南信工氣象學與氣候學課件05天氣系統(tǒng)_第1頁
南信工氣象學與氣候學課件05天氣系統(tǒng)_第2頁
南信工氣象學與氣候學課件05天氣系統(tǒng)_第3頁
南信工氣象學與氣候學課件05天氣系統(tǒng)_第4頁
南信工氣象學與氣候學課件05天氣系統(tǒng)_第5頁
已閱讀5頁,還剩58頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

付費下載

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

第五章天氣系統(tǒng)(1)資源與環(huán)境科學學院地理系2006-11-152本講主要內容氣團-形成、變性、分類鋒-特征、溫度場、氣壓場鋒的類型和天氣鋒生和鋒消2006-11-153天氣-一定區(qū)域短時段內的大氣狀態(tài)及其變化的總稱。天氣系統(tǒng)-通常是指引起天氣變化和分布的高壓、低壓和高壓脊、低壓槽等具有典型特征的大氣運動系統(tǒng)。各種天氣系統(tǒng)都具有一定的空間尺度和時間尺度。許多天氣系統(tǒng)的組合,構成大范圍的天氣形勢,構成半球甚至全球的大氣環(huán)流。認識和掌握天氣系統(tǒng)的形成、結構、運動變化規(guī)律以及同地理環(huán)境間的相互關系,對于了解天氣、氣候的形成、特征、變化和預測地理環(huán)境的演變都是十分重要的。2006-11-154一、氣團定義:氣象要素(主要指溫度、濕度和大氣靜力穩(wěn)定度)在水平分布上比較均勻的大范圍空氣團。其水平范圍從幾百千米到幾千千米,垂直范圍可達幾千米到十幾千米。同一氣團內的溫度水平梯度一般小于1—2℃/100km,垂直穩(wěn)定度及天氣現(xiàn)象也都變化不大。2006-11-1551、氣團的形成氣團形成的源地需要兩個條件:一是范圍廣闊、地表性質比較均勻的下墊面。二是有一個能使空氣物理屬性在水平方向均勻化的環(huán)流場。(比如緩行的高壓系統(tǒng))在具備了上述兩個條件下,通過大氣中各種尺度的湍流、大范圍系統(tǒng)性垂直運動以及蒸發(fā)、凝結和輻射等動力、熱力過程而與地表間進行水汽和熱量交換,并經(jīng)過足夠長的時間來獲得下墊面的屬性影響,從而形成氣團。2006-11-1562、氣團的變性(AIRMASSMODIFICATION)氣團原有物理屬性的改變過程稱為氣團變性。氣團形成后,隨著環(huán)流條件的變化,由源地移行到另一新的地區(qū)時,由于下墊面性質以及物理過程的改變,氣團的屬性也隨之發(fā)生相應的變化。氣團的變性過程同氣團的形成過程一樣,也是通過湍流、大范圍垂直運動和蒸發(fā)、凝結、輻射等物理過程來實現(xiàn)的。2006-11-157變性的快慢和變性程度的大小取決于:流經(jīng)地區(qū)下墊面性質與氣團源地下墊面性質差異離開源地時間的長短空氣運動狀態(tài)的變化

