典型天气过程分析—温带气旋2
天气原理第3章 03 温带气旋和反气旋的发展理论文档
槽后负涡度平流使槽后有正变高 3 气旋发展必伴有上升运动的发展，
反气旋发展必伴有下沉运动的发展 3 流场与气压场从不适应到达到新的平衡
地面，辐散对应有 反气旋性涡度生成， 以适应气压场，反 气旋发展
地面，辐合对应有 气旋性涡度生成， 以适应气压场，气 旋发展
适应原理：高层辐合有气旋性环流使风场向 气压场适应，下沉运动绝热增温抵消了冷平 流的作用，使地面加压不致过快；低层辐散 有反气旋环流使风场向气压场适应以及补偿 作用使地面加压不致过快
总结：槽中冷平流产生下沉运动并使高空槽加深 。
脊区有暖平流产生上升运动，使高压脊发展
负涡度平流造成的 附加反气旋式流场
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 。
地面反气旋发展到最盛期，有闭合中心、闭合等压 线， 500hPa 也出现闭合等高线，温压场形势与初生 阶段类似，但温度场中心与高度场中心接近。动力 因子和热力因子达到最强后开始减弱
转为暖性反气旋或并入副热带高压中
3.3.2 温带气旋的生命史和天气
Bjerknes1919 年提出并经修改过的温带气旋基本模式
4.气旋发展的消亡期高空温压场（消亡阶段）
高空温压场近于重合，成为一个深厚的冷性涡旋，锋面移 出，动力和热力因子迅速减弱，摩擦作用使气旋消亡
第三章4温带气旋与反气旋分析
一、温带气旋与反气旋发展的物理因子
1，高空的温度槽脊落后与高度槽脊是斜压性强的发展 槽脊
a) 冷平流使高空槽加深，暖平流使高空脊加强
b) 高空正、负涡度平流使高空槽脊东移
2，对地面气旋和反气旋 1）a 地面气旋在高空槽前脊后——有正涡度平 流，气旋性涡度增加，整层等压面高度降低，地 面减压，气旋发展，伴随上升运动 b 地面反气旋在高空槽后脊前——有负涡度 平流，反气旋性涡度增加，整层等压面高度升高， 地面加压，反气旋发展，伴随下沉运动
反气旋的中、下层，因有显著的
辐散下沉运动，一般来说，常是晴 朗天气。
位于两个气旋之间的规模较小的 反气旋的天气：前部具有冷锋后部 的天气特征，后部具有暖锋前部天 气特征。
规模特大而强的冷性反气旋（所 谓寒潮高压），从西伯利亚和蒙古 侵入我国时，能带下大量的冷空气， 使所经之地，气温骤降，风速猛增， 一般可达10－20米/秒，有时甚至可 达25米/秒以上。
a
b
二、 温带气旋生命史
（2）成熟阶段（图 c，d）
c
c
d
二、 温带气旋生命史
(3) 锢囚阶段（图 e，f）
e
f
二、 温带气旋生命史
(4) 消亡阶段（图 g，h）
e
f
锋
面
气
新生期：冷、暖气团对峙旋 Nhomakorabea的
形
成
与
成熟期：冷、暖锋相互入侵
消
亡
锢囚期：气旋趋于消亡
新生期：气旋生成 成熟期：气旋加深，降水扩大 消散期：冷、暖气团恢复对峙
四、锋面气旋的再生与气旋族
1，气旋的再生 消亡阶段的气旋，在一定条件下重新得到发展，
称为气旋的再生
天气分析I2—温带气旋
锢囚阶段
温带气旋-造成影响
• 负面影响 • 大风 风暴潮 大雨 降温。
• 正面影响 雨水，热量平衡 减低污染
中纬度地面气压系统最主要的两类是温带 气旋和反气旋。人们更关注地面气旋。
东亚地区的温带气旋分为两类：
一、北方气旋 位于450～550N，以黑龙江、吉林与内蒙古交界地区Fra bibliotek多 二、南方气旋
位于250～350N，主要在我国江淮流域、 东海和日本南部海面的广大地区
D前，西南急流建立，与 冷空气结合，锋区增强
河西冷锋进 入西南侧倒 槽后产生地 面气旋
江淮气旋的倒槽锋生型
北支槽配合地面 冷锋和高压向东 南移动
南支槽前西南风输 送暖湿气流，暖平 流作用下地面减压 形成倒槽
热力因子影响下冷 锋逐渐接近倒槽
南北两支锋区在江 淮叠加，冷锋进入 倒槽与暖锋相接， 形成江淮气旋
天气分析Ⅰ(2)
侯瑞钦
2013年9月
课程简介：
•本课程是和《中国天气》同时开设的一门专业课。目的是 通过本课程，使所学天气学原理和中国天气知识得到加深理 解和巩固，掌握天气图分析方法和各项技术要求，初步掌握 以天气图为主的预报思路，并对主要天气过程演变具有初步 总结的能力。
•培养学生独立思考、总结、分析问题的能力，能写出较为 完整的天气过程小结。
6.2 南方气旋
南方气旋主要有：江淮气旋、东海气旋、黄淮气旋等
• 江淮气旋有北路东移和南路东移二条路径，常造成 强降水。
• 南方气旋的发展分： （1）静止锋上的波动气旋；
低空切变线、地面静止锋
（2）倒槽锋生气旋；也称焊接类气旋 北支槽与西南涡结合、地面河西冷锋进入地面倒槽 和暖锋相接
（1）静止锋上的波动类气旋
温带气旋_天气学分析2_2015年春季_20150304
强度：蒙古气旋是东亚最强的温带气旋，最大直 径达2000公里，初生时中心气压平均1004hPa • 天气： 北方气旋引起的天气主要是大风和降水。
