中纬度天气系统概述第二章温带气旋和反气旋
高中地理气旋与反气旋形成过程示意图气旋与反气旋天气特点气旋与反气旋风向
气旋反气旋气旋与反气旋历来是公共基础知识的地理常识中较难的版块，首先应是对气旋反气旋作概念性了解，之后才是细节掌握中心是低压高压，以及由于中心的低压高压而产生的一系列气流变动和天气状况。
气旋是指北(南)半球，大气中水平气流呈逆(顺)时针旋转的大型涡旋，因为在同高度上，气旋中心的气压比四周低，因此又称低压。
反气旋是指中心气压比四周气压高的水平空气涡旋，也就是气压系统中的高压。
一、低压与高压由于存在气压差，气流总是从高压流向低压地区，因此水平气压梯度力总是从高压指向低压(如图蓝色线所示)。
同时又受地转偏向力影响，北半球空气绕中心作逆时针旋转，南半球空气绕中心作顺时针旋转，即形成气旋。
气旋的形状近似于圆形或椭圆形。
强度通常用中心气压值和最大风速来表示，中心气压值越低，最大风速越大，则气旋越强。
气旋按地理位置，可分为温带气旋和热带气旋。
反气旋则是中心是低压，向外气压逐渐升高，加之地转偏向力的影响，在北半球，反气旋区气流自中心向外作顺时针方向旋转，南半球作逆时针方向旋转。
反气旋的强度用中心气压值来表示。
中心气压值愈高，则反气旋的势力愈强。
反气旋按其地理位置分为温带反气旋和副热带反气旋。
因此在记忆气旋反气旋中心为低压还是高压时，可用人名“梵高”来记，即反气旋中心是高压，反之，气旋中心就是低压。
二、控制地区的天气由于气旋区近地面气流逐渐向中心集中，后成为上升气流。
上升气流为暖湿气流，因为暖湿气流(热空气)密度较小，重量比较轻，容易上升，而上升过程中遇到高空的冷空气就会将水蒸气凝结成小水珠，之后就形成降雨。
因此气旋控制地区多阴雨天气。
我国夏秋季节沿海多发台风则为气旋。
反气旋的近地面气流在水平方向由中心向四周辐射，垂直方向的空气向下补充，逐渐下沉，空气在下沉过程中越靠近近地面温度越高，水汽不易凝结，所以反气旋控制的地区多为晴朗天气。
我国秋季北方常出现“秋高气爽”天气，夏季长江流域的伏旱，冬季的寒潮，都是在反气旋系统控制下形成的。
中高纬度天气系统PPT课件
反气旋的发展（加强） 反气旋的减弱
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天气：多晴朗天气 2、反气旋的分类
地理区域
极地反气旋（极地高压） 极地
温带反气旋（冷高压）
中高纬地区
副热带高压（副高）
对流层中下层海洋上
副热带反气旋
副热带
大陆高压（高原高压）
对流层上层大陆高原上
热力结构
冷性反气旋（冷性高压） 温带反气旋 暖性反气旋（暖性高压） 副热带反气旋
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1、结 构
锋 面 气 旋 天 气 模 式
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2、温带气旋的生成
• （1）初生阶段 ：
• 气旋发生前高纬，偏东风， • 温度低；低纬是偏西风， 温度高； • 中间有一条准静止锋（a）。
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2、温带气旋的生成
开始出现波动时，冷空气向南侵， 暖空气向北扩展，
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东亚气旋
北方气旋 45～55 °N
蒙古气旋 东北气旋 黄河气旋 黄海气旋
江淮气旋 东海气旋
南方气旋 25～35 °N 东亚气旋沿着对流层500hPa或700hPa气流的方向移动，并最 终移向阿留申群岛及其以东的北太平洋海域。