同時,不同氣團變性的難易也是不同的。一般來說,冷氣團移向暖區(qū)時容易變暖,暖氣團移向冷區(qū)時則不易變冷。(為什么?)干氣團容易變濕,濕氣團不容易變干。氣團的變性是經(jīng)常的,絕對的。而氣團的形成只是不斷變性過程中的一個相對穩(wěn)定階段。2006-11-1583、氣團的分類(1)地理分類法根據(jù)氣團源地的地理位置和下墊面性質進行分類。每個半球劃分出7種氣團優(yōu)點是能夠直接從氣團源地了解氣團的主要特征,但它不易區(qū)分相鄰兩個氣團的屬性,也無法表示氣團離開源地后的屬性變化。2006-11-159(2)熱力分類法依據(jù)氣團與流經(jīng)地區(qū)下墊面間熱力對比進行的分類。氣團溫度高于流經(jīng)地區(qū)下墊面溫度的,稱暖氣團。相反,氣團溫度低于流經(jīng)地區(qū)下墊面溫度的,稱冷氣團。暖氣團一般含有豐富的水汽,容易形成云雨天氣。但是,當其移向冷區(qū)(高緯度)時,不僅會引起流經(jīng)地區(qū)地面增溫,而且氣團低層不斷失熱而逐漸變冷,氣團溫度直減率減小,氣團趨于穩(wěn)定,甚至有時可能發(fā)展成逆溫層,以至暖氣團中熱力對流不易發(fā)展,往往呈現(xiàn)出穩(wěn)定性天氣。冷氣團一般形成干冷天氣。如果從源地移向暖區(qū)(低緯度)時,氣團低層因不斷吸熱而增溫,氣團溫度直減率趨向增大,層結穩(wěn)定度減小,對流運動容易發(fā)展,可能發(fā)展成不穩(wěn)定天氣。如果冷氣團來自海洋,水汽較多,可能出現(xiàn)積狀云,產(chǎn)生陣性降水天氣。活動在我國境內的氣團,大多是從其它地區(qū)移來的變性氣團,其中最主要的是極地大陸(變性)氣團和熱帶海洋氣團。2006-11-1510二、鋒鋒是溫帶地區(qū)重要的天氣系統(tǒng)。鋒是冷、暖氣團相交綏的地帶。鋒面兩側氣溫水平梯度達5——10℃/100km。該地帶冷、暖空氣異?;钴S,常常形成廣闊的云系和降水天氣,有時還出現(xiàn)大風、降溫和雷暴等劇烈天氣現(xiàn)象。2006-11-15111、鋒的概念鋒由兩種性質不同的氣團相接觸形成的三度空間天氣系統(tǒng)。其水平范圍與氣團水平尺度相當,長達幾百千米到幾千千米。鋒的寬度同氣團寬度相比顯得很狹窄,因而常把鋒區(qū)看成是一個幾何面,稱為鋒面。鋒面與地面的交線稱為鋒線,鋒面和鋒線統(tǒng)稱鋒。鋒向空間伸展的高度視氣團的高度而有不同,凡伸展到對流層中上層者,稱對流層鋒,僅限于對流層低層(1.5km以下)者,稱近地面鋒。2006-11-15122、鋒的特征鋒是冷、暖氣團間的過渡帶,因而鋒兩側的溫度、濕度、穩(wěn)定度以及風、云、氣壓等氣象要素都有明顯差異,鋒是大氣中氣象要素的不連續(xù)面。(1)鋒在空間呈傾斜狀態(tài)是鋒的一個重要特征。鋒面傾斜的程度,稱鋒面坡度。鋒面坡度的形成和維持是地球偏轉力作用的結果。鋒的一側是冷氣團,另一側是暖氣團,由于冷暖氣團密度不同,在兩氣團間便產(chǎn)生了一個由冷氣團指向暖氣團的水平氣壓梯度力(G),這個力迫使冷氣團呈楔形伸向暖氣團下方,并力圖把暖氣團抬擠到它的上方,使兩者分界面趨于水平。然而,當水平氣壓梯度力開始作用時,地轉偏向力(A)就隨之起作用,并不斷地改變著冷空氣的運動方向,使其逐漸同鋒線趨于平行。當?shù)剞D偏向力和鋒面氣壓梯度力達到平衡時,氣流平行于鋒面作地轉運動,這時冷、暖氣團的分界面就不再向水平方向過渡而呈現(xiàn)為傾斜狀態(tài)。2006-11-1513(2)鋒區(qū)的水平溫度梯度比鋒兩側的單一氣團內的溫度梯度大得多是第二個特征。鋒附近區(qū)域氣溫差是氣團內水平溫度梯度的5~10倍,說明鋒面是大氣斜壓性集中帶,是大氣位能的積蓄區(qū)。鋒區(qū)溫度場在天氣圖上表現(xiàn)為等溫線非常密集,而且同鋒面近于平行。由于鋒面在空間呈傾斜狀態(tài),使得各等壓面上的等溫線密集區(qū)位置隨高度升高不斷向冷區(qū)一側偏移。因而,高空鋒區(qū)位于地面鋒的冷空氣一側,鋒伸展得高度愈高,鋒區(qū)偏離地面鋒線愈遠。2006-11-1514