天气学分析2—温带气旋
24
地形图
天气学分析2—温带气旋
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黑海 里海 咸海 巴湖 贝湖
蒙新高地
远东地区 鄂海
日本海 渤海 黄海 东海 印度半岛
北部湾
南海
天气学分析2—温带气旋 2
教学内容和要求
一．温带气旋的分析（8学时） 二．寒潮天气过程的分析（8学时） 三．大型降水过程的分析（8学时） 四．台风天气过程的分析（8学时）
天气学分析2—温带气旋
3
一．温带气旋的分析
1. 2. 3. 4. 北方气旋的特征及其发生发展过程
南方气旋简介
温带气旋的预报 北方气旋个例分析
温带气旋生命史
• 锢囚阶段（气旋发展的锢囚期）
天气学分析2—温带气旋
19
①温度场特征 – 振幅进一步加大出现闭合中心 – 温度槽接近高空槽 – 高空出现暖舌，地面有锢囚锋出现 ②变压场特征 – 动力因子起削弱作用，摩擦力与动力因子作用 相同
天气学分析2—温带气旋 20
温带气旋生命史
• 消亡阶段 温度槽与高空槽重合，动力因子和热力因子 影 响力消失，摩擦力占主导。
天气学分析2—温带气旋
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4. 黄河气旋的发生过程
• • 地理位置：大多生成在黄河口及其以东海面 特点：生成突然、发展迅速、生命短暂
•
分类：按高空环流形势分为纬向型、经向型和阻 塞型三生过程 — 纬向型
天气学分析2—温带气旋
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② 黄河气旋的发生过程— 经向型
天气学分析2—温带气旋
【高中地理资料夹】浅析温带气旋之发展历程
浅析温带气旋之发展历程温带气旋作为中纬度地区最重要的天气系统之一，想必各位同学在大大小小的题目中也是再熟悉不过了。
这么重要的一个天气系统，究竟是怎样诞生的呢？它是如何发展的？又因何而消亡？今天鄙人就来和大家分享一下。
首先明确温带气旋的概念，在中纬度地区具有锋面结构的温带低压系统，即是温带气旋，又叫锋面气旋。
关于他的形成过程，学术界至今仍有争议。
鄙人今天只介绍占主流地位的锋面波动学说。
在这里不得不简单提一下高空西风槽的概念。
在中纬度高空地区（大约5500米的海拔高度上），高空气流以偏西方为主，因为某些原因，这一气流经常出现波动，形成高空低压槽和高空高压脊，如图：确了这些东西，我们接着探讨。
正如图中所示，高空低压槽的后部，冷气流在此积聚，积聚到了一定程度就会大量下沉，在近地面形成冷高压，这也对应我们高中所学的热力环流模式，地面冷高压，高空冷低压。
这个时候，如果近地面冷高压的对面有一大块暖气团的情况下，而且冷气团与暖气团的约会不是那么的轰轰烈烈，形成准静止锋或是移动速度非常缓慢的冷锋时，近地面的锋面处也会形成一个低压带（低压槽），看下图：到这个时候，万事俱备，只欠“波动”，这也是为什么这一学说叫“锋面波动学说”的意义。
当高空西风槽因为某些原因加深的时候，近地面的冷空气更加的活跃，其中的一半会开始冲击暖气团，加深近地面锋面低压槽的力度（降低锋面处的气压），慢慢地使锋面处出现一个低压中心，气流也因为地转偏向力的影响而逐渐的旋转起来。
如果在近地面的气压场上出现了第一根闭合的等压线，温带气旋就宣告诞生了，这也是温带气旋生命中的第一个历程：初生阶段（波动阶段，如图a,b,c）。
出生便要成长，如果高空的西风槽给力，近地面温带气旋的锋面会迅速的发展，西侧冷锋和东侧暖锋（只针对北半球）的移动速度会越来越快，尤其是冷锋，冷气团主动与暖气团激烈碰撞的狭窄云带被一路狂奔的冷锋拉着尽情地飞舞，形成一种温带气旋的特殊标志——干舌（参考d图），请欣赏下面的图片：这是它生命中的第二个历程，发展阶段。
温带气旋与反气旋
下沉
天气状况
多阴雨天气
多晴朗天气
我国典型的 夏秋季影响我国东南沿海的台风 北方秋季“秋高气爽”的好
天气
天气
温带气旋（锋面气旋）
低
锋面气旋是一个呈逆时针方向旋转的
涡旋，自中心向前方伸展出一条暖锋， 向后方伸展出一条冷锋，冷、暖锋以 低压槽
南为暖空气，以北为冷空气。
冷锋
暖锋
• 气旋前部的暖锋天气
• (1)云系和降水 • 云系：向前伸展很远，尤其靠近气旋中心部分，云区最宽，
雨。如果是热带大陆气团，则由于空气干燥，无降水，最多只有一些薄 的云层。 • (2风 • 风力：一般3～4级，在附近出现副高，呈现“南高北低”天气形势时 ，可出现大风 • (3)能见度 • 暖区的水汽含量充沛时，移经冷海面时会形成平流雾，能见度不良
• 3)气旋后部的冷锋天气 • (1)云和降水
• 若是一型冷锋，云系依次为：Ns-As-Cs-Ci，出现连续性降水，宽度比
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： （ ）
