初识高空天气图
高空天气图
为了全面认识和掌握天气的变化规律，除了分析地面天气图外，还要分析高空天气图。目前在实际工作中普遍采用的高空天气图是填写同一等压面上气象记录的等压面图。 一、等压面图的概念
空间气压相等的点所组成的曲面，称为等压面。由于同一高度上各地的气压不可能都相等，因此等压面不是一个水平面，而是一个像地形一样起伏不平的面。用来表示空间等压面起伏形势的图称为等压面形势图，简称等压面图。
等压面的起伏形势可采用绘制等高线的方法表示出来。具体地说，将各地
上空某一等压面所在的高度值填在图
上，然后连接高度相等的各点绘制出等高线，从等高线的分布即可看出等压面的起伏形势。 如图2.10所示，P 为等压面，H 1，H 2，…，H 5为厚度间隔相等的若干水平面，它们分别和等压面相截（截线以虚线表示），因每条截线都在等压面P 上，故所有截线上各点的气压均等于P ，将这些截线投影到水平面上，便得出P 等压面上距海平面分别为H 1，H 2，…，H 5的许多等高线，其分布情况如图2.10的下半部分所示。
从图中可以看出，和等压面凸起部位相对应的是一组闭合等高线构成的高值区，和等压面下凹部位相对应的是一组闭合等高线构成的低值区，等压面坡度陡的地方，相应等高线较密集。
分析等压面图的目的是要了解空间气压场的分布。实际上，等压面的起伏不平就反映了等压面附近的水平面（等高面）上气压场的分布。例如，在图2.11中，P为某一等压面的垂直剖面，H为P等压面附近的等高面，A、B、C各点在P等压面上，A’、C’为A、C两点在
等高面H上的投影点。由于气压随高度是减少的，因此P
A’>P
A
，P
C’
C ，又由于P A =P B =P C ，因 此P A’>P B >P C’ （P A 、P B 、P C 、P A’ 、P C’ 分别为各点的气压值）。由此可知，同高度上气压比四 周高的地方，等压面的高度也较四周高，表现为向上凸起；同高度上气压比四周低的地方， 等压面的高度也较四周低，表现为向下凹陷。因此，通过等压面图上等高线的分布，就可以 知道等压面附近空间气压场的分布情况。等压面上等高线的高值中心对应附近等高面上等压 线的高气压中心，低值中心对应附近等高面上等压线的低气压中心，并且等压面上等高线的 走向与附近等高面上等压线的走向也基本上是一致的。因此，通常人们将等压面图上等高线 的高值区称为高压，将等高线的低值区称为低压。 既然等高面上的气压分布与等压面上的高度分布相当，那么为什么不像地面图那样，用各个 等高面的气压分布图来反映空间气压场的情况呢？这是因为，在天气分析中，用等压面图比 等高面图更优越。 我们日常分析的等压面图有以下几种：850 hPa等压面图，其位势高度通常为1500位势米 左右；700 hPa等压面图，其位势高度通常为3000位势米左右；500 hPa等压面图，其位势 高度通常为5500位势米左右；300 hPa等压面图，其位势高度通常为9000位势米左右；20 0 hPa等压面图，其位势高度通常为12000位势米左右；100 hPa等压面图，其位势高度通 常为16000位势米左右。 ← 000,10000米)的高空天气图,若在天气图上读得一个数据〖691〗,则代表该处的位势是16910米,即在数据前后分别加1与0. 00,3500米)的高空天气图,若在天气图上读得一个数据〖597〗,则代表该处的位势是5970米,即在数据最后加0. )的高空天气图,若在天气图上读得一个数据〖171〗,则代表该处的位势是3171米,即读数加3000. )的高空天气图,若在天气图上读得一个数据〖512〗,则代表该处的位势是1512米,即读数前面加1. 的高空天气图,若在天气图上读得一个数据〖921〗,则代表该处的位势是921米,不加任何修改. 一等压面位势高度相同点的连线叫做“等高线”。由于降水云系主要形成于3000m左右的上空，因而分析700hpa等压面的天气形势尤为重要。例如“3000m上空，308线在……一线”，指的是700hpa等压面的天气形势，为了便于理解，故称为“3位势高度为3080m（以什米为单位，即位势为308什米）的各地连成的等高线. 常用的高空天气图有500百帕、700百帕和850百帕三层，主要的分析项目有等高线、等温线、高低压中心和槽线、切变线等。槽线和切变线的情况可根据等高线来 二、等压面图的填图格式 等压面图的填图格式如图2.12所示。图中各符号含义如下： TT—等压面上的气温，以℃为单位。 DD—等压面上的气温与露点之差，以℃为单位。DD≥0。 dd，ff—风向、风速，其含义同地面天气图。 HHH—等压面的高度。这个高度不是几何高度，而是位势高度，其单位为位势什米或位势米。位势高度（H）与几何高度（Z）之间的关系如下： 式中g为重力加速度。 例如,图2.13表示该测站测得的等压面高度为5640位势米,该等压面上的气温为零下5℃，气温露点差为7℃,南风，风速26m/s。 三、等压面图的分析项目 1.等高线分析 1)等高线用黑色铅笔以平滑实线绘制 按我国规定，各等压面图上的等高线均每隔40位势米分析一条，在每条线上均须标明位势米的千、百、十位数，并规定： 在850hPa图上分析数值为…144，148，152…的等高线； 在700hPa图上分析数值为…296，300，304…的等高线； 在500hPa图上分析数值为…496，500，504…的等高线。 2)各等压面上等高线的高值区（高压区）中心用蓝色标注“Ｇ”字，低值区（低压区）中心用红色标注“Ｄ”字。