的方法。
下面简单介绍几种应用天气图进行天气形势预报的基本方法。
一、外推法根据最近一段时间内天气系统的移动速度和强度变化的规律，顺时外延，预报出系统未来的移动速度和强度变化，这种方法叫做外推法。
外推法又可分为两种情况：一种是等速外推。
等速外推就是假定系统的移动速度或强度变化基本上不随时间而改变，即与时间成直线关系，外推按这种规律进行，故等速外推又叫做直线外推；另一种是变速外推。
变速外推假定系统的移动速度或强度变化接近“匀变速”状态，即与时间成曲线关系，这时外推时要考虑它们的“变速”情况，故变速外推又叫做曲线外推。
直线外推只需要根据当时和上一时次的两张天气图即可进行，而曲线外推需要利用三张（或以上）天气图进行比较才能进行。
显然，曲线外推要比直线外推更全面些，但是由于实际天气过程的复杂性，曲线外推并不一定比直线外推更准确，因此，使用外推法时必须结合其他预报方法。
应用外推法可以对高、低压系统和槽、脊的移动和强度作出预报。
下面以闭合系统为例说明外推法的应用。
直线外推。
设12 h前低压中心位于点“1”(图11.2 (a))，其中心气压为1008 hPa，作预报时的低压中心位于点“2”，其中心气压为1006 hPa，加深了2 hPa，移动距离为S1。
按直线外推可以预报，12 h后该低压中心将移至点“3”，移动的距离S2=S1；中心气压将继续降低2 hPa，达1004 hPa。
曲线外推。
设24 h前低压中心的位置在点“1”(图11.2 (b))，中心气压为1 011 hPa；1 2 h前中心位置在点“2”，移动距离为S1，中心气压为1002 hPa，加深了9 hPa；作预报时的中心位置在点“3”，中心气压为995 hPa，过去12 h移向向左偏了一个角度，移动距离为S2，加深了7 hPa。
第五章 天气形势及天气要素的预报
F F c F t t
在运动系统上选取一些特征 点或特性线，使得在这些点 上物理量的局地变化为零。 则这些点的运动速度可用下 式表达
Hale Waihona Puke C t xx运动坐标随着槽脊线一起移 动，在槽脊线上总有
p 0 x
用运动学方法预报气压系统的移动
槽（脊）线的移动速度
• 气旋反气旋中心的移动 • 系统中心移速C可分解为Cx和Cy
2P C x xt 2P x 2
P Cy 2x tg 2 tg Cx P 2 y
2
I为变压升度
y
2P yt Cy 2 P y 2
I C
x
θ为系统中心移动方向与x 轴（长轴）的夹角。 β为变 压升度与x轴的夹角。 当系统为正圆时θ=β
2P C xt 2P x 2
分子：变压升度 分母：槽脊的凹凸程度 对低压槽，槽前变高大于槽后 变高，槽后退。槽前变高小于 槽后变高，槽前进。 对高压脊，脊前变高大于脊后 变高，脊前进。脊前变高小于 脊后变高，脊后退。
大 小
变压 小
变压 p 大 t
• 两条定性规则： • 1 槽线沿变压梯度方向移动，脊线沿变压升 度方向移动。 • 2 槽线的移动速度与变压梯度成正比，与槽 的强度成反比。即在变压梯度相同的情况 下，强槽比弱槽移动的慢。
运动学方法
• 利用气压系统过去移动和变化所造成的变 高（或变压）的分布特点，通过运动学公 式，预报系统未来移动和变化的方法。
运动学方法
• 1、变压法 • 变压法常用来预报地面气压系统的变化。 通常用3小时变压和24小时变压。
运动学方法
• 1）气压系统移动的预报 • 任意变量F在固定坐标和运动坐标中局地变 化的关系式为
天气预报
降水预报各种不同类型的降水对国民经济和国防建设会产生不同的影响。
大型降水对国民经济和国防建设有密切关系。
农谚说：“清明要明，谷雨要雨”。
这说明适时适量的降水对农业生产能提供有利的条件，而反常降水则会带来灾害。
我国大部分地区降水都集中在下半年，而这时正是农作物的生长季节，大型降水的多少能造成大面积的涝旱。
尤其是时间长、面积大的暴雨，还能引起洪水泛滥，不仅对生产建设造成极大的危害，而且对人民的生命财产也带来巨大的威胁。
