第五章天气系统和天气过程

常见的几种尺度的天气系统
地区 尺度（km)
中纬度
半球尺度
极地东风带
>10000 中纬西风带
热带 低纬信风带
洲际尺度
长波
10000-5000 副热带高压带
赤道辐合带
大尺度
温带气旋、反气旋、 台风
5000-500 高空急流、锋面
东风波
中尺度 500-50
强雷暴、山谷风、 海陆风
强对流云
小尺度 50-1
积雨云单体、冰雹、 对流云细胞 阵雨、龙卷风
降水主要在雨层云，属于连续性降
水，强度小，雨区较广（300-400km）；
锋前降水，冷气团中，因温度分布不均匀，
有乱流作用，若空气达到饱和，则产生锋
面雾。
☺出现的地区：江淮、东北地区
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I型冷锋
卷云
Meteorology and Climatology
暖空气
冷空气
1007.5
1000.0 1002.5 1005.0
暖气团主动移 气温低、气 阴雨天气 气温升高、气压
暖锋 向冷气团
压高、晴朗
降低、晴朗
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3、准静止锋：
Meteorology and Climatology
冷暖气团势力相当，锋面移动缓慢或
呈准静止状态（南北摆动）
冷空气
暖空气
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4、锢囚锋： 冷式锢囚锋
暖气团
Meteorology and Climatology
季。春季更为多见。
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准静止锋
Meteorology and Climatology
形成：往往由冷锋演变而成的。当冷锋南
下过程中势力逐渐减弱，与南方的
暖空气团交绥而势匀力敌时，就形
成了准静止锋。
分类：
根据云系的部位不同分为云系在锋上
（华南准静止锋）、云系在锋下的（昆明准
静止锋）
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冷气团：
气团的温度低于下垫面的温度
特点：所经之处气温降低，本身变暖，
由于气团下层温度升高,气团内部易
对流。属于不稳定的气团。
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例：
Meteorology and Climatology
夏季： 冷气团含水多，常形成积云、积雨云，
产生降水或雷雨天气。 冬季：
冷气团含水少，只出现淡积云，甚至无 云。
Meteorology and Climatology
第五章 天气系统和天气过程
天气：是在一定地理环境中短时间内的大 气状态（如冷暖、风雨、干湿、阴晴 等）及其变化的总称。
天气系统：指引起天气变化的高压、低 压、高压脊、低压槽、鞍天型 气压场等，具有典型特征的大 气运动的系统。
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Meteorology and Climatology
1、地理分类法：
根据气团的源地、下垫面性质分，南北
半球各有四个：
冰洋气团
南北极大陆气团（Ac） 南北极海洋气团（Am)
极地气团
中纬大陆气团（Pc） 中纬海洋气团（Pm）
热带气团
热带大陆气团（Tc） 热带海洋气团（Tm）
赤道气团（E）
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2、热力分类法
Meteorology and Climatology
冬季ห้องสมุดไป่ตู้
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（三）变性
Meteorology and Climatology
1、定义： 气团的物理属性随时间变化的过程。
2、原因： 气团是在一定的下垫面和大气环流中
形成后将离开源地移到另一个地方，并与 所经过的下垫面不断进行新的水份、热量 交换，改变了气团原有的大气层结构、大 气运动状况，引起原有气块物理属性和天 气特征的改变。
微尺度<1
地面小涡旋、晴空湍流 同左
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第五章
Meteorology and Climatology
天气系统和天气过程
§5-1 气团和锋
§5-2 温带气旋与反气旋
§5-3 副热带高压
§5-4 热带天气系统
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Meteorology and Climatology
§5-1 气团和锋 一、气团 二、锋
2、具有一个能使空气团物理属性在水平方向 上均匀化的环流场 空气团运行缓慢，方向较稳定，可以 使大范围的空气能有较长时间的停留，以 便逐渐获得与下垫面相适应的物理属性， 通过辐射、湍流、对流、蒸发、凝结、平
流及空气的垂直运动来完成。 例：亚洲北部的西伯利亚和蒙古地区
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Meteorology and Climatology
更冷气团
冷气团
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暖式锢囚锋 冷气团
