第二章 气团与锋

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常见天气系统

常见天气系统

暖气团控制,气温高、 冷锋控制,阴天、 气压低、晴朗 下雨、刮风、降温
冷气团
暖气团
市区
想一想:
冷锋过境前市 区的天气? 冷锋过境时市区 的天气? 冷锋过境后市 区的天气?
冷气团控制,气温降 低、气压升高、晴朗
暖气团控制,气温高、 冷锋控制,阴天、 气压低、晴朗 下雨、刮风、降温
冷锋降水多发生在锋后
作业
2、读水循环图,回答:(每空1分,共10分) (1)根据水循环发生的领域而划分的三类水循环类型, 图中甲是 循环; 乙是 循环, 丙是 循环。 (2)图中各字母所表示水循环的环节分别是: A C D E G F (3)水循环的动力是
甲 乙 丙
作业
C
H F 湖 G E D
A
海 洋
B
水循环示意图
被迫抬升 锋 后
雨区范围 天 过境前 气 过 过境时 程 过境后 天气实例
冷气团控制,低温晴朗 暖气团控制,温暖晴朗 阴天、雨雪、刮风、降温 连续性降水 气温下降,转晴
夏季暴雨,冬季寒潮,春季沙尘暴
气温上升,气压下降, 转晴
一场春雨一场暖
back
读图回答问题:
1、图示锋 冷 面属于 锋。在这种 锋面影响下 ,我国冬季 常形成一种 灾害性天气 是 寒潮。
第二章 第3节
气团、锋、气旋、反气旋
一、气团 (1)、气团的概念
温度、湿度、气压等物理 性质分布比较均匀、相似 的大团空气。
(2)、气团分类
冷气团(冷空气)
根据温度
暖气团
冷气团
海洋性气团
根据湿度 大陆性气团

暖气团(暖空气)
1、锋面:
暖气团
冷气团
冷暖气团的交界面叫锋面 冷气团在下,暖气团在上 锋面附近常伴有云、雨、大风等天气。

天气系统中的气团和锋

天气系统中的气团和锋
统称为锋。 • 伸入对流层的称为对流锋,对流层低层
(1.5km以下)称为近地面锋。
锋有哪些特征?
• 锋面坡度 锋面倾斜的程度,称锋面坡度。锋面坡度的
形成和维持是地球偏转力的结果。
• 温度场
锋区的水平温度梯度比锋两侧的单一气团内 的温度梯度大得多。
锋面是大气斜压性集中带,是大气位能的积 蓄区。
锋面逆温
锋下部是冷气团,上部是暖气团,自下而上 通过锋区时,出现气温随高度增高而增加的 现象。
• 气压场
• 风场
锋附近的风场是同气压场相适应的,锋线附 近的风场具有气旋性切变。
锋面,锋线和锋区有什么不同?
• 锋是冷暖气团相交绥的地带 • 锋线是锋面与地面的交线 • 锋区是天气图上温度水平梯度大而窄的区
天气系统
气团和锋
讲解内容
• 1、什么是天气系统?天气系统是如何分类 的?
• 2、什么是气团?气团形成的条件有哪些? 什么是气团的变性?气团是如何分类的?
• 3、什么是锋?锋有哪些特征?锋面,锋线 和锋区有什么不同?
什么是天气系统,天气系统是如何 分类的?
• 天气系统通常是指引天气变化和分布的高 压、低压和高压脊、低压槽等具有典型特 征的大气运动系统。
• 分类:按尺度特征分类。
什么是气团?气团形成的条件有哪 些?
• 定义:气象要素(主要指温度、湿度和大 气静力稳定度)在水平分布上比较均匀的 大范围空气团。
• 形成条件:1、范围广阔、地表性质比较均 匀的下垫面
2、有一个能使空气物理属性在 水平方向均匀化的环流场
什么是气团的变性?
• 气团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。