因此，无论工农业生产、航空、航海、交通运输、水利建设、防涝抗旱等都需要及时准确的降水预报。
以下介绍大型降水，即范围广大的降水，降水区可达天气尺度的大小，包括连续性或阵性的大范围雨雪及夏季暴雨。
降水形成过程降水是大气中的水的相变（水汽凝聚成雨雪等）过程。
从其机制来分析，某一地区降水的形成，大致有三个过程。
首先是水汽由源地水平输送到降水地区，这就是水汽条件。
其次是水汽在降水地区辐合上升，在上升中绝热膨胀冷却凝结成云，这就是垂直运动的条件。
最后是云滴增长变为雨滴而下降，这就是云滴增长的条件。
这三个降水条件中，前两个是属于降水的宏观过程，主要决定于天气学条件。
第三个条件是属于降水的微观过程，主要决定于云物理条件。
降水系统首先应从天气图上分析是否有有利于降水的天气系统存在，以下系统有利降水的出现：1、西风带上的高空槽高空槽是引起降水的重要天气系统（这里指的是天气尺度的短波槽）。
高空槽一般与地面锋面气旋相结合，但有时在高空槽前的地面自上只分析到槽和冷锋。
有时连冷锋都分析不出来，仅有一倒槽和负变压区，同样可以观测到降水。
特别是在夏季，水汽条件充分，即使是很小的高空槽，都很可能引起降水。
由于高空槽的结构不同降水也不尽相同。
2、锋面气旋锋面气旋一般位于高空槽前，造成锋面气旋降水的有高空槽；冷、暖锋和锢囚锋等。
锋面性质不同，产生的降水性质也不同，降水常在锋附近、有时在锋前，有时在锋后，锋面气旋中降水的形成，主要是指在稳定大气中的情况。
南京信息工程大学天气学原理第五单元知识点
知识点第五单元§5.1天气系统外推预报法1.天气预报的概念及其分类天气预报是根据气象观测资料，应用天气学、动力学、统计学的原理和方法，对某区域或某地点未来一定时段的天气状况做出定性或定量的预测。
天气预报包括天气形势预报和气象要素预报。
2.外推预报法的概念及其分类外推预报法是根据最近一段时间内天气系统的移动速度和强度变化规律，顺时外延，预报出天气系统未来的移动速度和强度变化。
外推预报法分为等速外推和加速外推两类。
3. 等速外推等速外推假定系统的移动速度和强度变化基本上不随时间改变，系统的移动距离或它的强度与时间成线性关系，外推依据这种线性关系进行。
因此，等速外推又称为直线外推。
4. 加速外推加速外推假定系统的移动速度和强度变化接近等加速状态。
这时，系统的移动距离或它的强度与时间成曲线关系，外推时要考虑加速情况。
因此，加速外推又称为曲线外推。
常见问题第五单元§5.1天气系统外推预报法1.天气形势预报和气象要素预报的区别和联系。
天气形势是指大范围流场、气压场、温度场三度空间的分布形势。
它包含了大范围的环流及环流形势的各个天气系统。
天气形势预报用以预报各种天气系统的生消、移动和强度变化。
气象要素预报，包括气压、气温、湿度、风、云量、降水量和能见度等气象要素的预报。
天气系统及天气形势预报是气象要素预报的基础。
2.等速外推和加速外推的比较两者都是外推法。
如果是等速外推，至少需要两个时次的数据，方可推知第三个时次系统的位置和强度。
而对于加速外推，则至少需要三个时次的数据，才可推知第四个时次系统的位置和强度。
3.外推法的注意事项大气运动需处于相对稳定的状态，天气系统的运动速度和强度变化通常是渐进的，且具有连续性，此时运用外推法做预报比较有效。
而当大气处于显著变动状态时，天气系统的运动速度和强度就会发生剧烈变化，或者大气运动由相对稳定状态转为显著变动状态时，就不能简单地应用外推法来做预报。
若属于外推预报法适用的情形，应用时仍要注意以下三点，1、系统位置和强度一定要定准确；2、已知数据各个时次的时间间隔不能过长；最后，外推时间不能过长。
天气学原理和方法--第5章--周雪松--整理
