第二章 2锋的概念与锋面坡度

暖式锢囚
冷式锢囚
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——700hPa以下
高空锋：500hPa以上，不接地
3.按大气环流分类 北极锋（地面锋） 极锋 副热带锋
三、锋面坡度
ρ 1. 锋面是T， 的零级不连续面（气象要素本身不 连续） ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ ρ
,即无锋面
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。
即无锋面 c).锋面的坡度与锋两侧平行与锋的地转风分量差成正比 风呈气旋性切变 风速差（风速切变）越大，坡度越大
∆ V g = 0 tg α = 0
d).锋面坡度与平均温度成正比 越高，坡度越大，冬季坡度小于夏季
我国统计结果 北方（高纬）锋面坡度
第二节 锋的概念与锋面坡度
一、锋的概念 1.定义： 两个热力性质不同的气团之间的狭窄过渡带称为锋。 或者两个密度不同的气团之间的狭窄过渡带称为锋。 或者冷暖气团之间的狭窄的过渡带称为锋。
2.锋的空间结构
a.冷暖气团的交界面，称为锋面。
b.锋面在空间呈向冷区倾斜状态，冷空气在下，暖 空气在上。 c.锋面与地面的交线称为锋线。 d.锋面与空中某平面相交的区域称为高空锋区—— 天气图上温度梯度大而窄的区域。 e.地面锋线总在高空锋区暖区一侧。
南方（低纬）锋面坡度
注意：冷锋的坡度大于暖锋和准静止锋
实际计算锋面坡度tgα：
2. 假设锋面是物质面，要满足物质面的动力学边界 条件，锋面两侧贴近处的P必须相等，即P冷=P暖， 锋面是P的零级连续面，一级不连续面（一阶导数 不连续）
2.锋面坡度公式 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α
∂PL ∂PL ∂PL dPL = ∂x dx + ∂y dy + ∂z dz 展开得 dP = ∂PN dx + ∂PN dy + ∂PN dz N ∂x ∂y ∂z
（注意
—— ②
代入状态方程
）
得
tgα =
f (TNVgL − TVgN ) l g (TN − TL )
—— ③
②、③式为Margules锋面坡度公式 令
∆Vg =VgL −VgN
Vgm
1 = (VgL + VgN ) 2
代入③式得
f ( 2Tm −TL ) ( 2Vgm −VgN ) −( 2Tm −TN ) ( 2Vgm −VgL ) tgα = ⋅ ∆T g
∆Vg f f 2 tg α = 2 Tm + 2 V gm g ∆T g
tg α = f T g ∆ V
m g
∆ T
+ V
Hale Waihona Puke Baidu
gm

∵在实际计算中 Vgm 比较小，可略去
∆Vg f ∴ tgα ≈ Tm g ∆T
—— ④
讨论上式： a).锋面的坡度与f成正比，高纬锋面坡度大于低纬 赤道上
二、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。
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）
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。 中性锢囚
两式相减得：
∴得到锋面坡度
—— ①
由静力学方程和地转风方程
∂ PN ∂ PL = −ρLg = −ρN g ∂z ∂z
∂PN ∂PL = f ρ LVgL = f ρ N VgN ∂x ∂x
g 其中 V g L 和 v VNgN 是平行与锋线的地转风分量 代入① 式得
tgα =
f ( ρ LVgL − ρ NVgN ) g ( ρL − ρN )