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 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
二、温带气旋和反气旋
中纬度地面气压系统最主要的两类是温带气旋和反 气旋。人们更关注地面气旋。
气旋——经常带来破坏性大风、暴雨、对流等，成 为所谓温带风暴。
反气旋——寒潮
2006-11-21
1
1、气旋 气旋是指在同一高度上中心气压比周围低、占有
三度空间的大尺度涡旋。 气旋（大气流场） ——低压中心（气压场） 气流：北半球——逆时针旋转 南半球——顺时针旋转 强度——以中心气压值表示
典型天气过程分析—温带气旋2
（2）温度平流的定性分析
平均温度平流——引导气流(steering)
H 0
R
ln
p0
(V T )
t 9.8 p
此项为平均层至1000hPa等压面间的温度平流 物理意义：气旋中心左（右）半部与高压中心 右(左）半部上空对应槽（脊）线处，风随高 度逆（顺）转，使气层间有了冷（暖）平流， 反映平均层以下的平均也是冷（暖）平流，冷 （暖）平流降（升）温，气柱收缩（膨胀）， 地面等压面抬升（降低）。此项是使气旋、反 气旋的移动
预报蒙古气旋移动，可从以下几个方面考虑：
(1)高空冷暖平流的强弱： 如果气旋上空冷平流和暖平流势力 相当，气旋向东移动；冷平流较强，则移向东南；暖平流较强，则 向东北方向移动。
(2)锋区位置的变化： 锋区走向保持东北—西南向，则气旋向 东北方向移动；顺时针转为东西向，则气旋路径向南偏；若锋区为 东西向，则气旋自西向东移动较快。
平均
对低压系统，移动方向偏T0时刻引导气流右侧，对 高压系统，移动方向偏左侧。移动速度低于平均层风 速。
（3）非绝热加热和绝热变化影响的分析
非绝热变化的影响
表示由于冷热源作用而使地面气压 产生局地变化
H0 R ln p0 1 dQ t 9.8 p cp dt
大气中非绝热过程主要有： 下垫面作用：辐射、传导、乱流等过程 水汽的凝结、蒸发过程 经验指出，非绝热加热作用对锋面气旋的形成不起重要作用， 而对冷高压和热低压来说是其形成的主要因子。
(3)冷空气主体的方位： 当冷空气的主体还在气旋的西北方时， 气旋向东略偏南移；当冷空气主体转到气旋的西部，气旋多向东北 方向移去。
典型天气过程分析—温带气旋1
典型天气过程分析—温带气旋1典型天气过程分析—温带气旋1温带气旋是指在地球中纬度地区形成的一个大规模、旋转的低气压系统。
典型的温带气旋经历了一系列的天气过程，包括前冷锋、暖锋、冷锋和环流四个阶段。
下面将对典型天气过程进行详细分析。
首先是前冷锋。
在温带气旋形成之前，通常会有一个冷锋（即冷空气的边界）向前推进。
当冷锋移动时，它会迎面与暖空气接触，并抬升暖空气。
随着暖空气的抬升，水汽开始凝结并形成云层。
此时，将出现降水现象，通常是雨或雪。
接下来是暖锋。
当冷锋移动并抬升了暖空气后，暖空气开始冲击冷空气，暖空气会迅速抬升，形成一个陡峭的锋面。
在锋面上方，湿空气被强制抬升并冷却，形成云层和降水。
通常在暖锋附近会出现较长时间的降水，持续时间可能会持续数小时或数天。
然后是冷锋。
随着暖锋的移动，冷空气开始追赶上来，并与暖空气再次接触。
冷空气进一步推动暖空气并抬升，形成一个新的冷锋。
这个过程会再次导致水汽凝结和降水。
降水通常是较短时间和较强烈的阵雨或雷雨。
最后是环流。
在冷锋形成之后，一个大型的低气压系统开始形成。
由于地球自转的影响，空气通过科氏力的作用开始旋转，形成环绕中心的旋转气流。
这个旋转的气旋被称为温带气旋。
在环流过程中，由于空气的旋转，导致风速增大，天气变得更加狂暴。
总结来说，典型的温带气旋经历了前冷锋、暖锋、冷锋和环流四个阶段。
这些阶段使得温带气旋的天气变得多变且复杂。
在前冷锋和冷锋阶段，降水比较短暂但较强烈，而在暖锋阶段，降水持续时间较长。
整个过程中，温带气旋呈现出强风、降水和云层的特点，给地面带来明显的天气变化。
对于气象预报和气候研究来说，深入理解典型天气过程分析对于预测未来天气和研究气候变化非常重要。
《天气学原理》4.2温带气旋和反气旋小结
§ 4.2 温带气旋和反气旋小结
1、基本概念
温带气旋、热低压、冷高压
2、温带气旋和反气旋的发展理论
Petterssen发展方程的推导思路、公式中各项物理意义的分析
3、利用准地转 方程分析产生垂直运动主要因子的作用
4、温带气旋发生发展的概念模型
各类型的形成过程、经典温带气旋形成时各阶段的主要特征
5、热低压形成的原因
复习思考题
1．什么叫气旋、反气旋？概述气旋分类。
2．气旋反气旋强弱，深厚浅薄是什么意思？
3．涡度定义、绝对涡度的表达式，自然坐标中涡度的表达式及意义4．涡度方程及各项的物理意义
5．简化的涡度方程式
6．准地转ω方程及各项的物理意义
7．地面气旋发展公式（Petterssen发展方程）及其推导思路，各项因子对气旋的发展、减弱有何影响？