日本、美国、英国等国家分析的等压面图，等高线间隔采用每隔60位势米分析一条，高、低值中心分别用“Ｈ”和“Ｌ”标注。 3)等压面上风与等高线具有下列关系 ①等高线的走向与风向平行，在北半球，背风而立，高值区在右，低值区在左；在南半球，背风而言，高值区在左，低值区在右。 ②等高线的疏密（即等压面的坡度）和风速的大小成正比，即等高线密集处风速大；反之，则风速小。 2.等温线的分析 1）在有色天气图上等温线用红色铅笔以实线绘制，在单色天气图上以黑色细断线绘制。我国以0℃为基准，每隔４℃分析一条等温线，如-4℃，0℃，4℃，8℃等，等温线两端须标注温度数值。温度场的暖中心用红色标注“Ｎ”，冷中心用蓝色标注“Ｌ”。 2）国外高空图上的等温线间隔有采用６℃或 ３℃的，暖中心标注“Ｗ”，冷中心标注“Ｃ”。 3）绘制等温线时，除主要依据等压面图上的温 度记录外，还应参考等高线的形势来分析。一般 700hpa或500hpa以上的等压面，高温区往往是 等压面高度较高的区域；反之，低温区往往是等 压面高度较低的区域。因此，在高压脊附近往往 有温度场的暖脊存在，而在低压槽附近往往有温 度场的冷槽存在，图2.14表示了较常见的温压场的配置情况。 3.槽线和切变线的分析 槽线是低压槽内等高线曲率最大 处的连线，它是气压场上的特征线 （如图2.15（a））。切变线是风 的不连续线，切变线两侧风向或风 速有较强的气旋性切变，它是风场 上的特征线（如图2.15(b)）。两 者的共同点是风向均有较强的气 旋性切变。习惯上在风向气旋性切 变特别明显的两个高压之间的狭 长低压带内和非常尖锐而狭长的槽内分析切变线，而在气压梯度比较明显的低压槽中分析槽线。 在有色天气图上，槽线和切变线均用棕色铅笔以实线绘制，在单色天气图上，槽线和切变线用黑色粗实线绘制。 4．温度平流的分析 冷暖空气的水平运动引起的某些地区增暖和变冷的现象，称为温度的平流变化，简称温度平流。 掌握判断温度平流的方法，不仅可以用来直接判断温度的变化，而且还可以进一步根据温度的变化来推断气压场的变化。 由于等压面图上的等高线的分布决定了空气的流向和流速，因此，根据等高线和等温线的配置情况就能够判断温度平流的性质和强度。 1）温度平流性质的判断 如图2.16（ａ）所示，等高线与等温线相交，气流由气温低值区（冷区）吹向气温高值区（暖区）。显然，在此情况下，空气所经之处，气温将下降，即有冷平流。图2.16（ｂ）的情况恰好相反，气流由气温高值区（暖区）吹向气温低值区（冷区），因而有暖平流。图2.16（ｃ）中，左边为冷平流，右边为暖平流，冷暖平流之间可划出一条界线（双虚线所示），此线附近等高线与等温线平行,既无冷平流，又无暖平流，即温度平流为零,因此此线称为平流零线。 2）温度平流强度的判断 温度平流强度是指单位时间内，由于温度平流而引起的温度变化的数量大小。可以从下述三个方面进行定性判断： ①等高线的疏密程度。如其他条件相同，等高线越密集，即风速越大，则平流强度也越大。 ②等温线的疏密程度。如其他条件相同，等温线越密集，说明温度梯度越大，则平流强度也越大。 ③等高线与等温线交角的大小。如其他条件相同，等高线与等温线的交角越接近90°，则平流强度也越大。 - 1 - 高空天气图阅读简介_______香港热带气旋追击站 要对预测热带气旋的强度和路径有一定的掌握，就必需分析和阅读一大堆的图表，例如天气图、风场图、预报图。大家有没有想过自己来分析一下呢?但又力不从心?这一部份就是应各位全心进修的风迷而设的。我们将会在此用图解的方释，使大家有一个基本的概念去学习如何分析各种的图表。 概论(Introduction): 我们平日较常接触的，应该会是地面的天气图，因此大家应该对这有相当的认识，我也不多解说了。但我们为何又要看高空的天气图呢? 这是因为，天气变化的一切现象皆出现于对流层，而对流层的高度又有十数公里。在那十数公里的垂直高度中，各不同高度原来有有着不同的天气系统，和我们地面所见的有很大分别。而当中这些在地面看不见的天气系统，却对热带气旋的移动和增强起着决定性的作用! 我们一般所看的高空天气图分别是950hPa (约500米)、850hPa(约1000米)、700hPa(约3000米)、500hPa(约5500米)、300hPa(约9000米)、200hPa(12000米)和100hPa(约16000米)。其中，分别显示了对流层三层状况的又可细分: 950hPa 、850hPa 显示对流层低层 (配置接近地面天气图) 700hPa 、500hPa 显示对流层中层 (对热带气旋移动最为重要) 300hPa 、200hPa 和100hPa 显示对流层高层 (对热带气旋强度变化重要) 阅读(Reading):右图的是高空天气图中的基本数据，数据来源为一些地区气象站和观测点。解说如下 温度: 该高度和该观测点录得的温度 位势米编码: 用以显示高度，定义为:该气压图在该点的 高度。例如，副高在500hPa 图中是以5880线表示，意 思是说该处5880米的高空是500hPa 。 解碼法: 500hPa: 读数 x 10，例如右图: 574X10=5740米 700hPa:读数 + 3000，例如: 180+3000=3180米 风向及风速: 和地面天气图的分析方法一样。 高空天气图分成的三层，最俱代表性的为使用500hPa 代表中层、200hPa 代表高层，因此我们在这里介绍这两张的高空天气图分析简法。 以下搜集的，是代表风季高峰期8月尾的高空天气图。 使用方法: 1.Click 一Clik 下面的图就可看放大版本。 2.