b) 天气模式与统计物理量相结合的预报方法。 37. 根据天气分析预报实践的总结，我国常见的大风有冷锋后偏北大风，高压后 部偏南大风，低压大风，以及台风大风和雷雨冰雹大风等。 38. 动力统计预报方法，包括完全预报方法（ PP 法）和模式输出统计方法（MOS 法）两种。 39. 一般的专家系统通常由以下五个部分构成：知识库，数据库，推理机，解释 部分，知识获取部分。
பைடு நூலகம்1. 地转涡度平流的作用： a) 对于偏南北向的槽（脊） ，地转涡度平流有使其向西移动的作用。
b) 对于偏东西向的槽（脊） ，地转涡度平流对槽脊的移动无明显作用。 c) 当槽（脊）线上为偏北气流时，有正的地转涡度平流，对涡度局地变化 有正的贡献， 因而使槽加深 （脊减弱） ； 反之， 在槽脊线上为偏南气流时， 槽将减弱（脊加强） 。 12. 相对涡度平流在自然坐标系中的表述如下：
概率统计学处理，给出在统计意义上的定量关系的统计模式。 33. 一般将平均风速达到 6 级（10.8-13.8 米/秒）以上的风，成为大风。 34. 预报冷锋后偏北大风是，主要应分析锋后的冷空气活动。具体从以下几个方 面进行： a) 利用高空图分析冷平流的分布和强度；
b) 利用地面图分析三小时边压得分布和强度。 35. 低压大风即低压发展加深时一般在低压周围气压梯度最大地区出现的大风。 在我国经常出现大风的低压系统有东北低压、江淮气旋、东海气旋等。 36. 大风的预报方法主要有： a) 从形势预报入手的方法；
天气学原理和方法 第 5 章
1. 在天气系统的外推预报法中，推法分为两种情况：等速外推（支线外推）和 加速外推（曲线外推） 。 2. 空气质点的个别变化在运动坐标系中可展开为：
d (V C ) ，其中 dt t
天气预报的基本思路和步骤(天气
要素预报结论(预报内容)写法示例
18-06时:
8-10Ac
4000-5000m 1h 8-10 Sc 1000-
1500m 4h 8- 10 Sc 600-1000m/ 6-9 Fn 200300m SW 1-3 m/s 22h 0-2m/s >10Km 1h 6-10 Km 下半夜有小雨 Tmin: 18º C
要素预报结论（预报内容）
项 目 ：云 （ 量、 状 、高 ） 、风 （ 风向 、 风
速）、能见度、Tmax、Tmin及天气现象的预 报 结 论 ， 按 规 定 预 报 用 语 书 写 。 时 段 ： 若 作 某 地 24 小 时 预 报 ， 按 规 定 分 18~06 ， 06~18 时或 20~08 ， 08~20 时两个时 段分别填写。
垂直于锋的风分量越大,锋移动越快。
(7)统计规律及指标的应用：
一般随季节、地区不同而异。
(8)高压轴向： (9)卫星云图、天气实况演变： (10)数值预报结果：
要素预报理由
从各气象要素形成的条件和影响因子入手，进行 分析
1、云和降水 (1)垂直运动条件：
a.分析空中槽、切变线、锋、低值系统等影响系 统的情况；
一点说明： 只要能将预报结果按规定准确表达出来，写法 可以是各种各样的，没有统一规定一定要怎样写。 但由于填写预报单的目的、作用不同，在写法 上应有所区别：
日常服务——主要写明要素预报结论，通常不写预报理由。 天气日志——除要素预报结论外，还要有简单的理由（主 要是写结论性理由），便于以后作预报检查、天气小结等。 考核——要素、形势预报的结论和理由均要写，且预报理 由应比较充分，使考核者能从中了解你的预报思路和分析 问题的能力。 考核时，因为一次预报的准确性具有偶然性，故不能单纯 用要素预报准确情况来定成绩。一般具体要素预报得分比 重在50%以下，理由分析占一半或一半以上（即使预报有 出入，但理由分析充分、合理、没有矛盾，也可得分）。 当然理由与要素预报结论有联系，理由充分、合理，一般 预报结论也较准确。
《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。
天气学第5章
1、什么是外推预报法？天气分析的实践证明，天气过程的发展在一定时间间隔内常具有连续性，所以可以把天气系统过去的演变趋势外延到以后一段时间，以推测天气形势的未来变化,这种方法称为外推预报法。