8．叙述锋面气旋发展的四个阶段（波动阶段，发展阶段，锢囚阶段，消亡阶段）温压场的变化
9．举例说明地形对气旋的发展有何影响。
10．我国气旋常在什么高空形势下生成？试用涡度理论说明该形势下气旋生成的有利条件？
11．何为气旋的再生？什么条件下才会使气旋再生？
12．热低压的形成原因。
天气学分析：第06章-气旋
2、气旋活动与空中槽的联系
气旋通常发生、发展在西风带东移的空中槽的前部的下方。 因为这种槽的前部通常有水平质量辐散，而使下方产生减压。
贝湖槽 西北槽 青藏槽 印缅槽
蒙古境内或我国东北地区气旋 蒙古和我国黄淮和东海海上气旋
长江中下游及东海海上气旋 具有温带气旋性质的南海气旋
活动于东亚上空的暖空气，来源主要有三个：一是前次南下的冷空气在南方变性， 增暖增湿，然后在适宜流场作用下向北活动，如回流等；二是副热带大陆来的干热 空气；再有就是从热带、副热带海洋上，经副热带高压西侧北上的暖空气。
活动于东亚的冷空气主要来自于北方和西方，沿空中槽后气流方向移动，一般有冷 槽与之对应。
图6.3 蒙古副气旋生成过程的示意图
蒙古气旋形成的温压场特征
当高空槽接近蒙古西部山区时，在迎风坡减弱，背风坡加强， 等高线呈疏散形势。由于山脉的阻挡作用，冷空气在迎风面堆积， 而在等厚线上表现为明显的温度槽和温度脊。春季新疆、蒙古地 区下垫面的非绝热加热作用使得温度脊更为强烈。 在这种形势下，蒙古中部地面先出现热低压或倒槽或相对低压 区。当其上空疏散槽上的正涡度平流区叠加其上时，暖低压即获 得动力性的发展。 与此同时，低压前后上空的暖、冷平流都很强，一方面促使暖 锋锋生，一方面推动山地西部的冷锋越过山地进入蒙古中部，于 是蒙古气旋形成。在此过程中，高空槽也获得发展。
3、气旋活动与冷暖空气的关系
在气旋生成的过程中，地面减压的原因除上空质量水平辐散 外，还由于密度比较小的空气平流过来取代了原来密度较大的空 气。凡在空中槽下方有暖平流的地方，地面气旋生成的可能性就 比较大。而且，气旋形成后会不会发展，也需要看气旋后部是否 有冷空气侵入。如果有冷空气侵入，会使得气旋区域内大气斜压 性增大，气旋就得以发展；否则一般不发展。
2.1-温带气旋的概述及经典模型和天气
•热带气旋 热带气旋
气旋中有锋面的气旋叫锋面气旋， 气旋中有锋面的气旋叫锋面气旋，锋面气 锋面气旋 旋的温压场是不对称的，移动性大， 旋的温压场是不对称的，移动性大，而且 是带来云和降水的主要天气系统 ①热带气旋：称为台风或飓风。 热带气旋：称为台风或飓风。 ②地方性气旋：由于地形作用或下垫面加热 地方性气旋： 作用而产生的地形低压或热低压。 作用而产生的地形低压或热低压。 ③锋前热低压
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 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。 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 挪威学派的经典概念模式认为在气旋发生阶段， 把它看成是具有气旋性切变的准静止锋上的一个小扰动。 把它看成是具有气旋性切变的准静止锋上的一个小扰动。 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， 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， 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。 布有利于在波峰附近形成一个气旋环流。
对比： 对比：低压环流的形成
气压变低
气压变高
1000 气压变低 1002
气压变高 冷却
气压变低 受热
100气压变低 1002
气压变高 冷却
气压变低 受热
1004 气压变高 1006 冷却
气压变低
气压变高
1000 气压变低 1002
气压变高 冷却
典型天气过程分析—温带气旋2
典型天气过程分析—温带气旋2典型天气过程分析—温带气旋2温带气旋是指在温带地区形成并发展的大气环流系统。
它们通常由一对冷暖空气团之间的边界形成，并且在可利用的水汽和空气动力学过程的影响下变得更加强大。
本文将对温带气旋的形成、发展和消散过程进行分析。
温带气旋的形成通常发生在温带地区的边界区域，其中一个空气团是来自极地的冷空气，另一个是来自亚热带的暖湿空气。
边界处的冷暖空气流的交汇形成了前冷锋（冷空气团靠近地面）和前暖锋（暖湿空气靠近地面）。
此外，还有冷锋和暖锋之间的一个封闭环绕的气旋中心。
这个中心通常被称为温带气旋。
随着冷空气向前方侵入，前冷锋开始推动冷气起床。
当它们把暖湿空气抬升到冷空气上方时，空气冷却而形成云层和降雨。
这种过程称为锋面上升。
在前暖锋处，暖湿空气向上冷却，并形成云层和降雨，这称为暖锋上升。