在批注图中，Click 一下解释的文字可直接跳到热带气旋字典以看到该名词的详细解释。 500hPa 批注分析 200hPa 批注分析 500hPa 原装 200 hPa 原装 附注:红色虚线为等温线，其中『C 』代表冷中心，『W 』代表暖中心。 高空天气图（等压面图）分析 分析高空等压面图，可以了解大气压力场、风场、温度场和湿度场的空间分布及其相互联系，有助于认识天气系统的空间结构和发展演变的原因。 等压面图的分析项目，一般包括各等压面（850 、700 、500 百帕）的位势高度场、风场、温度场及温度露点差（T －Td ）、槽线、切变线等。 一、等高线分析 等高线用黑色铅笔以平滑实线绘制。绘制时除遵守一般等值线分析原则外，还应特别注意等高线与风场的配合。 各等压面图上的等高线均每隔40 或80 位势米画一条，在每条线上均须标明位势米的千、 百、十位数，并规定： 1 ．在850 百帕图上画… 144 、148 、15 2 …等位势高度线。 2 ．在700 百帕图上画… 296 、300 、304 …等位势高度线。 3 ．在500 百帕图上画… 496 、500 、50 4 …等位势高度线。 4 ．在300 百帕图上画… 904 、912 、920 …等位势高度线。 5 ．在200 百帕图上画… 1200 、1208 、121 6 …等位势高度线。 6 ，在100 百帕图上画… 1640 、1648 、1656 …等位势高度线。 等高线过于稀疏时，可以用断线加画规定数值以外的辅助等高线。 各等压面上的高位势区中心（高压）用蓝色注“ G ”字。低位势区中心（低压）用红色标注“ D ”字。 高空等高线与风的关系，非常接近于地转风。因而，等高线基本上和高空的风向一致，不能交角过大。等高线的疏密分布和风速大小也相一致。 二、槽线、切变线分析 槽线、切变线的分析，一般是用棕色铅笔画出当时的槽线和切变线。槽线是低压槽中等高线曲率最大点的连线，而切变线是风场的不连续线。在槽线和切变线两侧，风向都具有明显的气旋性的切变，然而在低压槽中的气旋性风场切变分析为槽线，在两高压之间的风切变分析为切变线。槽线和切变线附近都有气流辐合上升运动，是天气变化剧烈的区域，是分析的重点项目之一。当槽线所在地带测风记录少时，要注意适当参考温度、露点以及云和降水区的分布、变化情况。在一般情况下，槽前的温度、露点较高，云和降水较多，而槽后的温度、露点较低，云和降水明显减少。 地面天气图分析 地面天气图的分析，可以了解地面天气系统和天气现象的分布状况，进而判断天气演变趋势。 地面天气图的分析项目，通常包括海平面气压场、等三小时变压场、天气现象和锋等。 一、海平面气压场的分析 海平面上的气压分布，称为海平面气压场。海平面气压场分析，就是在地面图上绘制出等压线（即按规定把气压数值相同的各点连成线），从绘制出的等压线图上能清楚地表明气压系统在海平面的分布情况（图 6 － 5 ）。 （一）等压线分析规则 等压线是等值线中的一种，具有备种等值线分析的共同规律，掌握了等值线分析的规则，就可以正确地进行各种气象要素的等值线分析。 1 ．同一条等值线上，要素值处处相等。 2 ．等值线一侧的数值必须高于另一侧的数值。 3 ．等值线不能相交，不能分支，不能在图中中断。 4 ．在两高值区或两低值区之间，必须有两条相邻的等值线，其数值相等，并且这两条等值线的数值在两个高值区之间是最低值，在两个低值区之间是最高值。 图 6 － 5 海平面等压线 （二）绘制等压线的主要技术规定 1. 等压线用黑色实线绘制，一般每隔 2.5 百帕画一线，按… 997 ．5 、1000 ．0 、1002 ．5 …等数值序列绘制等压线。在同一张地面图上，等压线间隔应当一致。 2 ．等压线应画到图边，否则应当闭合。没有记录的地区可例外，但应将各条并列的等压线末端排列整齐，起止于某一定的经纬线上。 在非闭合的等压线的两端应标注等压线的百帕数值，如等压线是闭合的，则在等压线的正北端开一缺口，在缺口中间标注百帕数值，标注的数字必须与所在纬线平行。 3. 气压系统的中心位置，根据中心附近气压值和风的环流状况确定。通常高压中心应确定在气压值最高和风的反气旋环流中心处，低压中心应确定在气压值最低和风的气旋环流中心处。当最高（最低）气压值的位置与风的环流中心位置不一致时，应该考虑气压记录的准确性与风记录的代表性，综合分析确定。同时在低压中心用红色标注“低”或“ D ”字，在高压中心用蓝色标注“高”或“ G ”字，在台风中 心用红色标注“台”或“ ” ，并在标注字的下方标出中心的数值。 4 ．绘制等压线时，尽可能参考风的记录，根据风压定律，等压线应与风平行。但在地面，由于摩擦作用，风向和等压线有交角，这个交角在海洋上一般为1 5 °，陆地平原地区约为30 °。 等压线应分析得平滑一些，避免不规则的小弯曲和突然曲折，两条数值相等的等压线，尽量避免互相平行过长而相距又很近。等压线分布从疏到密或从平直到弯曲，等压线的形状和间距应该逐渐过渡。 5 ．当等压线通过锋线时，应有明显的折角或气旋性曲串的突然增加，而且折角尖端指向高压的一侧。 （三）地形等压线分析 在平原地区分析出的等压线常显平滑而比较均匀。但在地形崎岖的山地，在迎风面一侧，由于空气质量的堆积，气压增高，背风面一侧空气质量辐散，气压减低，造成山地两侧气压差异很大，尤其冷空气在山的一侧堆积时，山两侧气压差异更大，使等压线突然变形或突然密集，出现等压线不连续的情形。为了表明这种现象是由于地形所引起的，一般将这种等压线画成锯齿形，这一种等压线称为地形等压线。