预报各种天气系统及其强度变化均可用外推法,一种是假设系统的移动速度或强度变化基本上不随时间而改变,系统的发展变化与时间成线性关系,称为等速外推;另一种是假设系统的移速或强度的变化接近“等加速”状态，其移速和强度与时间成曲线关系，称为加速外推.2、运动学预报法：利用气压系统过去移动和变化所造成的变高（或变压）的分布特点通过运动学公式，来预报系统未来的移动和变化的方法称为运动学方法，其实质也是外推法3、槽线或脊线移动规律:P2104、低压或高压移动规律：p2125、高空形势预报方程:由涡度平流和热成风涡度平流决定1）地转涡度度平流的讨论：p2172）相对涡度平流的讨论：疏密项，散合项（主导作用）、曲率项,引出槽脊发展的定性规则(p219-221)3）热成风涡度平流：如冷舌落后高度槽，槽中有正的热成风涡度平流，槽将发展。
脊中有负热成风涡度平流,脊将加强。
反之，槽（脊)减弱6、地面形势预报方程：1）平均层的高度变化决定（包括涡度平流和热成风涡度平流）2）平均冷暖平流项：冷平流，地面加压；暖平流,地面减压引出引导气流：使气旋、反气旋向前移动；地面系统中心是沿热成风方向移动的，速度大小与热成风相等。
地面低压中心移动比引导气流偏右,反气旋比引导气流偏左。
3）垂直运动产生的温度绝热变化项:稳定大气中：上升运动对反气旋发展有利，而对气旋发展不利；下沉运动对气旋发展有利,而对反气旋发展不利。
不稳定大气中：有凝结现象发生，上升运动有利于气旋的发展.该因子不是气旋发生、发展的主要因子，只是在气旋形成后起作用4)非绝热变化的影响及相关现象解释：p223非绝热作用对锋面气旋的形成不起重要作用，而对冷高压、热低压的形成则是主要因子.7、在下图中，用地面形势预报方程中，平均层以下到地面稳定度变化项解释温 带气旋变化⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+Γ-Γ+∇⋅--∂∂=∂∂dt dQ c T V p p R t H t H p d 1)(ln 8.900ω温带气旋上空若稳定，借助其上升运动，上升绝热膨胀冷却此气柱收缩，气旋包括其近地面气层等压面抬升,温带气旋加压，抑制此气旋加深发展。
天气学第五章(丁)
系统移动的两条定性规则
a.圆形高(低压)中心的移动方向与变压升度 （梯度）方向一致，高压中心向变压升度方 向移动，低压中心向变压梯度方向移动
b.椭圆形的高压中心移向界于长轴与 变压升度之间方向 椭圆形的低压中心移向界于长轴与变 压梯度之间方向
高低压系统移动的两条定性规则
•正圆形低压(高压）中心沿变压梯度（升度） 方向移动 •椭圆形的高压（低压）中心移向界于长轴 与变压升度（梯度）之间方向，长轴越长， 越接近于长轴 •高低压系统移动速度与变压升度（梯度） 成正比，与系统中心强度成反比
系统移动的 运动学公式
t Cx x
天气系统
基本特征
H 0 x
H 0 x
槽线
脊线 低压中心 高压中心 锋面
2H 0 x 2 2H 0 x 2
p p 0, 0 x y p p 0, 0 x y
2 p 2 p 0, 0 x 2 y 2 2 p 2 p 0, 0 x 2 y 2
2
P xt
2
P 2 x
2
P P C y x 2 I y x 2 tg 2 2 tg Cx P I x P 2 2 y y
2 2
对于圆形高低压中心
P P , 2 2 x y
2 2
对于椭圆形高压中心
P P 2 0, 2 y x
3.应用外推法应注意的问题
a.大气运动处于相对稳定状态时外推法 比较有效。而天气系统处于变化比较剧 烈时，不可简单使用外推法。 b.使用时尽量将系统的位置和强度定准 确，外推时间不能过长，即图次时间间 隔不能过长
二、天气系统的运动学预报方法（变压法） 运动学方法：利用气压系统过去移动和变 化所造成的变高（或变压）的分布特点， 通过运动学公式，来预报系统未来的移动 和变化的方法。