天气学原理和方法 第二章 气团与锋

天气学原理和方法 第二章 气团与锋

第一(dìyī)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 (chōngpèi)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。
冷锋前暖锋后,静止锋附近:变压不明显
共一百零六页
共一百零六页
t (PL PN) 0
t
(PL
PN)
Cx(PxL
PN x
)
暖锋 情 (nuǎnfēng) 况下
Cx 0 而
因此(yīncǐ) 有
PL PN
t
t
PL PN x x
即暖锋(nuǎnfēng)前变压代数值小于暖锋(nuǎnfēng)后变压代数 值
第二章 气团 与锋 (qìtuán) § 2.1 气 团
共一百零六页
气团的概念及性质
从地等)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
共一百零六页
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
• 方式(fāngshì):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

高中地理2.1气团和锋面

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)

气象学课件--气团和锋面

气象学课件--气团和锋面

锢囚锋
锋的分类示意图(4) 锢囚锋 (a) 冷式 (c) 中性 (b) 暖式
锋的分类示意图(5) 锢囚锋 典型的中纬度波动性气旋中冷式锢囚锋 形成过程的物理图像。
在图的上半部为波动性气旋中锢囚锋形成过程平面图,其下半部为经过平面 图中AB两点,跨越锋面的垂直剖面图。图a表示成熟性波动气旋,此时尚未 形成锢囚锋,冷锋继续向前运动,逐渐赶上暖锋;图 b表示部分锢囚性波动 气旋,此时在气旋的中心附近,出现锢囚锋;图 c表示锢囚性波动气旋,此 时出现比较成熟的锢囚锋。
3.1.3 风场特征
• 由于地面锋位于气压槽中,锋线附近的风场具有气旋性切变,而
地面摩擦作用可使这种气旋性切变更加明显。
• 锋面附近的风场气旋性切变包括风速切变和风向切变。在有些情
况下,风速切变要比风向切变明显,有时风向切变要比风速切变明 显,有些情况下两者都非常明显。 • 由于锋区的水平温度梯度要比其周围的水平温度梯度大,由热成风关系
大气的变量是连续的,而锋面被看成是具有明显梯度的区域,带状锋 模式正适合这种观点。 • 在带状锋模式中,锋面具有一定的水平宽度和垂直厚度,在锋面的
过渡带(锋区中的水平温度梯度要比锋区的两侧大得多,而水平温度 梯度的强烈变化发生在锋区与锋区外侧的冷空气团(或暖气团)边缘 的比较窄的区域里。
锋 面 云
Margules锋面坡度公式
基本假定: 1)锋面两侧冷暖空气的温差较小,即Tw-Tc «T*; 2)锋面是南北方向; 3)不考虑湍流影响,使锋面保持陡的不连续面。
基本公式: 1)地转运动方程 (p25) 2)静力平衡方程 (p25) 3)沿任意等温面的个别变化方程: δT= 0
地转运动
地转风 Geostrophic Wind

气团与锋

气团与锋

暖锋天气
暖锋天气
暖锋附近气流垂直运动
缓行冷锋) 第一型冷锋天气(缓行冷锋)
云系: 云系:由低层到高层依次为Ns→As→Cs→Ci,与暖锋相反。 降水: 降水:在锋线附近150-200Km和锋后,产生稳定性降水。若 锋前暖空气不稳定,伴有积雨云和雷阵雨天气。 气温: 气温:逐渐降低。 气压: 气压:逐渐升高,锋后有大的正变压。 能见度: 能见度: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。 锋后风速远大于锋前,常可在海上造成7-8级风。 垂直运动: 垂直运动: 在冷空气一侧以下沉运动为主,暖空气一侧 多 为上升运动。 锋面坡度: 锋面坡度:1/100。
冷式锢囚锋
暖式锢囚锋
锢囚锋
(Occlusion front)
锢囚锋
暖锋 冷锋
锋面天气模式
云系: 云系:从高层到低层依次为Ci→Cs→As→Ns。 降水: 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:气温逐渐升高。 气压: 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。 能见度: 风:北半球锋前吹E-SE风,锋后S-WS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: 垂直运动:一般锋附近的冷、暖空气均为上升运动。 锋面坡度: 锋面坡度:1/100—1/200。
第一型冷锋天气
第Ⅰ型冷锋附近气流垂直运动
急行冷锋) 第二型冷锋天气(急行冷锋)
云系:锋前不稳定,为积状云,夏:Ac(As),Cb,Fn; 云系: 冬:Ci→、Cs→As→Ns。 降水: 降水:锋前及锋线附近常为雷暴和阵性降水。 气温: 气温:迅速下降。 气压: 气压:急速上升,在锋后有最大正变压。 能见度: 能见度:锋过变好。 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。 垂直运动: 垂直运动 : 在冷空气一侧以下沉运动为主,在暖空气 一侧低层上升,高层下沉。 锋面坡度: 锋面坡度:约为1/50-1/70

