气象学基础第六章 天气系统.ppt

第六章 天气系统 第一节 天气系统发生发展的背景 天气 一定区域短时段内的大气状态（如冷暖、风雨、干湿、阴晴等）及其变化的总称。天气可以理解为天气现象和天气过程的统称。 天气系统 引起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 天气系统具有一定的空间尺度和时间尺度 第二节 气团和锋 一、气团 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。其水平范围从几百千米到几千千米，垂直范围可达几千米到十几千米。同一气团内的温度水平梯度一般小于1－2℃/100㎞，垂直稳定度及天气现象也都变化不大。 （一）气团的源地 气团的源地是指最初形成气团的地域 。气团的形成是大范围空气取得比较均匀的热力属性的过程。 （二）气团的变性 气团由源地移行到另一个新的地区时，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的变性。 （三）气团的分类 1、地理分类法 根据气团源地的地理位置和下垫面性质进行分类 （三）气团的分类 2、根据气团源地的地理位置和下垫面性质进行分类 气团可以分为冷气团和暖气团两种类型。凡是气团向着比它暖的下垫面移动时，即气团温度高于下垫面的温度称为暖气团；相反，凡是向着比它冷的下垫面移动时，即气团温度低于流经地区下垫面温度，称为冷气团。 二、锋 锋是冷暖气团相交绥的地带，是温带地区常见的天气系统。 根据锋在移动过程中冷、暖气团所占的主次地位，可将锋分为冷锋（cold front）、暖锋（worm front）、准静止锋（stationary front）和锢囚锋（occluded front）四种类型。 （1）冷锋 锋面在移动的过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动，这种锋面称为冷锋。 （2）暖锋 锋面在移动的过程中，暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧移动，这种锋面称为暖锋。 （3）准静止锋 当冷暖气团势力相当，锋面移动很慢时，称为准静止锋。 （4）锢囚锋 冷气团、暖气团、更冷气团（三种性质不同的气团）相遇时先构成个锋面，然后其中一个锋面追赶上另一个锋面，即形成锢囚锋。 (三）锋面天气 一型冷锋（缓行冷锋）移动缓慢，锋面坡度较小（在1/100左右），其天气模式见图5.10。由于暖空气沿着冷空气楔向上滑升，所以主要云系和暖锋大体相似，只是云雨区在地面锋线后面，且云系排列次序与暖锋相反。由于此型冷锋坡度通常比暖锋大，所以云区和降水区比暖锋窄且多为连续性降水。但当锋前的暖气团不稳定时，在地面锋线的附近也常出现积雨云和雷阵雨天气。这类冷锋是影响中国天气的重要天气系统之一，一般由西北向东南移动。 二型冷锋（急行冷锋）移动快，坡度大（1/40—1/80），其天气模式见图5.11。冷锋后的冷气团势力强，移动快，猛烈地冲击着暖空气，使暖空气急速上升，形成范围较窄、沿锋线排列很长的积状云，产生对流性降水天气。 第三节 气旋和反气旋 一、气旋和反气旋概述 气旋是占有三度空间的在同一高度上中心气压比四周低的水平涡旋（从流场特征命名），又称为低压（从气压场特征命名）。在北半球，空气做逆时针方向旋转；南半球则相反。反气旋是占有三度空间的在同一高度上中心气压比周围气压高的水平涡旋，又称为高压（从气压场特征命名） 。在北半球，空气做顺时针方向旋转，南半球则相反。 气旋和反气旋的空间尺度 气旋和反气旋的空间尺度：以地面天气图上最外围一条闭合等压线的直径来确定。 气旋的直径平均为1000公里左右，大的可达3000公里，小的只有200公里或更小些。 反气旋的水平尺度比气旋的要大得多。大的反气旋可以和最大的大陆或海洋相比拟，小的反气旋其直径也可达数百公里。 气象和反气旋强度的表示 气旋和反气旋的强度一般用其中心气压值来表示。气旋中心气压值愈低，气旋愈强；反之，气旋愈弱。反气旋中心气压值愈高，反气旋愈强；反之，反气旋愈弱。 地面气旋的中心气压值一般在970～1010百帕之间。发展得十分强大的气旋，中心气压值可低于935百帕。强台风中心气压值可低达870百帕。地面反气旋中心气压值一般在1020～1030百帕。冬季，东亚大陆上的反气旋中心气压值可达1040百帕，最高的曾达到1083.8百帕。 气象和反气旋强度的表示 气旋和反气旋的强度也有用其最大风速来表示的。在强的气旋中，中心附近的最大风速可达30米秒以上，强台风中心极大风速曾达到110米/秒。在强的反气旋边缘地面最大的风速可达20～30米/秒。 气旋和反气旋随时间的变化 当气旋中心气压随时间降低时，称气旋加深或发展，当气旋中心气压随时间升高时，称气旋减弱或填塞。当反气旋中心气压随时间升高时，称反气旋加强或发展；当反气旋中心气压