我国祁连山、南岭以及武夷山、台湾地区常出现地形等压线。常见的地形等压线形式如图6 －6 所示。 图 6 — 6 地形等压线 1 ．绘制地形等压线时必须注意以下几方面 第一节天气图的一般知识 天气图底图投影方式：天气图底图是用来填写各测站气象观测资料而特制的空白地图。常用的天气图底图有：南、北半球天气图、中纬度区域天气图、热带低纬地区天气图等。制作底图的投影方式主要有以下三种。 1．兰勃特投影 兰勃特投影法又称等角正割圆锥投影。将地球体的30?和60?纬圈与圆锥面相割，经纬线及地形投影到圆锥形的图纸上，展开后经线呈放射形直线，纬线是同心圆弧。这种图最适宜作中纬度地区的天气图底图。我国、日本等国的天气图底图均采用这种投影。 2．极地平面投影 用这种投影法制成的底图，其经线为一组由极地向赤道发出的放射形直线，纬线为一组围绕极地的同心圆。这种投影适宜作北（南）半球天气图底图。 3．墨卡托投影 用一圆筒套在地球体上，地球赤道表面与圆柱面相切（或相割），光源放在地球中心进行投影。把圆筒展开便制成一张图，其经、纬线都为平行直线。由于低纬地区用这种投影与实况较为接近，而在高纬地区投影面积放大倍数太大。所以这种图主要适用于作赤道或低纬地区的天气图。 天气图的种类和图时： 1．天气图的种类 天气分布是三维空间的，为了比较全面地揭示天气状况，在气象分析和预报中，通常绘制三种类型的天气图，即地面天气图、高空天气图和辅助图。天气图的制作过程依次为观测、编报发送、收报、填图、分析。 地面天气图是根据地面观测资料绘制的，它是一种综合性天气图，是天气分析和预报中最基本的天气图。高空天气图就是等压面上的形势图，它是根据高空观测资料绘制的。辅助图是配合地面天气图和高空等压面图而使用的特定图。 2．天气图的图时 根据世界气象组织（WMO）的规定，通常地面天气图每天制作4次，分别在世界时00时、06时、12时、18时，即北京时08时、14时、20时、次日02时。此外，中间还有4次补充观测时间，所以实际上每隔3 h就有一地面天气图产生。高空天气图一天制作两次，世界时00时、12时，即北京时08时和20时。 第二节地面天气图 地面天气图的填绘：各地同一时刻观测的地面资料，传递到各大气象通信中心，然后再由通信中心向各地气象台传播。气象台接收到各地气象观测报文之后，要按照国际规定的统一格式，把收到的电码译成数字或符号填入天气图底图。由于观测资料的来源不同，又分为陆地测站填图格式和船舶测站填图格式。 1．陆地测站填图格式（图4-2-1） 高空天气图 了解高空天气图的含义、填图模式、分析项 学习目标：目及各项目的分析方法，掌握常用高空天气 图及其高度。 等压面图的含义；等高线分析的技术规定； 学习重点： 常用高空天气图及其高度。 为了全面认识和掌握天气的变化规律，除了分析地面天气图外，还要分析高空天气图。目前在实际工作中普遍采用的高空天气图是填写同一等压面上气象记录的等压面图。 空间气压相等的点所组成的曲面，称为等压面。 由于同一高度上各地的气压不可能都相等，因此 等压面不是一■ 个水平面，而是一个像地形一样 起伏不平的面。用来表示空间等压面起伏形势 的图称为等压面形势图，简称等压面图。 等压面的起伏形势可采用绘制等高线的方法表示出来。具体地说，将各地上空某一等压面所在的高度值填在图上，然后连接高度、等压面图的概念 图2.10等医面形势与等压面图 相等的各点绘制出等高线，从等高线的分布即可看出等压面的起伏形势。 如图所示，P为等压面，H , H2，…，H5为厚度间隔相等的若干水平面，它们分别和等压面相截（截线以虚线表示），因每条截线都在等压面P上，故所有截线上各点的气压均等于P,将这些截线投影到水平面上，便得出P等压面上距海平面分别为H , H，…，H5的许多等高 线，其分布情况如图的下半部分所示。 从图中可以看出，和等压面凸起部位相对应的是一组 闭合等高线构成的高值区，和等压面下凹部位相对应 的是一组闭合等高线构成的低值区，等压面坡度陡 的地方，相应等高线较密集。 分析等压面图的目的是要了解空间气压场的分 布。实际上，等压面的起伏不平就反映了等压面附近的水平面（等高面）上气压场的分布。例如，在图中，P为某一等压 面的垂直剖面，H为P等压面附近的等高面，A、B C各点在P等压面上，A'、C为A、 C两点在等高面H上的投影点。由于气压随高度是减少的，因此P A >P A,P C P B>P C（F A、P B、P c、P A、P c分别为各点的气压值）。由此可知，同高度上气压比四周高的地方，等压面的高度也较四周高，表现为向上凸起；同高度上气压比四周低的地方，等压面的高度也较四周低，表现为向下凹陷。因此，通过等压面图上等高线的分布， 就可以知道等压面附近空间气压场的分布情况。等压面上等高线的高值中心对应附近等高面 上等压线的高气压中心，低值中心对应附近等高面上等压线的低气压中心，并且等压面上等 高线的走向与附近等高面上等压线的走向也基本上是一致的。因此，通常人们将等压面图上 等高线的高值区称为高压，将等高线的低值区称为低压。 既然等高面上的气压分布与等压面上的高度分布相当，那么为什么不像地面图那样，用各个 等高面的气压分布图来反映空间气压场的情况呢这是因为，在天气分析中，用等压面图比等 高面图更优越。 我们日常分析的等压面图有以下几种：850 hPa等压面图，其位势高度通常为1500位势米 左右；700 hPa等压面图，其位势高度通常为3000位势米左右；500 hPa等压面图，其位势高度通常为5500位势米左右；300 hPa等压面图，其位势高度通常为9000位势米左右；20 0 hPa等压面图，其位势高度通常为12000位势米左右；100 hPa等压面图，其位势高度通 常为16000位势米左右。 