第二章气团与锋

第二章气团与锋

第二章气团与锋第一节气团与锋1、挪威学派以温度场为特征提出了气团与锋的概念。

2、气团是指气象要素(主要指温度和湿度)水平分布比较均匀的大范围的空气团。

3、气团的水平尺度可达几千千米,垂直范围可达几千米到十几千米,常常从地面伸展到对流层顶。

4、大气的热量主要来自地球表面。

5、气团获得比较均匀属性的首要条件是性质比较均匀的广阔地球表面。

6、通过各种尺度的湍流、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。

7、有利于气团的形成空气运动:下沉辐散运动和稳定环流。

(?)8、具有形成气团温、湿属性比较均匀条件的地区称为气团源地。

9、气团的分类主要有地理分类和热力分类两种。

10、地理分类法气团可分为北极气团(或冰洋气团)、极地气团、热带气团和赤道气团11、极地气团和热带气团又有大陆性和海洋性之分。

12、按照热力分类方法可分为暖气团和冷气团。

13、我国境内出现的气团多为变性气团。

14、简答题:影响我国四季的气团与气团天气。

答:冬半年通常受极地大陆气团影响,它的源地在西伯利亚和蒙古,我们称它为西伯利亚气团。

这种气团的地面流场特征为很强的冷性反气旋,中低空有下沉逆温,它所控制的地区为干冷天气。

当它与热带海洋气团相遇时,在交界处则能构成阴沉多雨的天气,冬季华南常见到这种天气。

热带海洋气团,可影响到华南、华东和云南等地,其他地区除高空外,它一般影响不到地面。

北极气团也可南下侵袭我国,造成气温剧降的强寒潮天气。

夏半年,西伯利亚气团在我国长城以北和西北地区活动频繁,它与南方热带海洋气团交绥,是构成我国盛夏南北方区域性降水的主要原因。

热带大陆气团常影响我国西部地区,被它持久控制的地区,就会出现严重干旱和酷暑。

来自印度洋的赤道气团(又称季风气团),可造成长江流域以南地区大量降水。

春季,西伯利亚气团和热带海洋气团二者势力相当,互有进退,因此是锋系及气旋活动最盛的时期。

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,我国东部地区在单一的气团控制下,出现全年最宜人的秋高气爽的天气。

天气学原理与方法气团和锋.

天气学原理与方法气团和锋.


tg
f g
Tm
Vg T

讨论④式:
a).锋面的坡度与f成正比,高纬锋面坡度大于低纬 。
在赤道上
故没有锋面存
在的可能。
b).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。
实际上就没有锋面。
c).锋面的坡度与锋两侧平行与锋的地转风分量差成 正比。风速差(风速切变)越大,坡度越大。
当 Vg0tg0锋面也不存在
a.若
u v 0 x y
气柱以辐散为主,质量减少。
则 P0 0 地面减压。
t
b.若 u v 0 气柱以辐合为主,质量增加。 x y
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。
三、气团的分类 (地理分类法)
冰洋气团(北极气团):形成于65N以北的极区。 大陆性的冰洋气团: 干冷、晴朗、稳定。 海洋性的冰洋气团: 夏季从海洋获得热量和水汽。
极地气团:形成于中高纬大陆和海洋(40~70N )。 大陆性的极地气团:干冷、晴朗、气层稳定; 海洋性的极地气团:冷湿、多云、阴天;
热带气团:形成于副热带的大陆和海洋(10~40N )。 大陆性的热带气团:炎热、干燥,晴朗少云、气层不稳定. 海洋性的热带气团:热、湿不稳定、晴朗。
d).锋面坡度与平均温度成正比。Tm越高,坡度越 大。冬季坡度小于夏季