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• 东亚的锋面气旋源地主要集中于两个地带： • 一个在45°~55°N之间，即内蒙到东北一线，
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• 阻塞高压对中高纬地区天气的影响非常明显。 • 在亚洲主要出现在乌拉尔山和鄂霍次克海地区的上空； • 它（们）的形成和崩溃，常伴随着大型环流的转变，对我国高空的环流形势和大型
天气过程影响较大。 • 如夏季：亚洲东北部鄂霍次克阻塞高压出现后，构成东亚夏季环流的稳定形势，使
02-7.3 气旋和反气旋简介
天气及灾害性天气
气旋和反气旋简介
气旋和反气旋简介
➢气旋
➢反气旋
占有三度空间，在同一高度上中心气压低于四周，空气围绕中心
作逆时针旋转的大尺度天气系统。
定义
北半球气旋形成及其天气示意
特点
气旋水平尺度：是以地面图上最外围一条闭合等压线的
直径长度来表示，一般为200-3000km，
平均1000km；
气旋的强度：主要以中心气压值来表示；
气旋的天气：多为阴雨天气。
分类
形成和活动的地理位置划分温带气旋（高纬）
热带气旋（低纬）
按热力结构划分
锋面气旋（温带地区）无锋面气旋（热带气旋）
反气旋
占有三度空间、在同一高度上中心气压值高于四周，空气围绕中
心作顺时针旋转（辐散）的大尺度天气系统。
定义
北半球反气旋形成及其天气示意
反气旋(高压)示意图天气示意图
气旋
特点
反气旋水平尺度：以最外围的一条闭合等压线的直径长
度表示。
小者几百km，大者可与最大
的大陆或海洋相比。
反气旋的强度：以中心气压值表示（1030-1040hpa）
气压越高，强度越强。
反气旋的天气：多为晴朗少云天气。
反气旋分类极地反气旋（在极圈内）温带反气旋（在中高纬度）热带反气旋（在低纬度）形成和活动的地理位置划分
按热力结构划分
冷性反气旋（如西伯利亚—蒙古冷高压、常在温带）暖性反气旋（如副热带高压）
G G 与暖空气配合暖高压与冷空气配合冷高压
气旋与反气旋的比较（异同点）
气旋和反气旋简介
➢气旋
➢反气旋。
常见天气系统
常见天气系统本文将介绍一些常见的天气系统，包括热带气旋、温带气旋和反气旋。
通过对这些系统的了解，我们可以更好地预测天气变化，应对各种天气情况。
热带气旋是发生在热带或亚热带地区的一种天气系统，其特点是风力强、范围广、生命周期长。
这类系统通常在热带海洋上生成，然后在移动过程中逐渐加强，最终成为强热带气旋。
热带气旋会给沿海地区带来大风、暴雨、风暴潮等灾害，给当地居民的生产生活带来严重影响。
温带气旋是发生在中纬度地区的一种天气系统，其特点是范围较大，生命史较长。
这类系统通常在温带地区生成，然后在移动过程中不断发展壮大，最终可能形成强风暴。
温带气旋在形成过程中会带来阴雨天气，同时还会伴随着大风、冰雹等灾害。
反气旋是发生在中纬度地区的一种天气系统，其特点是气压高、风力小、范围广。
这类系统通常在温带地区生成，然后在移动过程中不断加强，最终可能形成高压系统。
反气旋的形成会带来晴好天气，但同时也可能导致干燥气候、寒潮等灾害。
天气系统的应用场景非常广泛，例如气象预报、环境监测、灾害应对等。
通过了解这些常见的天气系统，我们可以更好地预测天气变化，采取有效措施应对各种天气情况。
例如，在热带气旋来临时，当地政府需要提前发布预警信息，组织居民做好防台风准备；在温带气旋来临时，需要加强气象监测，及时发布预警信息，避免造成人员伤亡和财产损失；在反气旋来临时，需要加强气候预测，做好防寒保暖工作，同时加强防火措施。
总之，了解常见的天气系统对于我们应对各种天气情况具有重要意义。
通过加强对这些系统的研究，提高预测准确率，采取有效措施应对各种天气情况，可以减少灾害损失，保障人民生命财产安全。