天气图--填有各地同时间的气象观测记录、能反映一定区域天气情况的特制地图。主要有地面天气图和高空天气图（等压面图）两种。天气图能显示各种天气系统和天气现象的分布及其相互关系，是分析判断天气变化、制作天气预报的基本工具。此外，有关的热力学图表、剖面图、变量图、单站图等辅助图表，有时也统称为天气图。 简史 1820年，德国H．W。布兰德斯将过去各地的气压和风的同时间观测记录填入地图，绘制了世界上第一张天气图。1851年，英国人格莱会在英国皇家博览会上展出第一张利用电报收集各地气象资料而绘制的地面天气图，是近代地面天气图的先驱。20世纪30年代，世界上建立高空观测网之后，才有高空天气图。 范围和时次 按天气图图面范围的大小，有全球天气图、半球天气图、洲际天气图、国家范围的天气图和区域天气图等。天气图上的气象观测记录，由世界各地的气象站用接近相同的仪器和统一的规范，在相同时间观测后迅速集中而得。地面天气图每天绘制4次，分别用北京时间02时、08时、14时、20时（即世界时18时、00时、06时、12时）的观测资料；高空天气图一天绘制两次，用北京时间08时、20时（即世界时00时和12时）的观测资料。 分类 天气图一般分为地面天气图、高空天气图和辅助图三类。若按其性质分类，可分为：①实况分析图。按实际观测记录绘制的天气图。②预报图。根据天气分析或数值天气预报的结果绘制的未来24、48、72小时的天气形势预报图或天气分布预报图。③历史天气图。根据实况分析图印刷出版的一种历史资料。 此外，根据需要有时还绘制不同时段（如旬、月、年）某气象要素平均值分布情况的平均图、对平均值的差值分布情况的距平图等。 地面天气图也称地面图。用于分析某大范围地区某时的地面天气系统和大气状况的图。在此图某气象站的相应位置上，用数值或符号填写该站某时刻的。气象要素观测记录。所填的气象要素有：气温，露点，风向和风速，海平面气压和3小时气压倾向，能见度，总云量和低云量，高云、中云和低云的云状，低云高，现时天气和过去6小时内的天气，过去6小时降水量，特殊天气现象（如雷暴、大风、冰雹）等。根据各站的气压值线等压线，分析出高、低气压系统的分布；根据温度、露点、天气分布，分析并确定各类锋的位置。这种天气图综合表示了某一时刻地面锋面、气旋、反气旋等天气系统和雷暴、降水、雾、大风和冰雹等天气所在的位置及其影响的范围。 高空天气图也称高空等压面图或高空图。用于分析高空天气系统和大气状况的图。某一等压面的高空图填有各探空站或测风站在该等压面上的位势高度、温度、温度露点差、风向风速等观测记录。根据有关要素的数值分析等高线、等温线并标注各类天气系统。等压面图上的等高线表示某一时刻该等压面在空间的分布，反映高空低压槽、高压脊、切断低压和阻塞高压等天气系统的位置和影响的范围。 低压槽简称槽，它是在同高度上，气压低于毗邻三面而高于另一面的区域，在等压面（或等高面）图上等高线（或等压线）呈近似平行的V形，A形的低压槽又称倒槽。在低压槽中，等压线或等高线的气旋性曲率最大的各点联线即为该槽的槽线。槽线将低压槽分为两部分，低压槽前进方向的一侧为“槽前”，另一侧为“槽后”。一般，槽前有上升气流，多 天气图是在一张特制的底图上填有各地同一时刻的气象观测记录，能够反映一定区域内的天气情况的图。它是用来观察、监视和研究天气系统发生、发展演变和移动等情况的重要工具。气象台或气象站经常绘制的天气图有地面天气图、高空天气图及各种辅助图。船舶利用气象传真机,可接收到各种天气图。根据中华人民共和国港务监督局制定的《气象传真天气图分析》海船船员适任评估大纲的要求和船上实际工作需要,本篇主要介绍地面天气图、高空天气图及各种辅助图的基础知识。 目前气象传真广播的覆盖范围几乎遍及全世界海洋。世界上许多国家通过传真广播，发布气象报告和天气预报，发送各种天气图、气候图和海况图，为船舶提供气象服务。船上装有气象传真接收机就可以方便而可靠地获得航行海区有关国家发布的气象、海况等传真资料，可以了解更多、更大范围的天气演变过程，掌握航行海区已经发生和将要发生的海洋气象情况，这对保证船舶航行安全、合理选择航线等，都有重要的意义。 一、世界气象传真广播台概况 气象传真台在欧洲、北美、太平洋地区分布较多,在印度洋、南半球分布较少,发送距离一般3000公里，如图1.1所示。 图1.1 世界主要气象传真广播台 图1.1中数字代号说明： 1．北京（中国），2．东京（日本），3．桑莱呷（菲律宾），4．关岛（美国）， 5．珍珠港、火奴鲁鲁（美国），6．旧金山（美国），7．埃德蒙顿（加拿大）， 8．弗罗比欧（加拿大），9．哈利法克斯（加拿大），10．布伦特伍德（美国）， 11．诺福克（美国），12．布拉克内尔（英国），13．巴黎（法国）， 14．奥芬巴赫（德国），15．奥斯陆（挪威），16．诺尔彻干（瑞典）， 17．罗马（意大利），18．罗塔（西班牙），19．布拉格（捷克斯洛伐克）， 20．莫斯科（俄罗斯），21．安卡拉（土耳其），22．埃皮斯科比（塞浦路斯）， 23．开罗（埃及），24．内罗毕（肯尼亚），25．达喀尔（塞内加尔）， 26．比勒陀利亚（南非），27．新德里（印度），28．塔什干（乌兹别克斯坦）， 29．新西伯利亚（俄罗斯），30．伯力（俄罗斯），31．曼谷（泰国）， 32．达尔文（澳大利亚），33．堪培拉（澳大利亚），34．里约热内卢（巴西）， 35．