高中地理 第二章 第一节 课时4 几种重要的天气系统课件 中图版必修1

高中地理 第二章 第一节 课时4 几种重要的天气系统课件 中图版必修1
第二章 第一节 大气的热状况与大气运动
课时4 几种重要的天气系统
学习 目标 定位
1.了解气团、锋的概念,掌握它们的分类和特点。 2.分析说明锋面、气旋、反气旋等天气系统的特点及其对天气的影响。 3.能够判读简易天气图,并进行天气特点及天气形势分析。
栏目 索引
基础知识导学 重点难点探究 随堂达标检测 教材活动指导
晚云势越重,风色越紧。吴用出帐看时,却早成团打滚,降下一天大
雪”;“那雪降了一夜,平明看时,约已没过马膝”。
材料二
冷锋、暖锋天气示意图。
(1)材料一描写反映的是冷锋过境还是暖锋过境?材料二中能正确反映这 次天气过程的是甲图还是乙图?
答案 这段话反映的是冷锋过境。材料二中甲图反映冷锋过境。
答案
(2)材料一中哪些描写为此锋过境时的天气?除了描写的天气外,此锋过境
反气旋
低气压(中心气压低, 高气压(中心气压高, 四周 顺时针向四周辐散
水平气流与风向
半 球 东部:偏南风 西部:偏北风 东部:偏北风 西部:偏南风
顺时针向中心辐合
逆时针向四周辐散
南半球 东部:偏北风 西部:偏南风 垂直剖面图 东部:偏南风 西部:偏北风
答案
2.锋
(1)图1为冷锋,冷气团推动暖气团移动,过境时会形成 降水 或多云天气; 过境后,气温会有所 降低 。 (2)图2为 暖锋 ,暖气团推动冷气团移动,过境时可能会 连续几天下雨或有 雾;过境后,气温会 升高 。 (3)若冷、暖气团势力相当,锋面呈准静止状态,则为 准静止锋 ,常形成 阴雨连绵 的天气。
后,还会出现什么天气?
答案 “次日彤云压阵……降下一天大雪”,描述的是冷锋过境时的天气 状况。锋面过境时,天气活动频繁,先是云,后为雪。冷锋过境后,冷气 团取代了原来暖气团的位置,气压升高,气温和湿度降低,天气转晴。

天气学分析——第二章 气团与锋

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。

人教版高中地理必修一第二章第三节 常见的天气系统锋与天气(共32张PPT)

人教版高中地理必修一第二章第三节 常见的天气系统锋与天气(共32张PPT)
4、下面四幅图中,表示冷锋天气的是( C )
A
B
C
D
练习5:
B
A
读“某锋示意图(图中阴影部分为雨区)”,回答下列问题
(1)该锋的名称是 冷锋
(2)A该地气团性质为
暖气团
冷气团 ,B地气团性质为
(3)锋面需24小时移至A地,A地未来48小时内天
气将如何变化?
▲6、下列四幅锋线示意图中,A、B、C、D四地纬度 相当,不考虑地形、海陆分布的影响、气温最低、气 压最高的点是 B
例2 下列表示冷锋天气的示意图是(B )
随堂练习:
1、天气变化剧烈是因其位于( B ) A、暖气团控制下 B、冷暖气团交界地带 C、冷气团控制下 D、无气团控制的地区 2、冷锋和暖锋的共同特点是( A ) A、过境后天气转晴 B、过境时气压升高 C、降水多发生在锋前 D、冷空气在锋面之上
3、关于锋面的叙述,正确的是( B ) A、锋面总是朝运动方向前方倾斜 B、锋面以下是冷气团,以上是暖气团 C、冷锋是向冷气团方向运动的锋 D、暖锋过境后,气温下降,气压升高
暖锋在东北地区和长江中下游活动频繁。
长江中下游地区初夏的“梅雨”是由准 静止锋造成的。
1. 冷锋、暖锋与准静止锋
冷锋
暖锋
准静止锋
气团势力 情况
过境时天 气
过境后天 气
我国常见 的天气
冷气团势力强 主动推向暖气 团一方
云层增厚,出 现较大的风、 雨或雪天气
气温降、气压 升 天气转晴
冬季的寒潮夏 季的暴雨华北 春季沙暴天气
暖气团 锋前
冷 锋过境前:单一暖气团控制,天气温暖晴朗.
暖气团 冷气 冷气团
A 过境前
冷锋
过境时:常出现阴天、下雨、 刮风、降温等现象.

