天气学分析部门重点.pptVIP

3.1锋面附近气象要素场的特征 1.温度场 2.气压场和风场 3.变压场 4.湿度场  (1)水平温度梯度大（等温线密集）； a.在同一气团中水平的温度梯度一般为 1－20C／100 km，而在锋区内，温度的水平梯度可达5～100C／100 km b.锋的类型的确定 (2)垂直温度梯度小； (3)等位温线密集（锋区内，特别大，强稳定层）。 2.气压场 a.密度的零级不连续面模拟锋面 b.密度的一级不连续面模拟锋面 P场（密度0级不连续面） 3.风场 前提：不考虑摩擦，认为满足地转关系 则：锋线附近的风场具有气旋式切变， 这种现象在有摩擦的地方更为明显； 由于地面锋位于气压槽中，由地转风定理，锋线附近的风场具有气旋性切变，而地面摩擦作用可使这种气旋性切变更加明显。 锋面附近的风场气旋性切变包括风速切变和风向切变。在有些情况下，风速切变要比风向切变明显，有时风向切变要比风速切变明显，有些情况下两者都非常明显。 由于锋区的水平温度梯度要比其周围的水平温度梯度大，由热成风关系可知，在锋区存在较大的风速垂直切变（风速随高度的变化）。 在冷锋附近有冷平流，所以自下而上穿越锋区，水平风向随高度增加是逆时针旋转；而在暖锋附近有暖平流，所以自上而下穿越锋区，水平风向随高度增加而呈顺时针旋转。 当等温线与等高线趋于重合时，风速随高度有很大增加，在地面锋的上空，可出现大风速区，甚至可以出现急流。 用单站的风判断高空有无锋区及锋区的强度 高空风随高度明显逆时针旋转，热成风较大，较强的冷平流——冷锋； 高空风随高度明显顺时针旋转，热成风较大，较强的暖平流——暖锋； 只有热成风很大，无明显的冷暖平流——准静止锋。 4.变压场 所谓变压是指空间各点气压随时间的变化在某位面上的分布情况。 5.湿度场 露点温度差异 水平运动-------辐合场 鞍型场 4.4 中国的锋生锋消概况 4.4.1 中国的锋生区 一个是北方锋生区，位于河西走廊到东北一带; 一个是南方锋生区，位于华南到长江流域一带。 自春到夏，锋生带逐渐北移 自夏到冬，锋生带逐渐南移 北方锋生区 北方锋生区季节变化特征 冬季，由于这一带经常位于高空脊前槽后，地面反 气旋活动频繁而强，所以锋生不多。 3月以后，这一带冷空气势力减弱，暖空气势力增强，高空槽活动频繁，锋生逐渐增多。 5月以后高空锋区北移，中蒙边界一带锋生减少。 （东北冷涡；河西地区—冷空气路径） 中纬度气旋的发生发展是天气动力学的中心内容之一，下面我们主要从涡度观点来讨论气旋发展问题，同时还将讨论气旋发展的准地转理论。 气旋、反气旋是水平尺度比垂直尺度大两个数量级的大型涡旋，因此气旋、反气旋的运动是准水平的，并且气流旋转垂直分量占主导地位，因此气旋、反气旋的强弱可以通过涡度的垂直分量 ζ 来描述。 2.2 温带气旋和反气旋发展理论 第二篇 中纬度天气系统 第二章温带气旋与反气旋 从前面涡度方程我们知道，涡度主要由气柱的伸缩所产生，因此，只要知道了垂直速度场ω，就可以用ω方程来讨论气旋的发展问题。 两种最简单的情况如下图所示 2.2.2 ω 方程的导出及其对气旋发展的讨论 对流层中层上升与下沉运动（a）所导致的气柱拉伸和压缩及其涡度变化（b） 上升 下沉 ? ζg／? t +Vg ?▽p(ζg+f ) = (ζg+f ) ? ω ／ ? p 准地转涡度方程 利用 代入上式，对p求偏微商，得 （1） 以静力方程 代入上式得 由 取对数，再求导，得 故，热力学方程可写为 对 两边取对数，并在等压面上微分，得 代入热力学方程，并取准地转近似，得 （2） 对（2）式作拉普拉斯运算，得 （3） （1）+（3），得 * 1 .气团 1920年 前后，皮叶克尼斯等提出气团和锋面理论。 1.1 气团的概念 气团是指气象要素（主要是温度和湿度）水平分布比较均匀的大范围的空气团。 气团水平尺度：~1000Km； 垂直尺度：~10Km ?1.2 气团形成与变性 1.2.1 气团源地——性质均匀的广阔地球表面 地球表面的温度和湿度对气团形成与变性的作用; 1.2.2 空气运动 1.3.1 地理分类法：北极气团；极地气团（大陆和海洋）； 热带气团；赤道气团（大陆