布宜诺斯艾利斯（阿根廷） 船舶可以根据需要，利用气象传真接收机在规定的时间接收所需要的图和资料。世界主要气象传真广播台的呼号、频率和发图内容也可查阅每年印发的《无线电信号表》第三卷。 天气图的一般知识 一、天气图的绘制过程 1.气象资料的观测和传递 气象观测是制作天气图和进行天气预报的基础。气象站越多，预报越准确。为此，全世界建立了上万个陆地气象站、7300多个船舶观测站和900多个携带自动气象站的系泊航标和浮标站,配置了各种天气雷达，动用了3000多架飞机，并在太空布设了10多颗气象卫星，组成全球大气监测网。这个监测网每天在规定的时间里同时进行观测，从地面到高空，从陆地到海洋，全方位、多层次地观测大气变化，并将观测数据编制成国际气象电码，通过国家气象通信网络(N ational Meteorological Telecommunication Network)迅速汇集到各国国家气象中心，各国国家气象中心再通过区域气象通信网(Regional Meteorological Telecommunication Network)将数据传送到世界上15个区域气象中心, 区域气象中心最后通过主通信网(Main Telecommuni cation Network)将数据传送到3个世界气象中心，世界气象中心然后将数据通过上述通信网络转发世界各地。图2.1 为全球通信系统三个组成部分(主通信网、区域气象通信网和国家气象通信网)之一的主通信网。图中墨尔本(Melbourne)、华盛顿(Washington)和莫斯科(Moscow)为世界气象中心,其余的为区域气象中心。 气象观测必须满足如下条件: 1)代表性:观测记录不仅要反映测点的气象状况,而且要反映测点周围一定范围内的平均气象状况。气象观测在选择站址和仪器性能,确定仪器安装位置时要充分满足观测记录的代表性要求。 2)准确性:观测记录要真实地反映实际气象状况。观测时要严格按照观测规范要求执行,以确保观测资料的准确性。 3)比较性:气象观测在观测时间、观测仪器、观测方法和数据处理等方面要保持高度统一,才能使绘制的图真实地反映出某一时刻较大区域内大气的状况。 2.气象资料的填图和分析 各地气象台站将收集到的观测数据, 立即译成直观的数字或符号,按国际规定的填图格式,一一填在天气图底图相应的位置上,然后按照天气图分析原则和技术规定绘制出各种等值线、天气系统和天气区等,得到可供预报用的各种天气图，为预报员提供预报依据。过去天气图的填图、等值线的绘制和分析是由预报员手工完成的，现在从资料收集、检查、填图直到等值线的绘制和分析已全部由计算机完成，实现了天气分析业务的全自动化。 二、天气图底图 用来填写各地气象台（站）观测记录的特制地图，称为天气图底图，或简称底图。 1. 底图的范围和内容 底图范围的大小，主要应根据预报时效的长短、预报区域所 在的地理位置和季节而定。用作中、长期天气预报的底图， 其范围应当大些（如半球天气图）；用作短期、短时天气预 报的底图，其范围就可以小些（如我国常用的欧亚天气图， 东亚天气图或区域小图）。在冬季或中、高纬地区，因上空 盛行西风气流，天气系统主要来自西方和北方，故底图上邻 近预报区域的西边和北边的范围应该比东边和南边的范围大 些；在夏季或低纬地区，东边和南边的范围则应适当大些。 另外，高空天气系统的水平尺度比较大，所以高空天气图所 包括的地理范围应比地面天气图要广些。 底图上印有测站的区号、站号和站圈，并采用适当的颜色表 示出陆地、海洋、地势及主要河流、湖泊的分布。此外，在 图的下边还标有天气图的种类、所采用的地图投影方法、比 例尺和高度表等。 2. 底图投影 天气图常用的投影有以下三种： 天气图的一般知识 天气图是填有各地同一时刻气象观测资料的特种地图，是气象台站进行天气分析和预报的工具。 要了解一个地方的天气现状和演变规律，作出正确的天气预报，不仅要对当地和周围地区的天气状况进行周密的观测，而且还要对大气的状况和运动过程进行连续的、综合的分析。天气图就是适应这种需要而创造出来的，天气图具有简便、直观的特点，从第一张天气图诞生到现在已有一百多年的历史，目前仍然是世界大多数气象台站分析和预报天气的重要工具。 一、天气图底图 为了了解发生在广阔空间的天气情况，必须搜集广阔地区的天气资料，并填在标有气象测站区号、站号的空白地图上进行分析。这种标有测站区号、站号和站圈的空白地图就是天气图底图。为了反映不同性质下垫面对天气形成、发展的影响，天气图上采用不同颜色表示海洋、陆地以及地势、湖泊和河流的分布。天气图底图的范围和比例尺的大小，视天气分析的内容、预报时效的长短、预报区域的大小和预报区所在的地理纬度而定。目前我国气象台站使用的天气图底图的范围和比例尺如下： 北半球天气图比尺 1 ：30 ，000 ，000 亚欧天气图比尺 1 ：20 ，000 ，000 亚洲天气图比尺 1 ：20 ，000 ，000 东亚天气图比尺 1 ：10 ，000 ，000 中国区域天气图比尺 1 ： 5 ，000 ，000 或更大一些（中国或某省、市及其周围地区）。 我国气象台站的地面天气图包括亚洲、东亚及中国区域天气图。高空天气图是亚欧图，有的气象台还用北半球图。 二、天气图种类 天气是在三度空间里发生、发展着。为了比较全面地揭示三度空间里的天气状况，在天气分析中一般要绘制三种天气图，即地面天气图、高空天气图和辅助图。把这三种图结合起来分析，就可以对天气系统得出比较全面的判断。 1 ．