《天气学原理》复习重点（下）
《天⽓学原理》复习重点（下）Char3 ⽓旋与反⽓旋1、⽓旋（反⽓旋）是占有三度空间的，在同⼀⾼度上中⼼⽓压低（⾼）于四周的流场中的涡旋。
⽓旋在北半球逆（顺）时针旋转，在南半球相反。
温带的⽓旋和反⽓旋冬季强于夏季，海上的⽓旋强于陆上的，陆上的反⽓旋强于海上的。
⽓旋按地理分为热带⽓旋和温带⽓旋；按热⼒结构分为锋⾯⽓旋和⽆锋⽓旋反⽓旋地理分为极地、温带和副热带反⽓旋；按热⼒结构分为冷性和暖性反⽓旋2、涡度⽅程涡度：表⽰流体质块的旋转程度和旋转⽅向ξ /? t >0表⽰⽓旋性涡度增加，反⽓旋性涡度减⼩ξ /? t <0表⽰反⽓旋性涡度增加，⽓旋性涡度减⼩涡度倾侧项：由于垂直速度在⽔平⽅向分布不均匀，引起涡度的变化⽔平⽆辐散⼤⽓中绝对涡度守恒。
位势涡度守恒解释⽓柱上⼭下⼭强度变化：⽓柱上⼭，H 减⼩，辐散，f 不变，则⽓旋性涡度减⼩，反⽓旋性涡度增⼤；⽓柱变短，为了保持位势涡度守恒，正涡度减⼩，有正变⾼，所以槽和低压减弱，脊和⾼压增强；青藏⾼原（第五章）：上（下）⼭，⽓柱缩短（伸长），为了保证整层⼤⽓的不可压缩性，必伴有⽔平辐散（合），同时在⽔平地转偏向⼒作⽤下，反⽓旋（⽓旋）涡度⽣成，则⽓旋性涡度减⼩，反⽓旋性涡度增⼤；考虑准地转运动有等压⾯⾼度升⾼（降低），低值系统（⾼空槽、低中⼼）减弱（加强），⾼值系统（⾼空脊、⾼中⼼）加强（减弱）。
3、位势倾向⽅程（1）地转风绝对涡度平流可分为地转涡度的地转风平流和相对涡度的地转风平流解释槽脊移动：波长<3000km 的短波，以相对涡度平流为主槽前脊后：正相对涡度平流，有负变⾼；槽后脊前：负相对涡度平流，有正变⾼槽线、脊线：相对涡度平流为0，等压⾯⾼度没有变化，槽脊不会发展，⽽是向前移动。
物理解释：槽前脊后借助西南风将正相对涡度⼤的向⼩的⽅向输送，使得其固定点正相对涡度增加，在地转偏向⼒作⽤下伴随⽔平辐散，⽓柱质量减少，地⾯减压，有负变压中⼼，地⾯辐合，这样⾼空辐散，地⾯辐合，有上升运动，上升绝热冷却，⽓柱收缩，⾼层等压⾯⾼度降低，有负变⾼；相反，槽后脊前引起⾼层等压⾯⾼度增加，槽线处变⾼为零，所以，槽⽆加深减弱，向东，即向前移动。
天气形势及天气要素的预报
d
1
CP
dQ
dt
◦ 1000hPa等压面的高度H0的变化，由四项决定：
1. 平均层高度的变化 2. 平均冷暖平流 3. 垂直运动产生的温度绝热变化
4. 非绝热项
27
二、讨论——地面预报规则 1.平均层高度变化项
当
高空正涡度平流区（涡度平流+热成风涡度平流） 有利于地面气压下降——有利于地面气旋发展
2. 预报规则 气 旋——摩擦上升运动随高度减小，产生水平
辐散，气旋性涡度减小——气旋减弱 反气旋——摩擦下沉运动随高度减小，产生水平
辐合，气旋性涡度增加——反气旋减弱
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九、天气学预报的方法和思路 （一）形势预报规则
◦ 五流：
◦ 涡度平流、热成风涡度平流、冷暖平流、引导气流和平均气流
◦ 三变：
◦ 变压、变高、变温
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1、等速外推
2、加速外推
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（二）高空槽脊的外推法
1、移动外推 ——分段外推
2、强度外推 ——等高线振幅
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（三）应用外推法时应注意的问 题
1、在天气形势稳定的时候可用外推 2、在天气出现转折时不可用 3、外推的时间是短期的，长期不能用
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二、天气系统的运动学预报法 （变压法）