这两种上升过程共同产生了温带气旋中的强降雨。
温带气旋发展的关键过程之一是辐合。
因为冷锋和暖锋之间气压的差异，空气需要沿着锋面上升来填补这个空洞。
由于空气在上升过程中冷却，水蒸气开始凝结形成云和降雨。
大约在温带气旋中心附近，空气开始下沉并形成云间隙和辐散。
这个过程被称为前辐散和后辐散，是温带气旋中的重要特征。
温带气旋的消散通常发生在冷锋继续向前移动的情况下。
当冷锋碰到一团冷空气时，它们不再能够推动前方暖湿空气上升，导致云和降雨的形成减少。
随着冷锋的继续推进，冷空气不断抬升，产生更多的云和降水。
这种过程持续进行，直到最终消散。
除了锋面的上升和辐合，温带气旋的发展还受到地转偏向和科氏力的影响。
地球自转使得风在北或南半球偏向向右，这被称为科氏力。
在温带气旋中，科氏力导致了空气绕着气旋中心旋转。
这种旋转使得气旋变得更加强大，并且给锋面带来了更多的水汽。
总结起来，温带气旋的形成、发展和消散是一个复杂的过程，受到一系列的气象现象的影响。
前冷锋和前暖锋的形成和上升导致了强降雨的形成，辐合和前后辐散加速了气旋的发展和消散。
气旋控制下的天气变化
气旋控制下的天气如何变化肖文杰01010120101004044摘要：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。
气旋影响下，天气常发生剧烈的变化，引起人们的广泛关注与研究。
本文主要从热带气旋、温带气旋和极地气旋这三方面来探讨气旋控制下的天气是如何变化的。
关键词：热带气旋、温带气旋、锋面气旋、极地气旋、天气变化气旋是指北（南）半球，大气中水平气流呈逆（顺）时针旋转的大型涡旋。
在同高度上，气旋中心的气压比四周低。
气旋是产生大范围降水、大风等天气现象的主要系统，它的水平尺度是二、三百公里至二、三千公里，属中间尺度系统。
气旋控制下可能出现阴雨天气，气温降低及气压降低，气旋过境后可能转为晴朗天气，气温回升，气压升高。
在北半球的不同地区，围绕中心作逆时针旋转的低压系统，按形成和活动的地区不同，一般把它分为三类，即热带气旋、温带气旋和极地气旋。
本文将从这三种气旋来探究气旋控制下的天气如何变化。
一．热带气旋热带气旋是发生在热带或副热带洋面上，具有有组织的对流和确定气旋性环流的非锋面性涡旋的统称。
热带气旋分为热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风共六个强度等级。
从等级的字面意思就可看出热带气旋对天气的影响。
伴随热带气旋而来的常常是强烈的天气变化，如狂风、暴雨、巨浪、风暴潮和龙卷风等。
因此热带气旋是主要的灾害性天气系统之一。
但在另一方面，热带气旋带来的雨水对久旱、酷热地区无疑也有缓解旱情和暑热的作用。
热带气旋控制下的天气变化主要有四个方面：1.热带气旋使经过的海水表面降温。
热带气旋会将海水中的能量吸收作为自己的能量来源。
因此热带气旋对热带地区的降温是有贡献的。
2.热带气旋富含水汽，一旦登陆，可能会给地面带来大量降水。
4热带气旋可能会带来暴雨，并可能会引起洪水、泥石流等灾害。
5.当大陆寒潮与热带气旋相遇时，会使气压梯度增加，寒潮可能会吸收热带气旋的能量，会使寒潮增强。
二：温带气旋温带气旋主要出现在副热带高压北边的中、高纬地区。
温带气旋的分析
• 1、引言
• 2、气旋的定义
• 3、气旋特征、发生、发展过程、结构、天 气和预报
•
北方气旋：蒙古气旋
•
南方气旋 ：江淮气旋
1、前言
• 天气系统是一个地方的天气变化，是由于其中一个个移动的大大小小 的系统（高压、低压等）引起的。大大小小的天气系统是相互交织、 相互作用着、在大气运动过程中演变着。
§3.5 东亚气旋
一、东亚气旋的源地、路径和移速
1、源地：两个发生频率最大地带30º35ºN,45º-50ºN 东亚地区气旋主要发生地区： 南方气旋（25º-35ºN）：江淮气旋和东海气旋 北方气旋（45º-55ºN）：蒙古气旋 东北气旋
黄河气旋 黄海气旋
2、东亚气旋的路径：日本以东或东南方洋面； 我国东北地区；朝鲜、日本北部地带
向东北由蒙古进入我国
4 蒙古-我国
三、蒙古气旋和江淮气旋
（一）蒙古气旋 蒙古气旋发生：暖区新生，冷锋进入倒槽，蒙古副气旋 例：暖区新生
倒槽锋生：
蒙古副气旋：
蒙古气旋发生时高空温压场形势
疏散等高线，槽前 有正涡度平流
温度场落后于高 度场，冷暖平流 均强烈
（二）江淮气旋： 静止锋上波动，倒槽锋生 江淮气旋的倒槽锋生型
• 尺度：最大的天气系统范围可达2,000公里以上，最小的还不到1公里。 尺度越大的系统，生命史越长；尺度越小的系统，生命史越短，较小 系统往往是在较大尺度系统的孕育下形成、发展起来的，而较小系统 的发展、壮大以后，又给较大系统以反作用，彼此相互联系，相互制 约，关系错综复杂。
• 天气现象：各种天气系统有一定的空间范围，一定的新生、变化和消 亡的过程。各种天气系统发展的不同阶段有其相应的天气现象分布。