地面天气图：地面天气图是填有各地同一时刻观测的地面气象要素值（气温、露点、风向、风速、能见度、海平面气压）和部分空中气象要素（云状、云量、降水和各种天气现象）以及反映最近短时间内气象要素的变化趋势（三小时变压，最近六小时内出现的天气现象）的一种天气图。因此，地面天气图是综合性天气图，是天气分析和预报中最基本的天气图。 2 ．高空天气图：又称空中等压面图，它是填有各地同一时刻观测的空中某一等压面气象资料（位势高度、气温、风向、风速、温度露点差）的一种天气图。通常空中等压面分为850 、700 、500 、400 、300 、200 、100 百帕七层。一般气象台最常用的高空等压面图有850 、700 、500 百帕三层。850 百帕等压面的高度大约1500 米，相当于摩擦层的上界，代表了高空大气 高空天气图 为了全面认识和掌握天气的变化规律，除了分析地面天气图外，还要分析高空天气图。目前在实际工作中普遍采用的高空天气图是填写同一等压面上气象记录的等压面图。 一、等压面图的概念 空间气压相等的点所组成的曲面，称为等压面。由于同一高度上各地的气压不可能都相等，因此等压面不是一个水平面，而是一个像地形一样起伏不平的面。用来表示空间等压面起伏形势的图称为等压面形势图，简称等压面图。 等压面的起伏形势可采用绘制等高线的方法表示出来。具体地说，将各地 上空某一等压面所在的高度值填在图 上，然后连接高度相等的各点绘制出等高线，从等高线的分布即可看出等压面的起伏形势。 如图2.10所示，P 为等压面，H 1，H 2，…，H 5为厚度间隔相等的若干水平面，它们分别和等压面相截（截线以虚线表示），因每条截线都在等压面P 上，故所有截线上各点的气压均等于P ，将这些截线投影到水平面上，便得出P 等压面上距海平面分别为H 1，H 2，…，H 5的许多等高线，其分布情况如图2.10的下半部分所示。 从图中可以看出，和等压面凸起部位相对应的是一组闭合等高线构成的高值区，和等压面下凹部位相对应的是一组闭合等高线构成的低值区，等压面坡度陡的地方，相应等高线较密集。 分析等压面图的目的是要了解空间气压场的分布。实际上，等压面的起伏不平就反映了等压面附近的水平面（等高面）上气压场的分布。例如，在图2.11中，P为某一等压面的垂直剖面，H为P等压面附近的等高面，A、B、C各点在P等压面上，A’、C’为A、C两点在 等高面H上的投影点。由于气压随高度是减少的，因此P A’>P A ，P C’ P B >P C’ （P A 、P B 、P C 、P A’ 、P C’ 分别为各点的气压值）。由此可知，同高度上气压比四 周高的地方，等压面的高度也较四周高，表现为向上凸起；同高度上气压比四周低的地方， 等压面的高度也较四周低，表现为向下凹陷。因此，通过等压面图上等高线的分布，就可以 知道等压面附近空间气压场的分布情况。等压面上等高线的高值中心对应附近等高面上等压 线的高气压中心，低值中心对应附近等高面上等压线的低气压中心，并且等压面上等高线的 走向与附近等高面上等压线的走向也基本上是一致的。因此，通常人们将等压面图上等高线 的高值区称为高压，将等高线的低值区称为低压。 既然等高面上的气压分布与等压面上的高度分布相当，那么为什么不像地面图那样，用各个 等高面的气压分布图来反映空间气压场的情况呢？这是因为，在天气分析中，用等压面图比 等高面图更优越。 我们日常分析的等压面图有以下几种：850 hPa等压面图，其位势高度通常为1500位势米 左右；700 hPa等压面图，其位势高度通常为3000位势米左右；500 hPa等压面图，其位势 高度通常为5500位势米左右；300 hPa等压面图，其位势高度通常为9000位势米左右；20 0 hPa等压面图，其位势高度通常为12000位势米左右；100 hPa等压面图，其位势高度通 常为16000位势米左右。 ← 000,10000米)的高空天气图,若在天气图上读得一个数据〖691〗,则代表该处的位势是16910米,即在数据前后分别加1与0. 00,3500米)的高空天气图,若在天气图上读得一个数据〖597〗,则代表该处的位势是5970米,即在数据最后加0. )的高空天气图,若在天气图上读得一个数据〖171〗,则代表该处的位势是3171米,即读数加3000. )的高空天气图,若在天气图上读得一个数据〖512〗,则代表该处的位势是1512米,即读数前面加1. 的高空天气图,若在天气图上读得一个数据〖921〗,则代表该处的位势是921米,不加任何修改. 一等压面位势高度相同点的连线叫做“等高线”。由于降水云系主要形成于3000m左右的上空，因而分析700hpa等压面的天气形势尤为重要。例如“3000m上空，308线在……一线”，指的是700hpa等压面的天气形势，为了便于理解，故称为“3位势高度为3080m（以什米为单位，即位势为308什米）的各地连成的等高线. 常用的高空天气图有500百帕、700百帕和850百帕三层，主要的分析项目有等高线、等温线、高低压中心和槽线、切变线等。槽线和切变线的情况可根据等高线来 二、等压面图的填图格式 等压面图的填图格式如图2.12所示。图中各符号含义如下： 天气图分析标准 一、一般要求 1、等值线分析范围 （1） 03Z、06Z、09Z、18Z 、21Z地面天气图，等压线分析至图边； （2） 00Z、12Z地面天气图，等压线右端分析至150E°，另外三端分析至图边； （3）高空天气图等高线右端分析至160E°，上端分析至70N°，另外两端分析至图边。 2、标注 （1）标注的等值线数值、天气现象及系统中心符号与当地纬度线平行； （2）等值线的数值标注在闭合等值线最北端的开口处，或非闭合等值线的两端，标注颜色同等值线颜色； （3）闭合等值线中心数值标注在闭合等值线或环流中心近最值附近。 