气团和锋

气团和锋
5.请填表: 天气系统 气 压 场 气旋 反气旋
气流状况
天气特点 举 例
题号
1
2
3
4
5
6
主菜单 气团 冷锋 暖锋 准静止锋 气旋 反气旋 练习 主页
注:点击题号看题,点击笑脸看答案!
5.请填表: 天气系统 气 压 场 气旋 低压区 辐合上升 多阴雨天气 反气旋 高压区 辐散下沉 天气晴朗
气流状况
天气特点 举 例
静止锋。在它的控
制下,该地常出现
长时间的阴雨天气。
2. 冬季,吹到云贵高原的东北 季风受到该地西高东低的地形阻 挡,与西南暖流相遇于东经104 度左右地区。形成昆明准静止锋, 受它影响,贵州高原冬雨连绵。 请看动画
主菜单 气团 冷锋 暖锋 准静止锋 气旋 反气旋 练习 主页
观看左面动画,思考回
答下列问题:
3.读下面天气图,回答问题: B、C各吹什么风? B ;C ;
1010
甲乙分别是
锋和
锋;

990 甲A
B
D
C

甲、乙两锋分别向 移动;
1000
ABCD四点中可能有降水的是

题号
1
2
3
4
5
6
主菜单 气团 冷锋 暖锋 准静止锋 气旋 反气旋 练习 主页
注:点击题号看题,点击笑脸看答案!
3.读下面天气图,回答问题: B、C各吹什么风? B 西北风 ;C 东南风 ;
-10º -8º
-6º -4º
-2º

2º 4º
题号
1
2
3
4
5
6
主菜单 气团 冷锋 暖锋 准静止锋 气旋 反气旋 练习 主页

天气原理-气团与锋

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
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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。

气团与锋

气团与锋

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冷锋后的强冷空气赶上暖锋前的 冷空气形成的锢囚锋
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沿锢囚锋不同部位的垂直剖面
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锢囚锋的形成过程:地面图和垂 直剖面
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冷式
暖式
中性
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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
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我国冬季的气团活动
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我国夏季的气团活动
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气团交界面附近的降水天气
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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。
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(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。