天气原理第3章--03-温带气旋和反气旋的发展理论(ppt文档)
3.3 温带气旋和反气旋发展理论
3.3.1 温带气旋发展的物理过程 3.3.2 温带气旋的生命史和天气 3.3.3 气旋的再生和气旋族
3.3.1 温带气旋的发展
基本概念 准地转适应（流线与等高线平行） 斜压性（等压面上有等温线，等温线越密
集，温度梯度越大，热成风越大，斜压性越强） 高低层配置（低层：地面；高层：500hPa）
3.气旋发展的锢囚期高空温压场(锢囚阶段)
温度场仍落后于高度场，但低中心和冷中心更加接近，高空图上 出现闭合中心，涡度平流和温度平流开始减弱，减压作用开始偏 离气旋中心。地面气旋中心也发展到最强阶段，闭合等压线增多， 气旋开始锢囚，冷平流侵入气旋南部，地面低层已经被冷空气所 控制，摩擦作用相对增大为主要因子
槽后负涡度平流使地面反气旋发展 2 槽前正涡度平流使槽前有负变高，
槽后负涡度平流使槽后有正变高 3 气旋发展必伴有上升运动的发展，
反气旋发展必伴有下沉运动的发展 3 流场与气压场从不适应到达到新的平衡
地面，辐散对应有 反气旋性涡度生成， 以适应气压场，反 气旋发展
地面，辐合对应有 气旋性涡度生成， 以适应气压场，气 旋发展
气旋发展的最后阶段，暖空气仅残留在地面东南 角，低层整个气旋中心辐合加强，地面加压，已 变为冷性涡旋，低压中心部位开始填塞。从地面 到500毫巴左右的闭合环流减弱，上升运动已消 失，气旋减弱，以至消亡
消亡阶段
二、锋面气旋的天气
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。
温带气旋的形成和爆发性发展ppt文档
温带气旋发展的三维变化：气旋-波动-急流关系
气旋强度变化的基本原理
如果气旋上空空气柱风是辐散的，则地面气压下降，即高空必须有强烈 的辐散气流才能在气旋上空产生净的质量辐散，从而使气柱的空气与地 面气压减少。引起高空辐散的天气形势和机理有多种情况，但最终结果 都是造成向风速变化的直线加速或气流向不同方向迅速散开。前者称速 度的散度，后者称气流的疏散。净的高空辐散是两者共同作用的结果（ 见下图）。下图是温带气旋发展期高空（200hPa）与地面条件关系的示 意图，可见高空辐散存在于低压上方和前方。辐散有助于波槽之前气旋 加深和向东北方向传播。高空辐散使空气上升，并引起云雨的发生。气 旋后方的高空辐合引起空气下沉，使云抑制和消散。，下沉空气可把气 旋上方和后方的平流层暖空气带下来，到达对流层，产生平流层和对流 层的空气和物质交换。因而，温带气旋-波动-急流相关关系是一种复杂 的三维现象。
中纬气旋形成的三维理想模式图。（a）500hPa长波槽平行并直接位于地面静止锋之 上；（b）短波槽进入并扰动高空流场，引起温度平流。高空槽加强，产生地面气 旋发展的必要垂直运动；（c）地面气旋锢囚，不再有高空辐散（抽气作用）补偿 地面空气的辐合，风暴系统减弱，衰亡。（Ahrens and Samson，2011）
绝对涡度bluestein1993由于大气是一种连续层结流体不是一种简单的分层流体且具有旋转科氏力实际的基本气流不是纬向基流而是波状与局部集中的如急流是复杂的所以决定正压与斜压不稳定的充要条件是无法得到的因而斜压不稳定的分析在很大程度上是根据观测得到的
温带气旋的形成和爆发性发展
中纬度地面气压系统最主要的两类是温带气旋和反气旋。 人们更关注地面气旋。因为这种系统发展迅速、激烈， 经常带来破坏性大风、暴雨、对流等，成为所谓温带风 暴。但地面反气旋也不能忽略，如冬季冷高压可以带来 寒潮与冷空气活动，入海后可以产生偏东风回流天气或 切变线。在大多数中国暴雨过程中都有冷空气活动参与， 它们也常以冷高压形式表现出来。地面气旋与反气旋是 密切相关的。但由于时间所限，我们这里只讨论地面气 旋问题，包括陆地气旋与海洋气旋。
温带气旋和反气旋
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对比：低压环流的形成
气压变低
气压变高
1000 气压变低 1002
气压变高 冷却
气压变低 受热
1004 气压变高 1006 冷却
气压变低
气压变高
1000 气压变低 1002
气压变高 冷却
气压变低 受热
1004 气压变高 1006 冷却
气压变低
气压变高
1000 气压变低 1002
气压变高 冷却
气压变低 受热
1004 气压变高 1006 冷却
根据云和降水的观测，Bjerknes发现：
• 暖锋云系与倾斜的锋面有密切的关系，两者相结合的方式如图中的垂直剖 面图。在暖锋上面，暖湿空气沿着倾斜的锋面爬升，并形成大片云层。在 冷锋上空，高层冷空气运动比低层锋面移动快，从剖面图上看，空气有沿 锋面向下运动的分量，结果锋面过境后不久，天空转睛。但地面冷锋处或 地面冷锋前不远处，由于锋面对低层湿空气的抬升，而形成一条狭窄的降 水带。 • 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，如图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。