3、错误记录：记录有误时，在错误记录（数字或符号）上划一条短横线，温度用红色笔划， 其它用黑色笔划。 二、等值线分析要求 2、地面天气图 （1）等值线以黑笔分析； （2）等压线间隔2.5hPa，热带气旋在1000hPa以下时等压线间隔可取5或10hPa。 （3）等△P3线应分析出正负变压极值区，间隔可取1、2、3、4或5hPa（间隔宜相等），0值等△P3线可不分析； （4）地形等压线进出线数及数值应一一对应，只分析一条波状线； （5） 00、12Z地面天气图，等压线以间断线通过高原区； （6）无闭合等压线但有明显的气旋或反气旋环流，须绘制环流圈。 3、高空天气图 （1）等高线和等△H24线以黑笔分析，等温线以红笔分析； （2）等高线和等温线起始或终止于同一条经线； （3）等高线间隔：4位势什米，10月1日至次年3月31日500 hPa图间隔8位势什米； （4）等温线间隔4℃； （5）等△H24线间隔4位势什米，0值等△H24线不分析； （6）无闭合等高线但有明显的气旋或反气旋环流，须绘制环流圈； 三、天气系统分析要求 1、地面图 （1）高压中心标注蓝色“H”，低压中心标注红色“L”，热带气旋中心标注红色“”，中心气压以黑笔标注于符号下方； （2）分析锋、切变线、赤道辐合带和飑线，分析方法见表1； （3）分析锋生和锋消； （4）分析天气区并标注天气现象，分析和标注方法如表2； （5） 00Z、12Z地面天气图，以黄色实线分析锋过去12h位置； （6） 00Z、12Z地面天气图，以黄笔在热带气旋过去12h位置标注热带气旋符号，热带气旋中心的现在位置和过去位置以带箭头的黑色实线相连，箭头指向现在位置； （7）热带气旋中心的未来24 h、48h、72h位置以黑笔标注热带气旋符号，时间（如：24h）标注于预计位置正上方，气压标注于预计位置正下方，现在位置和预计位置 应使用带箭头的黑色间断线相连，箭头指向预计位置。 2、高空图 （1）高位势中心标注蓝色的“H”，低位势中心标注红色的“L”，热带气旋中心标注红色热带气旋符号“”； （2）分析500 hPa及其以下图的槽线、切变线、赤道辐合带，分析方法如表1； （3）以黄色实线分析槽线、切变线、赤道辐合带的过去12h位置； 长沙市城市固体废弃物处理场高空气象探测技术报告 1 项目建设背景及意义 长沙市城市固体废弃物处理场位于望城县桥驿镇黑糜峰山区，距离长沙市区35公里，占地面积2610亩，总库容量为4500万立方米。1999年10月动工建设，2003年4月28日正式投入运营。该处理场担负着长沙市区和望城县城区及部分镇、村的生活垃圾填埋处理任务。目前处理场固废场的处理方式以填埋原生生活垃圾为主，产生的臭气对周边居民生产生活造成一定影响，已成为当地群众上访和堵路的主要原因。 按照2009年9月29日李军副市长在市政府主持召开的“专题协调长沙市城市固体废弃物处理场（以下简称固废处理场）周边环境问题”会议和长府阅[2009]137号会议纪要精神，计划在固废处理场建立污染气候模型，为市政府决策在现有固废处理场进行扩建决策提供科学依据。故根据当地地形和局地微气候的特点，初步建立局地气候污染物扩散模型，为长沙市政府决策提供科学依据。 高空气象探测是为局地气候污染物扩散模型提供当地的低空气象数据而进行的。 2、项目来源 该项目由长沙市人民政府出资，由长沙市城市管理局牵头，市环保局、气象局参入实施。湖南省气候中心协助市气象局完成局地气候污染物扩散模型及相应的高空气象探测等相关工作。 3、现有技术基础 3.1 SYSUM 污染物扩散模型简介 SYSUM 模式是一个三维多尺度的在线欧拉型扩散模式，能够模拟对流层中单一气态污染物的扩散。SYSUM 模式气象场模拟的动力框架是由MM5模式组成，MM5模式提供三维的模拟风场、温度、气压和湿度。而模式的污染物扩散传输部分采用污染物的质量连续方程来计算，包括平流、扩散、干湿沉降等过程，方程形式为： L Q z c K z y c K y x c K x z wc y vc x uc t c -+?? ? ??????+???? ??????+??? ??????= ??+??+??+?? 其中c 为污染物浓度，u 、v 、w 为风速的三维分量，K 为湍流扩散系数，Q 为源强，L 为干湿沉降项。 SYSUM 适用于污染物短距离传送（距污染源十公里范围左右）、中距离传送（十公里至一百公里范围）、长距离传送（大于一百公里以上）的扩散模拟，考虑了污染物的干沉降、湿沉降、污染源的浮力抬升等因素 ，能输出污染物的三维空间浓度分布和地面沉降量。 初始资料和侧边界资料由1°×1°水平网格分辨率每天4时次的美国国家环境预报中心(NCEP)的全球再分析资料水平内插到模拟区域D01和垂直内插到加密的σ面上。将每日两次的常规观测资料和高空探测资料以及每日四次的地面观测资料插值到模拟的母区域。 模式的物理过程设置如下。采用MRF 行星边界层方案和CCM2长波短波辐射参数化方案。陆面过程采用强迫恢复方案，地面温度根据能量收支方程来计算。云微物理参数化采用Dudhia 简单冰相方案。在格距大于5km 区域采用Grell 积云参数化方案；在格距小于5km 区高空天气图阅读简介
高空天气图(等压面图)分析
地面天气图分析
第四章 天气图的基础知识
初识高空天气图
天气图
天气图
了解天气图.
天气图的一般知识
初识高空天气图
天气图分析标准(最终版)
高空气象探测技术报告