Meteorology and Climatology
暖气团 更冷气团
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（三）气象要素特征 1、温度场：
Meteorology and Climatology
①锋区内的水平温度梯度大
气团内的温度变化是：1℃/100km
锋区的温度变化是：5-10℃/100km
③垂直运动：
Meteorology and Climatology
上升气流愈强，愈能产生大量云雨。 上升气流是否强烈主要有以下几种途径： 锋面两侧的相对运动：
如果冷暖空气垂直于锋面的分量不相 等，空气就沿着锋上下滑动。 高空槽：槽前有上升气流，若锋在槽前，
加强锋面上的上升运动，产生大量的 云雨现象。 温度平流：暖平流有上升作用；冷平流有
G
1/50—1/300
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（二）锋的分类
Meteorology and Climatology
根据锋面两侧冷暖气团的移动方向和结构特征分类
1、冷锋：所到地区降温，全年都可出现，冬
季影响全国，夏季在长江以北
暖空气
冷空气
锋的运动方向
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Meteorology and Climatology
不稳定，则产生雷阵雨。
出现的地区：夏季在北方，冬季在南方
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Ⅱ型冷锋
Meteorology and Climatology
冷空气
1007.5
1000.0 1002.5 1005.0
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Ⅱ型冷锋（急行冷锋）
Meteorology and Climatology
方向：冷气团推动锋面向暖空气一侧移动 坡度：较大1/70（1/40---1/80)移动速度快 在高空中的位置：
槽线附近或下沉气流区中 云系的分布：
因坡度大，出现强对流性的天气，形成 强盛的积雨云，出现雷暴和阵性降水；若在 槽后，则暖空气沿锋面下滑，无云。暖空气 稳定时，则出现层状云系。
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Meteorology and Climatology
天气特点： 这种冷锋过境时，往往狂风暴雨、雷
电交加，气象要素有剧变。锋线一过则天气 豁然晴朗。但降水区较窄。冬季因暖空气干 燥，则锋后出现大风和风沙天气。 出现的地区：常出现在我国北方的春、冬
Meteorology and Climatology
暖空气
逆温层的厚度 冷空气
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2、气压场
Meteorology and Climatology
特点：锋线位于低压槽中，等压线通过地面
锋线时，呈气旋式弯折，拆角指向高压
暖空气
冷空气 低压 1000.0 1002.5 1005.0
1000.0 c
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一、气团
Meteorology and Climatology
（一）定义：
气象要素（温度、气压、湿度、大气
稳定度等）在水平分布上比较均匀的大范
围空气团。
空间尺度： 水平:整个海洋或大陆(几百-几千公里) 垂直:对流层顶(几-十几公里)
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（二）气团的形成条件
Meteorology and Climatology
1、必须具有范围广阔、地表性质比较均匀的 下垫面 气团中的水、热主要来自于下垫面，只
有广阔的性质均匀的下垫面，才可以向空气 提供相同的水、热，使空气在一定范围内形 成的物理属性也大致相同。 例：海洋：形成暖湿的气团
沙漠：形成干燥的气团 冰盖：形成冷干的气团
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Meteorology and Climatology
1002.5
1005.0
高压
a
b
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3、风场
Meteorology and Climatology
特点：在气压场中，由于地面锋处于低压槽
中，根据梯度风的原理，风斜穿等压线，
呈气旋式的切变。地面锋成为风的辐合线
自由大气
摩擦层大气
AC G GV
VC A
G
V
R
G
V
CA
C
A
R
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二、锋
Meteorology and Climatology
（一）概述：
1、锋的定义：
锋是两个性质不同的气团之间
的狭窄而又向冷气团倾斜的过渡带。
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2、锋的结构
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暖气团
平 均
10
公
里
宽度 几十km
冷气团