气团与锋

气团与锋

一、分析地面图上各气象要素场以确定锋面的位臵 (一)温度 锋面的主要特征应是锋面两侧有明显的温差
大气科学学院 苗春生
(二)露点 一般来说,暖空气来自南方比较潮湿的洋面上,气 温高,水汽含量多,露点温度也较高;到我国来的冷空 气一般来自欧亚大陆,温度低,水汽含量少,露点温度 也低,所以锋面附近露点差异显著。在没有降水发生的 条件下,露点温度比温度更为保守,能更好地表达气团 的属性,对确定锋的位臵很有用,但是如果锋面附近任 一侧有降水发生,那么锋面附近的露点差异就不能很好 地反映气团属性的差异了。
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(三)气压与风 以温度的零级不连续面来模拟锋面: 气压是连续分布的,但是气压梯度并不连续,等压线通 过锋面时会有折角,而且折角尖端指向高压,锋面两侧 有气旋式切变。 如果等压线与锋面平行,则锋面两侧等压线密集程度一 定不同,而两侧的风向虽没有差异,但风速仍有气旋式 切变,这种等压线相互平行,仅是梯度不同,而风场具 有气旋性切变的气压场形式称为隐槽。 大气科学学院 苗春生
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Ⅰ.向后上滑暖输送带 这类暖输送带的上升发生 在冷锋附近和冷锋上方。 在地面锋线附近的锋面坡 度比较陡,冷锋前方边界 层中的暖空气受到强烈抬 升,在其附近形成具有几 米/秒上升速度的狭长带 状区域,常称为线对流区。 地面锋线附近强烈抬升作用,一般只限于2-3公里以内,再向 上暖空气沿冷锋楔的上方滑升,上升速度仅为几十厘米/秒。 在线对流区形成窄的暴雨带;宽广的中小雨区,它扩展到冷 锋后相当大的范围。
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五、应用卫星云图分析锋面
(一)锋面云系
在卫星云图照片上,锋面往往表现为带状云系, 称之为锋面云带。
尺度:这种云带一般长达数千公里;宽度则 各处差异很大,窄的只有2到3个纬距,宽的达8个 纬距左右,平均为4到5个纬距左右。
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第二章 气团与锋 第一节 气团一、概念:气团——气象要素水平分布比较均匀的大范围的空气团 水平尺度:几百~几千公里 垂直尺度:几~十几公里 二、气团的形成和变性1、 气团形成的两个条件① 大范围性质均匀的下垫面地球表面的空气属性传给大气、气团形成的物理过程 辐射传导和乱流 蒸发和凝结大范围的垂直运动② 有适当稳定的大气环流,使空气团长时间稳定在下垫面上高压系统——稳定 低压系统——不稳定具备上述两条的地区为气团源地2、 气团物理属性的变化称为气团的变性暖气团变性慢 冷气团变性快三、气团的分类1、 热力分类法⎪⎩⎪⎨⎧><地表气地表气暖气团冷气团T T T T2、 地理分类法北极气团(冰洋气团,北极圈内70°N~ 90° N )极地气团(中高纬度西风带, 40°N~ 70°N ) 热带气团(副热带地区, 20°N~ 40°N ) 赤道气团(赤道, 20°N 以南)3、 大气环流的分类法极地气团(高纬度, 60°N~ 90° N )中纬度气团( 30°N~ 60° N ) 热带气团( 30°N 以南 ) 又可分为大陆性和海洋性气团 四、影响我国的气团1、 极地大陆气团:干冷2、 热带海洋气团:暖湿3、 热带大陆气团:干暖4、 印度洋的赤道气团(季风气团):暖湿第二节 锋的概念与锋面坡度一、定义:两个热力性质不同的气团之间的狭窄过度带称为锋。

两个密度性质不同的气团之间的狭窄过度带称为锋。

冷暖气团之间的狭窄的过渡带,称为锋。

二、锋的空间结构 图形1、 冷暖气团的交界面,称为锋面。

2、 锋面在空间呈向冷区倾斜状态,冷空气在下,暖空气在上。

,3、 锋面与地面的交线称为锋线。

4、 锋面与空中某平面相交的区域称为锋区——天气图上温度梯度大的窄的区域。

5、 地面锋线总在高空锋区暖区一侧。

三、锋的分类1、 按移动分类a ) 冷锋:冷气团起主导作用,推动锋面向暖气团一侧移动,称为冷锋。

b ) 暖锋:暖气团起主导作用,推动锋面向冷气团一侧移动,称为暖锋。

图形c ) 准静止锋:冷暖气团势力相当,锋面很少移动的锋,称为准静止锋。

(6小时无移动,24小时移动在2个纬度之内) 图形d ) 锢囚锋:冷锋后部的冷气团与暖锋前的冷气团的交界面,称为锢囚锋。

图形 图形 图形 中性锢囚 冷式锢囚 暖式锢囚2、 按锋伸展高度分类:对流层锋:地面——对流层顶 地面锋:低层锋——700hap 以下 高空锋:500hap 以上,不接地3、 大气环流分类P66冰洋锋,极锋,副热带锋 图形四、锋面坡度 图形1、 不连续面的概念,锋面近似为物质面——不连续面a ) 锋面是T ,ρ的零级不连续面(气象要素本身不连续)等温线在锋面上发生间断。