经 典 气 旋 发 展 的 几 个 阶 段
初生阶段
快速发展阶段
成熟阶段
衰亡阶段
3.23世界气象日
历年世界气象日主题 每年的“世界气象日”，世 界气象组织执行委员会都要选 定一个主题进行宣传，以提高 世界各地的公众对自己密切相 关的气象问题的重要性的认识。 每一个主题都集中反映了人类 关注的与气象有关的问题。
二温带气旋和反气旋PPT教案学习
在低层大气里，特别是在近地面附近，风向 与等压线斜交，所以气旋在北半球是一个按 逆时针方向旋转向中心汇集的气流系统；在 南半球是按顺时针方向旋转向中心汇集的气 流系统。由于气流从四面八方在气旋中心相 汇，必然产生上升运动，气流升至高空又向 四周流出，这样才能保证低层大气不断地从 四周向中心流入，气旋才能存在和发展。所 以气旋的存在和发展必须有一个由水平运动 和垂直运动所组成的环流系统。因为在气旋 中心是垂直上升气流，如果大气中水汽含量 较大，就容易产生云雨天气。所以每当低气 压（或气旋）移到本区时，云量就会增多， 甚至出现阴天降雨的天气。
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气旋发展的初生期高空温压 场
（1）初生期：原先地面上有一 条静止锋，锋北面是冷空气， 锋南面是暖空气，冷空气自东 向西运动，暖空气自西向东运 动，当冷空气向南插入锋下， 暖空气向北抬升，并出现1～2 条闭合等压线。 第20页/共47页
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气旋发展的青年期高空温压场
锋面上的暖空气呈螺旋式 上升，锋面下的冷空气呈 扇形下沉。
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从垂直方面看，气旋的高层是 高空槽前气流辐散区，低层是 气流辐合区。按质量守恒定律 原理，空气如果在高空辐散， 低空辐合，其中间必有上升运 动。因此在气旋前部和中心区 有上升气流，气旋后部有下沉 气流。由于气旋自低层到高层 是一半冷一第半9页/暖共47页的温度不对称 系统，因此其轴线自下而上向
十一月的一个夜晚，果然刮起了东南风，而且风力很大 。周渝
派出部将黄盖，带领一支火攻船队，直驶曹军水寨，假装去投 降。船上装满了饱浸油类的芦苇和干柴，外边围着布幔加以伪 装，船头上插着旗帜。驶在最前头的是十艘冲锋战船。这十艘 船行至江心，黄盖命令各船张起帆来，船队前进得更快，逐渐 看得见曹军水寨了。这时候，黄盖命令士兵齐声喊道：“黄盖 来降!”曹营中的官兵，听说黄盖来降，都走出来伸着脖子观望。 曹兵不辨真伪，毫无准备。黄盖的船队距离曹操水寨只有二里 路了。这时黄盖命令“放火!”号令一下，所有的战船一齐放起 火来，就象一条火龙，直向曹军水寨冲去。东南风愈刮愈猛， 火借风力，风助火威，曹军水寨全部着火。“连环战船”一时 又拆不开，火不但没法扑灭，而且越烧越盛，一直烧到江岸上。 只见烈焰腾空，火光烛天，江面上和江岸上的曹军营寨，陷入 一片火海之中。
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蒙古气旋的移动路径基本上和500hPa气流平行，常见的三条移动
路径如图所示：一条向东经黑龙江省北部向东北方向移去；另一 条向东略偏南经内蒙古东部、东北平原向东东北方向移动，这条 路径最为常见；第三条向东南经华北、渤海，绕过长白山南端， 经朝鲜半岛移向日本海，实际成为黄河气旋。
•高空槽线上正热成风涡度平流引起槽加强，槽前正 相对涡度平流增加——地面气旋加强；
（2）温度平流的定性分析
平均温度平流——引导气流(steering)
H 0
R
ln
p0
(V T )
t 9.8 p
此项为平均层至1000hPa等压面间的温度平流 物理意义：气旋中心左（右）半部与高压中心 右(左）半部上空对应槽（脊）线处，风随高 度逆（顺）转，使气层间有了冷（暖）平流， 反映平均层以下的平均也是冷（暖）平流，冷 （暖）平流降（升）温，气柱收缩（膨胀）， 地面等压面抬升（降低）。此项是使气旋、反 气旋的移动
平均
对低压系统，移动方向偏T0时刻引导气流右侧，对 高压系统，移动方向偏左侧。移动速度低于平均层风 速。
（3）非绝热加热和绝热变化影响的分析
非绝热变化的影响
表示由于冷热源作用而使地面气压 产生局地变化
H0 R ln p0 1 dQ t 9.8 p cp dt
大气中非绝热过程主要有： 下垫面作用：辐射、传导、乱流等过程 水汽的凝结、蒸发过程 经验指出，非绝热加热作用对锋面气旋的形成不起重要作用， 而对冷高压和热低压来说是其形成的主要因子。
t