常见天气系统教案常见天气系统教案一、教学目标1、知识与技能：学生能够掌握几种常见的天气系统，包括高压系统、低压系统、冷锋、暖锋和静止锋等，了解它们的基本特征和形成原理。
2、过程与方法：通过动态演示、案例分析和小组讨论等方法，学生能够提高观察、分析和解决问题的能力，加深对天气系统的理解。
《气旋与反气旋》课件
反气旋的形成也受到其他因素的影响，如地形、地表温度和湿度等，这 些因素可以改变气流的方向和速度，从而影响反气旋的形成和移动路径 。
气旋的特征
中心气压低，周围气 压高，具有强烈的上 升气流。
天气多变，通常伴随 着降水、大风、风暴 等天气现象。
。
风
反气旋中心气流下沉， 形成晴朗、干燥的天气
，风力较小。
气温
反气旋控制下，气温相 对较高，天气晴朗。
气压
反气旋中心气压较高， 周围空气向中心流动较
少。
04
气旋与反气旋的实例分析
实例一：飓风的形成与影响
总结词
飓风是气旋的一种，其形成与特定的气 象条件和地理位置有关，对人类社会和 自然环境造成巨大影响。
VS
详细描述
飓风的形成需要热带海面水温高、低气压 、风向辐合以及强对流天气等因素。飓风 的风暴潮、降雨和强风等灾害性天气可造 成严重的财产损失和人员伤亡。例如， 2005年的卡特里娜飓风给美国路易斯安 那州和密西西比州造成了巨大的破坏。
实例二：温带气旋对欧洲气候的影响
总结词
温带气旋是影响欧洲气候的重要天气系统之一，其活动对欧 洲的天气和气候变化具有重要影响。
副热带高压在夏季常常北移，导致南方地区出现高温和干旱，而北方地区则可能出现洪 涝和暴雨。例如，2013年夏季，副热带高压异常北移，导致中国北方出现大范围暴雨
和洪涝灾害。
05
总结与展望
总结
内容回顾
难点解析
梳理了气旋与反气旋的基本概念、形成机 制、分类以及影响等方面的知识点，帮助 学习者巩固所学内容。
气流从中心向四周辐 合，旋转方向北半球 为逆时针，南半球为 顺时针。
气团、锋、低中高纬度天气系统
天气尺度的划分 从水平尺度及持续时间来划分。
一、气团定义:大范围的空气团，在其内部气象要素的水平分布比较均匀，垂直分布基本一致，在其控制的区域内，天气气候特征也大致相同。
尺度:水平尺度几十千米，垂直尺度几至几十千米(一)气团的形成气团形成需要具备两个条件：（1）大范围性质比较均匀的下垫面； （2）利于空气停滞和缓行的环流条件。
空气中的热量、水分主要来源于下垫面，因而下垫面性质决定着气团属性。
在冰雪覆盖的地区往往形成冷而干的气团；在水汽充沛的热带海洋上常常形成暖而湿的气团。
所以，大范围性质比较均匀的下垫面，如辽阔的海洋、无垠的沙漠、冰雪覆盖的大陆和极区等等都可成为气团形成源地。
气团形成条件：周围的环境要能使大范围的空气有较长时间停留或缓慢运行在同一下垫面上，逐渐获得与下垫面相适应的比较均匀的物理属性。
移行缓慢的高压(反气旋)系统如高纬地区的准静止冷高压，副热带高压等等，不仅能使空气有充足时间同下垫面相互作用，以获得下垫面属性，而且高压中下沉气流在低空的辐散风场利于空气温度、湿度水平梯度减小，而趋于均匀，这是最有利于气团形成的环流条件。
（二）气团的变性气团形成后，随着环流条件的变化，由源地移行到另一新的地区时，由于下垫面性质以及物理过程的改变，气团的属性也随之发生相应的变化，这种气团原有物理属性的改变过程称为气团变性。
当气团移到另一个地区上空之后，气团的性质要发生变化，当它在新的地区上空缓慢移动或停留时就会获得新的地区下垫面的性质，同时形成一种新的气团，因此气团的形成和变性是一个过程的两个方面，只不过气团的形成只是不断的变性过程中的一个相对稳定的阶段。
日常所见气团大多属变性气团。