◦ 利用变压、变高的分布特点，通过运动学公式，预测系统未来的移动的 变化
变压在X方向上的变化率 等高线的弯曲程度
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槽脊线移动预报规则
1. 槽线沿变压梯度方向移动，脊线沿变压升度方向移动 2. 槽（脊）线的移动速度与变压梯（升）度成正比，与槽（脊）强度成
反比。
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2.气旋和反气旋中心的移动 ——定性预报规则
1. 正圆形的高压（低压）沿变压的升度（梯度）方向移动
天气预报的基本方法
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2
船舶天气预报的一般程序
▪ 对历史、现状和未来的天气形势作以分析。 ▪ 描绘影响系统的演变轨迹并标注强度变化。 ▪ 描绘船舶预定航线和不同时刻的船位。 ▪ 分析影响系统的三度空间结构。 ▪ 确定未来不同船位的天气。
传真天气图分析：⑴阅读传真天气图题，获得哪个台发布的、 什么时间、什么地区、什么种类的天气图信息。⑵ 搞清楚 该图的坐标投影、经纬线间隔、显著的地理位置、等压线或 等高线间隔。⑶ 确定影响本船的天气系统—影响系统。将 与天气图同时刻的船位标注在天气图上，从而确定出未来影 响本船的天气系统。⑷ 由过去的天气图追朔该天气系统的 变化过程，确定系统处于生命史的哪个阶段。⑸ 确定船舶 未来的天气。将未来24小时或36小时的船位标注在相应时间 的地面预报图上， 确定出未来船舶的天气，如风向风速、 气压等要素。
▪ 目前，天气预报已能相当准确地报出3天以内的形
势预报，准确率达到90%，地面形势预报准确率也
超过70%。天气学方法是一种定性的、经验性的方
法，本节主要介绍天气学方法。
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船舶天气预报的着眼点
▪ 了解预报海域的海况、气候条件和环流特点。掌握该 海域海流性质、流向流速和分布特点；熟悉该海域气 候和季节环流特点。如风浪、浓雾以及对船舶有较大 影响的天气系统的时空分布等。
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高空锋区及典型的气压系统
4．冷高压：与冷空气活动相联系，主要出现在低层，多移动 性，其移动路径与冷空气路径基本相同。强冷高压伴随寒潮 天气过程。前部边缘是偏北大风，中心附近为晴朗、干冷、 微风少云天气。
166-演示文稿-天气系统的运动学预报法ppt
并取 X 轴与系统运动方向一致，则
系统移动
的运动学 公式
Cx
t
x
运动坐标系：水平面上，随着运动的
天 运
气 动
系统 的坐
相对 标系
于 。
地表 质点
以运V速动 度速C度C
做水 为
平
d dt
t
(V C )
（ 5. 2）
质点个别 变化
运动坐标 系中局地
变化
运动坐标 系平流变
化
天气系统 槽线 脊线 低压中心 高压中心 锋面
因：（
d dt
）固
（
d dt
）移
所以：（ 1 ）右端 = （ 2 ）右端 得运动坐标系与固定坐标系中局地变化的关系
t
t
C
运动坐标系：水平面上，随着运动的
天气 运动
d dt
系的统坐相标t对 系于。地质(V表点以运V速动 度速CC度C)做为
水平
（ ）
5.2
质点个别 变化
运动坐标 系中局地
变化
固定 ：
坐dd标t 系中
空气t运 动 质V点的 个别
变化
为
质点个别变 化
固定坐标系 中局地变化
固定坐标系 中平流变化
d dt
t
u
x
v
y
（ 5. 1 ））
空气运动质点的个别变化等于局地 变化与平流变化之和
固定坐标系：
（
d dt
）固
t
V
(1)
移动坐标系：
（
d dt
）移
t
（V
C)
(2)
（ 4 ）三小时变压和 24 小时变压（变 高）在运动学方法中的应用