图形b ) 锋面是气压的一级不连续面(一阶导数不连续)c ) 垂直与锋线的地转风(分量)是连续的 图形 2、 锋面坡度公式图形 设x 轴由暖气团指向冷气团,y 轴平行地面锋线,求锋面倾角αdxdz tg =α N L N L dP dP P P =∴=Θ展开L L L L N N N N P P P dP dx dy dz x y z P P P dP dx dy dzx y z ∂∂∂⎧=++⎪∂∂∂⎪⎨∂∂∂⎪=++⎪∂∂∂⎩两式相减0=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂⇒dz z P z P dy y P y P dx x P x P N L N L N L ∴得到锋面坡度zP z P x P xP dxdz tg N L N L ∂∂-∂∂∂∂-∂∂-==α —— ① 由静力学方程和地转风方程N LL N P P g g z zρρ∂∂=-=-∂∂ N LL gL N gN P P f V f V x xρρ∂∂==∂∂其中gL V v n 和gN V 是平行与锋线的地转风分量 代入①式得 ()()L gL N gN L N f V V tg g ρραρρ-=- —— ②代入状态方程 RTP=ρ 注意 N L P P = ()()N gL l gN N L f T V TV tg g T T α-=- —— ③②、③式为Margules 锋面坡度公式令 ()L N m T T T +=21L N T T T -=∆ g gL gN V V V ∆=-()12gm gL gN V V V =+ 代入③式得()()()()2222m L gm gN m N gm gL T T V V T T V V f tg g Tα-----=⋅∆ 222g mgm V f ftg T V g T gα∆⇒=+∆ gm gm V f tg T V g T α∆⎛⎫⇒=+ ⎪∆⎝⎭∵在实际计算中gm V 比较小,可略去∴g m V f tg T g Tα∆≈∆ —— ④ 3、 讨论:a ) 锋面的坡度与f 成正比,高纬锋面坡度大于低纬 ()ϕsin 2Ω=f赤道上 00→→αtg fb ) 锋面的坡度与锋两侧的温度差成正比,温度差越大,坡度越小。

若 otg T 900→∞→→∆αα 无锋面c ) 锋面的坡度与锋两侧平行与锋的地转风分量差成正比 图形风呈气旋性切变风速差越大,坡度越大。

00g V tg α∆==0gL gN V V ->d ) 锋面坡度与平均温度成正比m T 越高,坡度越大,冬季坡度小于夏季4、实际计算αtg 图形我国统计结果:北方(高纬)锋面坡度2001~501 南方(低纬)锋面坡度5001~2001 冷锋的坡度大于暖锋和静止锋第三节 锋面附近气象要素场的特征一、锋面附近温度场的特征1, 温度水平分布特征:锋区内温度水平梯度比两侧气团内温度水平梯度大 ① 地面锋线附近有较大温差② 高空等压面图上锋区内等温线的密集区,高空锋区走向与地面锋线基本平行,随高度升高向冷空气倾斜③ 锋区内有冷平流为冷锋;有暖平流为暖锋;无平流(弱),少移动为准静止锋图形④ 锢囚锋温度场中性锢囚:高空暖舌在地面锋线上冷式锢囚:高空暖舌在地面锋线后 暖式锢囚:高空暖舌在地面锋线前实际上,一般只做中性锢囚锋图形2, 温度垂直分布特征:锋区内温度垂直梯度比两侧气团小——锋区逆温,等温,温度直减率小 图形3, 位温的分布)(6.270e P 图图形① 特点:锋区内的位温线特别密集且与锋区平行 ② 说明:1000PAR C T p θ⎛⎫=⎪⎝⎭取对数,并对z 取偏导C P C ART P+-=ln ln ln θ zPP C AR z T T z P ∂∂-∂∂=∂∂111θθ 代入状态方程和静力学方程g zPρ-=∂∂ RT P ρ= 有P T Ag z T z C θθ⎛⎫∂∂=+ ⎪∂∂⎝⎭其中 z T∂∂-=γd PdT Ag dz C γ=-= 得到:()γγθθ-=∂∂d Tz 气团内00>>>γγγd 0>∂∂∴z θ位温随着高度的升高而增大锋区内 0d γγγ≤? 0>>∂∂∴zθ位温随着高度的升高而增大得很快结论:a )z∂∂θ位温垂直梯度在锋区内比气团内大得多——锋区内等位温线密集 b )空气质点在锋面上移动,在绝热条件下位温守恒,因此等位温面平行与锋面,等位温面同锋面一致随高度向空气倾斜c )实际工作中用θθ~se二。