问题:影响我国的气团是原生的还是变性气团???分析:我国地形复杂，山地占2/3，缺乏大面积性质均一的下垫面；水平尺度（k m ） 时间尺度 大尺度 >400几日—几十日 中尺度4—400几小时—几十小时 小尺度0.04—4 几分钟—几小时 微尺度<0.04几十秒—十几分钟中 纬 度 低 纬 度长波、锋面 温带气旋 反气旋 云团热带气旋 中尺度锋面 飑线 背风波中尺度对流群积雨云 龙卷对流单体 边界层涡动边界层涡动我国大部分地区地处中纬度，而中纬度地区又是冷暖空气交汇极为频繁的地区，缺乏利于空气停滞或缓行的环流条件结论:活动在我国的气团大多是境外移来的变性气团，其中最主要的是变性极地大陆气团和变性热带海洋气团。
气旋与反气旋
气旋与反气旋一、引言气象学中，我们经常听到和讨论有关气旋和反气旋的概念。
气旋和反气旋是天气现象中常见的一个部分，它们对于天气预测和气候研究都具有重要的意义。
本文将介绍气旋和反气旋的定义、形成原因、分类以及与天气的关系。
二、气旋的定义和形成原因气旋是一个大气系统，它以某一方向为中心，空气旋转方向呈逆时针转动（在北半球）或顺时针转动（在南半球）。
气旋是由大气中的强烈垂直运动和水平运动形成的。
在大气中，气温、气压、湿度等因素的不均匀分布，会导致空气运动的不平衡，从而形成了气旋。
气旋的形成原因有很多，包括地球自转、地表的温度差异、地形的影响等。
地球自转产生了科里奥利力，使得气流受到了水平偏转的作用，从而成为了气旋的一个重要因素。
此外，地表的温度差异以及地形的影响也会导致气旋的形成。
例如，在地形高低起伏的地方，气流会因为受到地形的阻挡而形成气旋。
三、气旋的分类根据不同的尺度和形成位置，气旋可以分为很多种类。
以下是一些常见的气旋分类：1.中尺度气旋：中尺度气旋是指直径在几百到几千公里之间的气旋，它们通常在大型高压和低压系统之间形成，并且持续时间较长。
中尺度气旋可以是独立的天气系统，也可以与其他天气系统相互作用。
2.热带气旋：热带气旋是指在热带海洋上形成的一个大规模、持续时间较长的气旋系统，通常伴随着强风、暴雨和高海浪等恶劣天气。
热带气旋包括台风、飓风和热带风暴等。
3.温带气旋：温带气旋是指在温带地区形成的气旋系统，通常伴随着降水和变化多端的天气。
温带气旋在不同季节和地区表现出不同的特征，包括冷锋、暖锋和降雪等。
4.重力波：重力波是一种气旋的特殊形式，它是由空气流动的不稳定引起的，通常在地面遇到山脉或大规模的不平坦物体时形成。
四、反气旋的定义和形成原因反气旋是与气旋相对应的一个概念。
它是一个以某一方向为中心，而且空气顺时针旋转（在北半球）或逆时针旋转（在南半球）的大气系统。
与气旋不同的是，反气旋的旋转方向与气旋相反。
气团、锋、低中高纬度天气系统
天气尺度的划分从水平尺度及持续时间来划分。
一、气团定义:大范围的空气团，在其内部气象要素的水平分布比较均匀，垂直分布基本一致，在其控制的区域内，天气气候特征也大致相同。
尺度:水平尺度几十千米，垂直尺度几至几十千米(一)气团的形成气团形成需要具备两个条件：（1）大范围性质比较均匀的下垫面；（2）利于空气停滞和缓行的环流条件。
空气中的热量、水分主要来源于下垫面，因而下垫面性质决定着气团属性。
在冰雪覆盖的地区往往形成冷而干的气团；在水汽充沛的热带海洋上常常形成暖而湿的气团。
所以，大范围性质比较均匀的下垫面，如辽阔的海洋、无垠的沙漠、冰雪覆盖的大陆和极区等等都可成为气团形成源地。
气团形成条件：周围的环境要能使大范围的空气有较长时间停留或缓慢运行在同一下垫面上，逐渐获得与下垫面相适应的比较均匀的物理属性。
移行缓慢的高压(反气旋)系统如高纬地区的准静止冷高压，副热带高压等等，不仅能使空气有充足时间同下垫面相互作用，以获得下垫面属性，而且高压中下沉气流在低空的辐散风场利于空气温度、湿度水平梯度减小，而趋于均匀，这是最有利于气团形成的环流条件。
（二）气团的变性气团形成后，随着环流条件的变化，由源地移行到另一新的地区时，由于下垫面性质以及物理过程的改变，气团的属性也随之发生相应的变化，这种气团原有物理属性的改变过程称为气团变性。