气旋上空有上升运动，由于大气不稳定，有 大量水气凝结释放潜热为主，平均层以下气 柱增温膨胀，地面气旋等压面高度降低，反 映气压降低，气旋加深发展。
负反馈和正反馈
地面系统预报
.引导气流—平均温度平流（低右高左） .高空系统（ ） 加强与减弱——对应地面系统的加强和减弱 .非绝热加热（下垫面） .绝热变化（稳定抑制；不稳定发展） .系统本身的结构（沿长轴移动）
有利于气旋发生发展的高空系统：示意图1 正涡度平流+正热成风涡度平流
有利于气旋发生发展的高空系统：示意图2 高度槽 不明显
正热成风涡度平流
有利于气旋发生发展的高空系统：示意图3
正涡度平流 + 暖平流
温带气旋发生发展的判定
生成——三个方面： 1、气旋环流中心出现 2、有一根以上闭合线 3、有暖锋和冷锋穿过气旋中心（必须）
•TO BE CONTINUED
地面形势预报基本方程：
H 0 t
H t
R ln 9.8
p0 p
V T
(d
)
1 cp
dQ
dt
平均层高度变 化项散合项， 包括涡度平流 和热成风涡度
平流
平均冷暖平 流项
绝热变化项
非绝热变化 项
（1）涡度平流及热成风涡度平流
物理意义：温带气旋上空处在500hPa槽前脊后，借助西南风将正相
(5)暖中心和负变压中心： 蒙古气旋经常向高空暖中心或地面 三小时负变压中心方向移动。
思考：
• 什么样的高低空系统配置有利于气旋发展？ • 所分析的三小时变压对于气旋发展作用？ • 所分析的天气图上何处有利于蒙古气旋发展？ •…
蒙古气旋发生过程的类型（地面形势）：
暖区新生气旋 冷锋进入倒槽形成的气旋
蒙古副气旋
三类蒙古气旋，地面形势虽不相同
但高空温压场特征却有共同之处：
槽
山地
• 迎风坡
• 背风坡
减弱 加深
• 等高线
疏散
气旋的发生发展关注
是否存在减压机制
正涡度平流 正热成风涡度平流 暖平流
是否有要素能反映 三小时变压等 系统的变化趋势
dQ 0，则 H0 0
dt
t
dQ 0，则 H0 0
dt
t
地面气压下降，利于气旋发展 地面气压上升，利于反气旋发展
冬季内陆湖泊处易有气旋生成或加强；冬季西伯利亚、蒙古 一带易于冷性反气旋生成，往往成为冷高压生成或加强的源 地。
非绝热加热还影响到大气稳定度，因而也影响到绝热 变化的作用，稳定度的变化对大气本身的乱流热量交 换有影响； 下垫面加热空气，大气稳定度减小，利于热量上传； 空气由下部受到冷却，大气趋于稳定，热量交换仅限 于低层；
对涡度从大往小的方向输送，使得其上空固定点正相对涡度增加，同时 在地转偏向力作用下伴随水平辐散引起低层地面质量减少，地面气旋 （包括中心）降压，此气旋加深。
高空槽前正相对涡度平流——地面气旋加强；
•槽线处借助西南热成风将正热成风涡度从大往小的方向输送，使槽线上 正热成风涡度增加 ，反映正相对涡度增加 ，槽线处等压面高度降低，气 旋性曲率加大。槽前正相对涡度平流更加大，引起槽前固定点正相对涡度 更增大，同时在地转偏向力作用下伴随水平辐散更加大，引起低层地面质 量减少更多，此气旋降压更厉害，气旋加深。
绝热变化的影响
H 0 t
R ln 9.8
p0 p
(d
)
一般大气处于稳定状态
当 0, H0 0
t
(d ) 0
气旋上空有上升运动，由于大气稳定，上升绝热膨 胀冷却。平均层以下气柱降温收缩，地面气旋等压 面抬升，气压升高，抑制它加深发展。
气旋上空大气处于不稳定状态 (d ) 0
0, H0 0
(3)冷空气主体的方位： 当冷空气的主体还在气旋的西北方时， 气旋向东略偏南移；当冷空气主体转到气旋的西部，气旋多向东北 方向移去。
(4)地面气压系统的强弱： 气旋后部的地面冷高压强，同时气 旋前部的变性高压(位置在朝鲜一带)也强，则气旋东移；如果气旋 前部的变性高压弱，则气旋向东南移；而当气旋后部的地面冷高压 弱时，则气旋向东北移动。
预报蒙古气旋移动，可从以下几个方面考虑：
(1)高空冷暖平流的强弱： 如果气旋上空冷平流和暖平流势力 相当，气旋向东移动；冷平流较强，则移向东南；暖平流较强，则 向东北方向移动。
(2)锋区位置的变化： 锋区走向保持东北—西南向，则气旋向 东北方向移动；顺时针转为东西向，则气旋路径向南偏；若锋区为 东西向，则气旋自西向东移动较快。
温度场、露点、变压、变温、天气现象等，
沿风呈气旋式切变明显的带状区或者低槽区逐站推 敲。
（4）还可以根据卫星云图和辅助图表进行分析。 （5）修改等压线，使锋面穿过区域有气旋性弯曲
•1971年4月4日20时地面
•1971年4月5日08时700hPa
•天山
地形等压线的绘制
进出有序 两侧条数相等 与山脉平行
典型天气过程分析
温带气旋第二节
•① •②
•⑫•④ •⑬
•③
•⑥ •⑨
•⑩
•⑦
•⑤ •⑪
⑭ •⑧
•⑮对齐 •⑯美观
•1971年4月4日08时700hPa
•②
锋面初步分析步骤
（1）历史连续性原则 （2）高空是否有锋区（等温线密集带） （850hPa，高原500hPa） （3）确定锋面的具体位置：根据要素场气压场、风场、