锋面附近气压场的特征1。

特征:等压线通过锋面时有较大的弯折,折角指向高压,锋线处于低压槽中。

2。

说明:设x 轴垂直于锋线,由暖指向冷。

y 轴平行于锋线。

锋面是密度零级不连续面由锋面坡度:tan NL N L p p dz xx p p dx z zα∂∂-∂∂==-∂∂-∂∂代入静力学:pg zρ∂=-∂ : tan ()NL L N p p xx g αρρ∂∂-∂∂=- tan 0α>QL N ρρ>结论:a. L N p p =锋线附近气压梯度连续。

b.锋线附近气压梯度不连续。

即等压线穿过锋线时有弯折。

c.nL p p xx ∂∂>∂∂ 满足,则折角指向高压,既锋线落在低压槽中。

三。

锋附近变压场的特征。

气压随时间变化称变压 图形1。

冷锋前为负变压,后为正变压。

2。

暖锋后均为负变压,但代数值前小后大。

特征:锋前变压代数值小于锋后变压代数值。

说明:设坐标如前:x 垂直锋线,y 平行于锋线,锋面为密度不连续面。

L N p p =Q 既()0L N d p p dt-=()N N L L x p pp p C t t x x∂∂∂∂∴-=--∂∂∂∂(xdxC dt=,锋的移速)(1).暖锋图形0X C >,N L p p x x∂∂>∂∂0NL p p t t ∂∂-<∂∂Q即:NL p p t t∂∂<∂∂ 暖锋前变压代数值大于锋后的变压代数值。

(2).冷锋0X C >,N L p pxx∂∂>∂∂NL p p t t∂∂∴>∂∂ 暖锋前变压代数值小于锋后的变压代数值。

(3).推论锋线向着变压代数值小的一侧移动。

3.用气压倾向方程解释气压变化的物理意义。

(1)公式推导。

, 000p gdz gdz tt t ρρ∞∞∂∂∂==∂∂∂⎰⎰代入连续方程:()u v pw t x y zρρρ∂∂∂∂=-++∂∂∂∂ 000()p u v wg dz g dz t x y zρρρ∞∞∂∂∂∂∴=-+-∂∂∂∂⎰⎰00()()u vw g uv dz g dz dz x y x y zρρρρ∞∞∞∂∂∂∂∂=-+-+-∂∂∂∂∂⎰⎰⎰边界条件:00z z ==,0w =,z ⇒∞,0ρ⇒既00wd z z ρ∞∂=∂⎰000()()p u vg u v dz g dzt x y x y ρρρ∞∞∂∂∂∂∂∴=-+-+∂∂∂∂∂⎰⎰——气压倾向方程(2).讨论第一项为密度平流项,(气压变化的热力因子)L N ρρ>Q若()0uv x y ρρ∂∂+>∂∂ 气柱为暖平流。

则 0p t∂<∂,地面减压若 ()0u v x y ρρ∂∂+<∂∂,气柱为冷平流。

则0p t ∂∴>∂ ,地面增压。

暖锋前暖平流,负变压明显。

冷风后冷平流,正变压明显。

(图形) 第二项为水平速度散度项(动力因子)。

0u vx y ∂∂+>∂∂ ,气柱辐散为主,质量减少。

0p t ∂∴<∂,地面减压。

若0u v x y ∂∂+<∂∂气柱辐合为主,质量增加。

0p t ∂>∂,地面增压。

四,锋线附近风场特征。

∴ 1.水平方向(图形)特征:锋两侧的风具有气旋式切变和气流辐合。

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