当气团移到另一个地区上空之后，气团的性质要发生变化，当它在新的地区上空缓慢移动或停留时就会获得新的地区下垫面的性质，同时形成一种新的气团，因此气团的形成和变性是一个过程的两个方面，只不过气团的形成只是不断的变性过程中的一个相对稳定的阶段。
日常所见气团大多属变性气团。
问题:影响我国的气团是原生的还是变性气团???分析:我国地形复杂，山地占2/3，缺乏大面积性质均一的下垫面；我国大部分地区地处中纬度，而中纬度地区又是冷暖空气交汇极为频繁的地区，缺乏利于空气停滞或缓行的环流条件结论:活动在我国的气团大多是境外移来的变性气团，其中最主要的是变性极地大陆气团和变性热带海洋气团。
中高纬度天气系统
长度来表示。 度：以中心气压值表示。
3
低压（气旋）和高压（反气旋）系统
1、低压中心与高压中心
低
高
单位：hpa 单位：hpa
低压中心
高压中心
2、低压与气旋
低
低
单位：hpa
单位：hpa
北半球气旋
南半球气旋
气旋：北逆南顺 旋转辐合
3、高压与反气旋
高
高
单位：hpa
单位：hpa
北半球反气旋
2006-11-21 19
• 温带气旋和反气旋是发生在中、高纬度地 区与高空锋区相伴出现的。它们的发生、 发展和移动同高空天气系统有密切关系。 2006-11-21 20
读下面的北半球某天气系统形成示意图，回答：
(1)图中虚线箭头表示
气压梯度力
，实线箭头表示气流运动方向 ，B表示 低压中心 ，B表示
水平尺度：以最外围的一条闭合的等压线的直径 表示 强
2006-11-21
长度来表示。 度：以中心气压值表示。
2
2、反气旋 指在同一高度上中心气压比周围高、占有三 度空间的大尺度涡旋。
高压（气压场） 中心气压比周围高 反气旋（流场） 气流顺时针旋转（北半球） 气流逆时针旋转（南半球）
水平尺度：以最外围的一条闭合的等压线的直径 表示 强
练习题： 2．下图表示①地处于北半球的低压区，箭头表示①地 的风向。四幅图中风向正确的是： （
A
）
图2
练习题： 3、下列关于气旋、反气旋的叙述，正确的是：（ A、低气压的气流由中心向四周流出
C
）
B、高气压的气流由四周向中心辐合
C、气旋过境时，常常出现阴雨天气
D、北半球反气旋空气逆时针方向流动
121-演示文稿-温带气旋与反气旋ppt
大气科学学院 王黎 娟
综上所述，涡度因子主要使 低层系统发展，高层系统移 动，热力因子主要使高层系 统发展，低层系统移动。
值得注意的是，热力因 子间接作用：
当高层系统发展后，槽 脊振幅加大，即曲率加 大，槽前（后）脊后 （前）正（负）相对涡 度平流输送增大，通过 动力因子促进低层温带 气旋（反气旋）发展。
大气科学学院 王黎 娟
结论：
1 槽前脊后正涡度平流使地面气旋发展，槽后脊前 负涡度平流使地面反气旋发展；
2 槽前脊后正涡度平流使槽前有负变高，槽后脊前 负涡度平流使槽后有正变高；
3 槽（脊）线处涡度平流很弱，变高为零，槽脊强 度无变化，槽（脊）向变高梯（升）度方向移动。
4 气旋发展必伴有上升运动的发展，反气旋发展必 动伴力有因下子沉（运涡动度的因发子展）使得高空槽脊移动， 地面气旋、反气旋加强发展。
§3.4 温带气旋与反气旋
大气科学学院 王黎 娟
2. 热力因子－－温度平流
温带气旋左（右）半部与反气旋 右（左）半部之间上空对应 500hp a 槽（脊）线处附近，风随高度逆 转（顺转），此气层间有冷 （暖）平流（ 500hpa 处也有冷 （暖）平流），降（增）温气柱 收缩（膨胀）， 500hpa 槽（脊） 线处等压面高度降低（增高）， 槽（脊）线处有负（正）变高， 槽（脊）加深。
显的暖性低压系统，浅薄少移动。通常可分为地
方性热低压和锋前热低压。
2. 形成： （ 1 ）局地加热
见书 图 3.20 .