A 200— 400公里 V
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3、影响变性的因素
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①气团的性质：冷或暖，哪一种变性快? ②气团与下垫面性质的差异： ③气团离开源地的时间长短： ④气团离开源地的距离远近：
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（四）气团的分类
Meteorology and Climatology
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Meteorology and Climatology
暖气团：气团的温度高于下垫面的温度 特点：所经之处气温升高，本身变冷，
属于稳定性的气团。 若水汽充足：形成层云、层积云，降毛
毛雨，雷阵雨，平流雾； 若水汽不足：则天气晴好。
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（五）中国的气团活动
Meteorology and Climatology
Meteorology and Climatology
准静止锋天气----华南准静止锋
下沉作用
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3、锋面天气
997.5
1000.0
Meteorology and Climatology
1002.5
1005.0
卷云
卷层云
8
暖气团
6
997.5
4
km
1000.0
2
0
1002.5
1005.0
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暖锋天气：
Meteorology and Climatology
2、暖锋：所到地区升温，在东北及长江中 下游地区以锋面气旋的形式出现
暖气团
冷气团
锋的运动方向
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Meteorology and Climatology
冷锋 气团运动
暖锋
天气变化
过境前
过境时
过境后
冷锋
冷气团主动移 向暖气团
气温高、气 压低、晴朗
阴雨、大 气温降低、气压 风、降温 升高、晴朗
☺方向：暖空气推动着锋面向冷空气一侧移
动，并缓慢爬升。
☺坡度：较小（1/150）移动速度慢。
☺在空中的位置：高空槽前
☺云系的分布：
从前到后是卷云、卷层云、高层云、
雨层云，愈近地面锋线，云体愈厚，坡度
愈小，云体愈长，且云底与锋面相接。
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☺天气特点：
Meteorology and Climatology
除西北一小部分外全国都受其影响
②变性的极地大陆气团：
影响长城以北及西北，天气晴朗，但
与暖湿气流相遇会产生降水。
③变性的热带大陆气团：
源于中亚，天气晴、热、干
④赤道气团：
源于赤道海面，高温、高湿、有雷雨
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3、春秋：
Meteorology and Climatology
属于过渡季节，主要受变性的极地大陆 气团和变性的热带海洋气团的影响
由于中国大陆地形复杂多样，因此没有
气团的源地，多数是变性的气团。
1、冬季：
①变性的极地大陆气团：
此气团源于西伯利亚和蒙古，势力强
大，时间长，有寒潮出现。
②变性的热带海洋气团：
此气团源于西太平洋，暖湿、多云、
产生降水。
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2、夏季
Meteorology and Climatology
①变性的热带海洋气团：
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I型冷锋(缓行冷锋）
Meteorology and Climatology
方向：冷空气向推动着锋面向暖空气一侧
运动。
坡度：很小，约1/100，移动速度缓慢
高空的位置：槽前
云系分布：从前到后分别是：
雨层云、高层云、卷层云、卷云
天气特点：降水发生在雨层云中，且在锋
水，多是连续性的，若暖空气
（四）锋面天气
Meteorology and Climatology
1、定义：锋面附近的云系、降水、风和能见
度等要素的分布情况。
2、影响因素：
①锋面坡度：
坡度较大移动速度快，对暖空气具有
冲击作用，迫使暖空气上升，产生剧烈的
天气现象。
②气团属性：若暖气团含水量丰沛，降水
较多，反之无云和降水。
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地面锋：
地面图（海平面图）上温差大的地区
高空锋区：
高空图（等压面图）等温线密集的区域
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地面锋与高空锋区的关系：
Meteorology and Climatology
高空锋区与地面锋线平行，越向高空，
锋区愈向冷空气一侧倾斜，愈远离地面锋。
暖气团
冷气团
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②锋区内有逆温现象