西风带高空天气系统课件

Frontal Zone）。行星锋区的北边，经常是并列着的若干个冷性
气旋中心，它的南边则是几个分裂的暖性反气旋中心。所以，行
星锋区实际是中高纬度冷气团与较低纬度暖气团之间的过渡区域。
•
气旋和反气旋的活动与行星锋区有密切关系。它们的发生、
发展一般都是在锋区上进行的。它们出现的最大频数、主要路径
均与锋区的平均位置有关。
阻塞高压天气
由于阻塞高压的存在，阻塞或抑制了上游系统的向东移动，这样 就破坏了西风带波动的正常活动．由于西风带被分为南北两支，因此 西来的高空波动或地面气旋被阻停滞并逐渐消弱，或者波动重新加强， 新生，沿两分支急流移动。
这样，在阻塞高压维持期间，可形成长时间的单调天气．在阻塞 高压直接控制地区的天气，一般是晴朗少云。阻塞高压的南北两侧则 为较平直的西风气流，其中常伴有小波动向东传播，时有小股冷空气 活动，天气时阴时晴．高压东部常有冷平流和下沉运动，天气以晴为 主。高压西部，一般为暖平流和上升运动，天气较暖，多云雨。
L为波长，β=
f= 2ωy cosφ/R (f=2ωsinφ为地转参数, ω
为地球自转角速度，φ为纬度，R为地球半径)。
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长波一般可维持3～5天。由于长波的水平尺度可与地球半径
相比，故亦称行星波。长波是对流层中、上部及平流层下部
(700~200hPa)的深厚系统，在等压面图上，等高线与等温线均
呈波状形式，通常等温线的位相稍落后于等高线，有时二者重合，
少数情况下等温线位相可超前些。由此可见，长波具有明显的
“冷槽暖脊”的水平结构。一般来说，槽前为暖平流，对应着大
范围辐合上升运动和降水区。槽后为冷平流，对应着大范围的辐
散下沉运动，天气晴好。
大气长波与地面天气系统的关系
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高空长波槽前对应地面气旋或气旋族，而气旋族中的每个气
旋则分别与叠加在长波上的一个短波槽相对应。槽后则对应地面
3～6个长波，以出现4—5个长波的情况为最多。长波振幅(波峰
到波谷的南北距离的一半)一般为10~20个纬距。长波的平均移
动速度小于每日10个经距。有时很慢，wenku.baidu.com准静止状态，甚至会向
西倒退。其移动速度可根据长波波速公式计算：
c=U-β(L/2π)2
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式中c为长波移速(向东为正，向西为负)，U为平直西风速度，
二、急流
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急流（Jet Stream）是风场的一个突出特征。它是一支范围
狭窄的强风，带其中心轴向是准水平的，具有很大的风速以及风速
的水平切变与垂直切变。按规定急流区的风速下限为30m／s。通
常急流长几千公里，宽几百公里，厚几公里。凡出现在对流层上层、
对流层顶附近的平流层内的，称高空急流、高空急流与对流层低层
第十六章 西风带高空天气系统
§1.西风带中的大型扰动
GO
§2.西风带中的中型扰动
GO
§1.西风带的大型扰动
由大气环流知识我门已经知道，在中高纬地区上空大气基 本上是自面向东运行，称为盛行西风带、西风带中的气流并不 是笔直的，常常产生南北方向的扰动。西风带上存在着大型扰 动和中型扰动。大型扰动包括行星锋区、急流、大气长波、阻 塞高压和切断低压等大型天气系。
①具有闭合的暖高压中心，中心位置一般位于50°N以北的较高 纬度。
②闭合暖高压中心移动很慢，呈准静止状态，或向西倒退。即使 向东移动，移动速度每日也不超过7～8个经距。同时，暖高压中 心至少要维持3天以上。
③在阻塞高压区域内。西风急流的主流显著减弱。同时急流在阻 塞高压西侧分为南北两支，绕过高压后再重新会合，其分支点和 会合点之间的距离一般要大于40~50个经距．
冷高压。这些对应的地面系统的移动多受高空大气长波气流的引
导。
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实际天气分析表明，长波和短波可以相互转化。长波稳定时，
天气过程变化较小。长波调整时，天气过程将发生剧烈变化，易
导致预报失败。
四、阻塞高压和切断低压
• 1.阻塞高压 (Blocking High)
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在西风带长波槽脊的演变过程中，当长波脊不断北伸时，高
并存，在切断低压北侧是近于平直的强西风带。另一种是有阻塞高
压与之同时并存。切断低压一般在700hPa以上才有明显表现。在
地面图上，一般只看到—个冷性高压，找不到气旋的痕迹。
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2019/8/30
2.切断低压 (Cut—off Low)
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在西风带长波槽脊的演变过程中，当槽不断向南加深时，高空
冷槽与其北方冷空气的联系会被暖空气切断，在槽的南边形成一个
孤立深厚的闭合冷性低压中心，称为切断低压。
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切断低压有两种表现形式：一种是无明显的阻塞高压与之同时
的配置情况。
三、大气长波
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大气长波是西风带行星锋区中的大型波动。在中高纬度地区
的高空大气中，表现为大型的高空槽脊形式，称为长波．它是组
成大气环流的重要成员。
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大气长波活动在对流层中、上部和平流层下部，波长较长、
振幅较大，具有移动慢、维持时间长的特点。长波波长)一般为5
000~7 000km，约60—120个经距。围绕整个北半球常出现
中型扰动包括短波槽、切变线和低空急流等天气尺度系统、 这些扰动的发生、发展和消失，构成了中高纬度地区不同的环 流形式，从而产生了各种天气过程地区。
一、行星锋区
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在对流层中上层的等压面上。经常有弯弯曲曲地环绕着半球、
宽度为几百公里、等温线密集的带状区域，通常称它为高空锋区
（ Upper-air Frontal Zone ） ， 也 称 行 星 锋 区 （ Plantary
空暖脊与南方暖空气的联系会被冷空气切断，在脊的北边出现闭
合的暖高压中心，称为阻塞高压。
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阻塞形势是整个大气环流演变过程中的特殊阶段，它的建立
和崩溃，对其所控制的地区及其下游广大地区，甚至全半球的环
流和天气过程，都会产生巨大影响．阻塞形势的长时间维持会带
来大范围的反常天气．
具备以下三个条件的暖高压称为阻塞高压：
的气旋与反气旋的生成、发展和移动有密切的关系；出现在700 hp
以下低层的，称为低空急流．它与雷暴、飑线、龙卷等天气的发生
有密切联系．低空急流的风速较小，常达不到 30 m／s的标准。
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西风带急流和行星锋区关系密切，通常两者是同时存在的．在
急流区下方是水平温度梯度很大的区域，即锋区的所在，也可以说
急流是锋区在高层风场上的表现。图9．2表示极锋急流轴与气旋族