§3.4 温带气旋与反气旋
大气科学学院 王黎 娟
（ 2 ）锋前热低压
3. 活动规律 （ 1 ）一般很少移动； （ 2 ）四季均可出现； （ 3 ）热低压所产生的天气因其出现的地方、时间和 水汽条件的不同而不同。
温带气旋和反气旋
气旋和反气旋的比较
锋面气旋各部分天气特点
解释说明气旋族Leabharlann 温带反气旋1.冷性反气旋和寒潮
冷性反气旋发生于极寒冷的中 纬度和高纬度地区，如北半球 的格陵兰、加拿大、北极、西 伯利亚和蒙古等地，以冬季最 多见。
冷性反气旋
一、形成：在下垫面温度很低的条件下，由冷空气 堆积形成。 二、特点：1.势力强大
2.浅薄天气系统 3.水平范围大 三、天气：往往给活动地区造成降温、大风和降水。 中部：气流下沉，风速较小，容易形成逆温。 前方：偏北气流南下，有冷锋性质，气温降低， 风速较大，容易形成降水。 后方：暖锋性质天气。
亚洲大陆面积广大，北部地区冬 半年气温很低，南部又有青藏高 原和东西走向的高大山脉阻挡冷 空气南下，因而成为北半球冷性 反气旋活动最为频繁、发展最为 强大的地区。
寒潮
寒潮的危害
寒潮南下侵入我国时，其前缘有一条冷 锋作为前导，锋后气压梯度很大，造成 大风天气，伴随着大风而来的是温度的 骤降，常达10摄氏度以上，降温还可引 起霜冻、结冰。农作物遭受冻害，大风 吹翻船只，摧毁建筑物，破坏牧场，严 重的大雪和冻雨可压断电线、折断电杆， 造成通信和输电线路中断，交通受阻。
反气旋是指中心气压比四周气压高的水平空气涡旋， 也是气压系统中的高压。北半球反气旋中，低层的水 平气流呈顺时针方向向外辐散，南半球反气旋则呈逆 时针方向向外辐散。反气旋的水平尺度比气旋更大， 如冬季的蒙古—西伯利亚高压占据亚洲大陆面积1／4。 反气旋中心气压值一般为1020～1030hPa左右，最高达 1078hPa。反气旋中风速较小，地面最大风速也只有 20～30m／s，中心区风力微弱。
冷性反气旋和寒潮的区别和联系
2.移动性反气旋
是形成于高空锋区下方与锋面气旋相伴出现的水平范 围较小，强度不大的反气旋。它随锋面气旋一起自西 向东移动。 当出现气旋族时它位于两个气旋之间，又称居间反气 旋。 它的天气特征：东部具有冷锋天气特征，西部具有暖 锋天气特征，中心区附近天气晴朗，风力不大。移动 性反气旋当其发展壮大时可以变为强大的冷性反气旋。 无论移动性反气旋或冷性反气旋，当其移动向低纬地 区时，冷气团变性增暖，强度减弱，最后前缘锋面消 失，并入副热带高压
温带气旋和反气旋概述
温带气旋和反气旋概述
2007年7月18日济南大暴雨
◆当晚济南降雨量创历史纪录：一小时降雨量达151mm，两小时降雨167.5mm，三小时降雨量达180mm。
城市变成汪洋。
济南718特大暴雨，死亡34人,失踪4人，伤171人。
受灾严重。
全市直接经济损失高约13.2亿元。
地区，所以称为温带气旋。
气旋：在同一高度上中心气压低于四周的、占有三度空间的大尺度涡旋。
低压（气压场）
气旋（流场）：逆时针——北半球；顺时针——南半球
反气旋：在同一高度上中心气压高于四周的大尺度涡旋。
在北半球，反气旋范围内气流作顺时针旋转，南半球相反。
又称为高压。
水平尺度：最外围一条闭合等值线的平均直径
气旋：平均1000公里
反气旋：>>气旋，几千~上万公里大的：2000-3000km 小的：200-300km
气旋：中心气压平均：970~1010 hPa
中心气压越低，气旋越强
反气旋：中心气压平均：1020~1030 hPa
中心气压越高，反气旋越强
对温带气旋和反气旋，一般冬季比夏季强；
在同一季节冬季，气旋在海上比陆地上强，反气旋则陆地比海上强
—— “加深” 气旋：
——“填塞”
—— “减弱” 反气旋：
—— “增强”
强度：用相对涡度ζ 来表示
◆气旋（ζ>0）
ζ越大，气旋越强
◆反气旋（ζ<0）
ζ越小（绝对值越大），反气旋越强。
高中地理2.2-温带气旋和反气旋发展的相关方程
地转风的绝对涡度平流项 厚度平流随高度变化项
非绝热加热随高度的变化项 （3）
2.讨论方程各项的物理意义
设 在x、y 和 p 方向按正弦函数变化：
=
(
t
)a
sin kx sin ly sin mp
其中
(
t
)a
是振幅
波数 k、l 和 m 定义为 k = 2π/Lx， Lx是x方向上的波长 l = 2π/Ly， Ly是y方向上的波长 m = π/p0， p0是地面气压， m为垂直方向半波长
位势倾向方程左端可写为：
( 2
f2
2
p2 ) t
(k 2
l2
( fm)2
2
) t
t
分析1. 地转风的绝对涡度平流项，可分为两部分
-Vg •▽（f + ζg）= -Vg •▽f -Vg •▽ ζg
长波（波长5000km以上），▽f >▽ζg ，则纬度效 应更重要，槽前有负涡度平流，使高度升高；槽后 有正涡度平流，高度下降，故槽脊西行，系统移动 与基本气流反向。
从涡度方程知道，涡度主要由气柱的伸缩 产生，因此，知道了垂直速度场ω，就可以用 ω方程来讨论气旋的发展问题。
上升
下沉
图a 上升与下沉运动
图b 气柱拉伸和压缩及涡度变化
准地转涡度方程
∂ ζg／∂ t +Vg •▽p(ζg+f ) = f ∂ω／∂ p
利用
代入地转涡度方程，得
（1）
对 两边取对数，并在等压面上微分，得
地面气旋上空高空处在槽前脊后，正相对涡度随高度 增加，使得固定点正相对涡度随高度增加，同时在水 平地转偏向力作用下，伴随水平辐散随高度增加（考 虑风压平衡），必伴有上升运动。
中高纬度天气系统高空
随着切变线两侧气流的强弱变化可以相互转化。切变线上的 气流呈气旋式环流，水平气流辐合明显，利于发展上升气流， 产生云雨天气。
切变线在一年中各个季节都可能出现，以冷、暖空气频繁活 动的晚春、初夏为多。是我国暖季重要的降水天气系统。
阻塞高压是温压场比较对称的深厚的暖性高压。特征：
①有闭合的高压中心，并位于50°N以北。 ②维持的平均时间为5—7天，有时可达20天以上。 ③沿纬向移动每天不超过7—8个经度，常呈准静止状
态，有时甚至向西倒退。
2006-11-21
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2）切断低压
在高空槽脊的发展演变过程中，当槽不断向南加 深时，其北部与冷空气的联系会被暖空气切断， 在槽的南边形成闭合的低压环流，形成冷低压中 心，称为切断低压。
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4、高空低压槽和切变线（短波）
1）高空低压槽－又称高空槽 是活动在对流层中层西风带上的短波槽。一年四季都会出
现，春季频繁。高空槽的波长大约1000多km，自西向东移 动。槽前盛行暖湿的西南气流，常成云致雨。槽后盛行干 冷的西北气流，多晴冷天气。一次高空槽活动反映了不同 纬度间冷、暖空气的一次交换过程，给中、高纬地区造成 阴雨和大风天气。
西风带的波动大体上分为两类：一是波长比较长 的长波；二是叠加在长波上的波长比较短的短波。 在长波、短波发展演变过程中，有时形成闭合的 高压和低压。这些长波、短波和闭合高压、低压 系统不仅相互联系，而且可以相互转化，共同构 成了中高纬度高空的主要天气系统。
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1、大气长波
是指波长较长、波幅较大、移动较慢、维持时间 较长的波动。
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2.1.5 温带气旋的经典模型
Bjerknes1919年提出并经修改过的气旋基本模式
图中仅仅描述了温带气旋在其发展中期某个时刻的结 构，实际大气中气旋的发生发展要有一个从生成到消亡的 生命史过程。
挪威学派的经典概念模式认为在气旋发生阶段，可以 把它看成是具有气旋性切变的准静止锋上的一个小扰动。 初始小扰动一旦发生，暖空气稍稍上升到冷空气上面，波 峰附近的气压就开始下降。在初始扰动发生以后，气压分 布有利于在波峰附近形成一个气旋环流。
2.1.6 气旋的再生和气旋族
1.锋面气旋的再生： 趋于消亡或者已在消亡的气旋，在
一定的条件下，又重新获得新生的过程。 （考虑温度对比的演变）
（1）副冷锋进入的再生——东北低压
（2）两个锢囚气旋的合并加强
（3）气旋入海后加强
若气旋在大陆上发展到锢囚并已开始衰亡， 当移动到海上后，又可出现再度加强。这是由于 气旋入海后，有暖湿空气入侵气旋内部，有水汽 凝结潜热释放。
热带海洋气团控制。
气旋后部，有冷气团天气 特征。冷区可出现西北大 风，干燥季节，伴随大风 会出现风沙，能见度低。
（3）锢囚阶段
地面风速很大， 辐合上升气流加强， 在水汽充沛时，云和 降水范围扩大，降水 强度加剧，而云系比 较对称地分布在钢囚 锋两侧。
（4）衰亡阶段
云和降水开始 减弱，云底抬高。 随着气旋趋于减弱 消失，云和降水也 随着逐渐消失。
（l）初生阶段 一般强度较弱，上升
运动不强，云和降水等坏 天气区域不大。 暖锋前会形成云雨和连续 性降水，能见度低。 云层厚的地方在气旋波顶 附近。大气层结不稳定 时，暖锋上出现阵性降水。 冷锋后，云和降水带通常 比暖锋前要窄一些。
（2）发展阶段
气旋暖区，天气特点取决 于暖区气团的性质：
热带大陆气团控制；
1.
波动阶段
经
典
气
旋
成熟阶段
发
展
的
几
个
锢ห้องสมุดไป่ตู้阶段
阶
段
衰亡阶段
2. 锋面气旋天气
锋面气旋在对流层的中下层主要是辐合上升气流 占优势，因此对应着云雨天气。但由于上升气流的强 度和锋面结构的不同，以及组成气旋的冷、暖空气随 季节和地区的差异，锋面气旋在不同的发展阶段会有 很大的差异。
锋面气旋的天气可以看成是以气旋的空气运动特 征为背景的气团天气与锋面天气的综合。
1.什么是气旋、反气旋
1) 流场特征 2) 气压场 3) 水平尺度 气旋：天气尺度 反气旋：行星尺度，天气尺度
2.气旋、反气旋的强度
1) 中心气压值 2) 强度变化
2.1.2 分类
1.气旋
根据气旋形成和活 动的主要地理区域
• 温带气旋 •热带气旋
热
力
气旋中有锋面的气旋叫锋面气旋，锋面气
结
旋的温压场是不对称的，移动性大，而且
3.掌握西风槽的基本概念，了解高低空天气系统的 联系及配置结构。
2.1 气旋、反气旋基本特征
2.1.1 气旋、反气旋的一般特征 2.1.2 气旋、反气旋的分类 2.1.3 高低压系统的空间配置 2.1.4 温带气旋的源地 2.1.5 温带气旋的经典模型 2.1.6 气旋的再生和气旋族
2.1.1 气旋、反气旋的一般特征
2.气旋族：在同一条锋线上出现的气旋序列
可以发现气旋发生频数在水平空间上有明显的 极大值与极小值分布。下图给出了1月和7月北 半球地面气旋频率及主要路径的统计图。
北半球 地面气 旋发生 频数的 分布及 路径 ( l月)
北半球 地面气 旋发生 频数的 分布及 路径
( 7月)
北半球气旋源地的特点
l）l月和7月有两个气旋最大频率中心:北太平洋、北大西洋 亚洲、北美大陆北部及沿海气旋分别向两个频率中心移动 冬季气旋发生频率高于夏季，东亚气旋路径夏季比冬季偏北 2）气旋的源地分布基本上与纬圈平行，呈东西向。 3）巨大山地的背风一侧及以东地区，如：北美的落基山、阿 巴拉契亚山，北欧的斯堪的纳维亚山脉，亚洲青藏高原的东 面，都是气旋主要的发生地。
中纬度天气系统概述 第二章温带气旋和反气旋
第二章 温带气旋和反气旋
2.1基本特征 2.2发展理论 2.3我国气旋活动情况
反气旋
气旋
热低压
锋面气旋的经典模式 及天气特征
本章重点及难点
1.了解气旋和反气旋的基本概念，掌握温带气旋和 反气旋发展的基本理论。
2.理解ω 方程的定性结果，并能用来诊断发展的斜 压扰动的ω 场分布。
构
是带来云和降水的主要天气系统
锋面气旋
①热带气旋：称为台风或飓风。
无锋面气旋
②地方性气旋：由于地形作用或下垫面加热 作用而产生的地形低压或热低压。
③锋前热低压
对比：低压环流的形成
气压变低
气压变高 冷却
气压变高
气压变低 受热
气压变低1000
1002
1004 气压变高
1006 冷却
气压变低
气压变高 冷却
气压变高
气压变低 受热
气压变低1000
1002
1004 气压变高
1006 冷却
气压变低
气压变高 冷却
气压变高
气压变低 受热
气压变低1000
1002
1004 气压变高
1006 冷却
温带气旋
2.反气旋
热 力 结 构
冷性反气旋
根据其形成和活动的 主要地理区域
极地反气旋 温带反气旋 副热带反气旋
活动于中高纬度大陆近地面层的反气旋 多属冷性反气旋，又称冷高压。
暖性反气旋
副热带高压多属暖性反气旋。副热带高 压较少移动，但有季节性的南北位移和 中、短期的东西进退。
2.1.3 高低压系统的空间配置关系
1.浅薄的对称系统——冷高压、暖低压
2.深厚的对称系统——暖高压、冷低压
3.斜压系统
2.1.4 温带气旋的源地
1）气旋源地并不是均匀地分布在温带地区； 2）如果以在一定面积中气旋生成的频数来统计，