在鋒區(qū)附近,因為鋒的下部是冷氣團,上部是暖氣團,所以自下而上通過鋒區(qū)時,出現(xiàn)氣溫隨高度增高而增加的現(xiàn)象,稱鋒面逆溫。如果鋒面兩側冷暖氣團的溫差較小,鋒區(qū)的溫度垂直分布會表現(xiàn)出等溫或微弱遞減。右圖的探空曲線,表明了三種不同的鋒面逆溫。逆溫層的底部相當于鋒面下界面,逆溫層的上部相當于鋒面的上界面。2006-11-1515(3)鋒面兩側是密度不同的冷、暖氣團,因而鋒兩側的氣壓傾向是不連續(xù)的,當?shù)葔壕€橫穿鋒面時便產(chǎn)生折角,折角尖端指向高壓一方,鋒落在低壓槽中。2006-11-1516鋒區(qū)常見的幾種基本氣壓場和風場型式:上面三幅圖是等壓線與鋒平行時的情況,鋒處在低壓槽中或相對低壓槽(稱隱槽,槽兩側水平氣壓梯度值不同,而方向相同,如右方兩圖情況)中,這時的鋒呈準靜止狀態(tài)。下面三幅是鋒處的等壓線呈V型槽時的情況,這種鋒是移動型鋒。2006-11-1517(4)鋒附近的風場是同氣壓場相適應的。地面鋒既然處于低壓槽內,依據(jù)梯度風原理,鋒線附近的風場應具有氣旋性切變,尤其近地面層大氣,由于摩擦作用,風向和風速的氣旋性切變都很明顯。當冷鋒呈東北-西南走向時,鋒前多為西南風,鋒后多為西北風,表現(xiàn)出風向的氣旋式切變。2006-11-1518鋒附近風隨高度變化狀況需視鋒的性質而有不同。一般而言,鋒區(qū)是水平溫度梯度很大的區(qū)域,通過鋒面的熱成風應該很大,即風的垂直切變很大。在地面暖鋒前面,鋒上盛行暖平流,通過鋒時,風隨高度向右偏轉。在地面冷鋒后面,風隨高向左偏轉。在靜止鋒情況下,風向少變或反轉,風速顯著加大。2006-11-1519三、鋒的類型和天氣1、鋒的類型冷鋒(Coldfront):鋒在移動過程,鋒后冷氣團占主導地位,推動著鋒面向暖氣團一側移動的鋒。冷鋒又因移動速度快慢不同,分為一型(慢速)冷鋒和二型(快速)冷鋒。暖鋒(WarmFront):鋒在移動過程中,鋒后暖氣團起主導作用,推動著鋒面向冷氣團一側移動的鋒。準靜止鋒(StationaryFront):是冷、暖氣團勢力相當或有時冷氣團占主導地位,有時暖氣團又占主導地位,鋒面很少移動或處于來回擺動狀態(tài)的鋒。錮囚鋒(Occluded):是當冷鋒趕上暖鋒,兩鋒間暖空氣被抬離地面錮囚到高空,冷鋒后的冷氣團與暖鋒前的冷氣團相接觸形成的鋒。2006-11-15202006-11-15212、鋒面天氣(1)暖鋒天氣暖鋒的坡度較小,暖氣團在推擠冷氣團過程中緩慢沿鋒面向上滑行,滑行過程中絕熱冷卻,當升到凝結高度后在鋒面上產(chǎn)生云系,如果暖空氣滑行的高度足夠高,水汽又比較充足時,鋒上常常出現(xiàn)廣闊的、系統(tǒng)的層狀云系。典型云序為:卷云(Ci)、卷層云(Cs)、高層云(As)、雨層云(Ns)。暖鋒降水主要發(fā)生在雨層云內,多是連續(xù)性降水。有時也因空氣濕度和垂直速度分布不均勻而造成不連續(xù),可能出現(xiàn)幾千米甚至幾百千米的無云空隙。在我國明顯的暖鋒出現(xiàn)得較少,大多伴隨著氣旋出現(xiàn)。春、秋季一般出現(xiàn)在江淮流域和東北地區(qū),夏季多出現(xiàn)在黃河流域。2006-11-1522(2)冷鋒天氣冷鋒根據(jù)移動速度的快慢分為兩種類型,一型冷鋒(緩行冷鋒)移動緩慢、鋒面坡度較小。當暖氣團比較穩(wěn)定、水汽比較充沛時,產(chǎn)生與暖鋒相似的層狀云系,只是云系的分布序列與暖鋒相反,而且云系和雨區(qū)主要位于地面鋒后。由于鋒面坡度大于暖鋒,因而云區(qū)和雨區(qū)都比暖鋒窄些,且多穩(wěn)定性降水。但當鋒前暖氣團不穩(wěn)定時,在地面鋒線附近也常出現(xiàn)積雨云和雷陣雨天氣。這類冷鋒是影響中國天氣的重要天氣系統(tǒng)之一,一般由西北向東南移動。二型冷鋒(急行冷鋒)移動快、坡度大。冷鋒后的冷氣團勢力強,移速快,猛烈地沖擊著暖空氣,使暖空氣急速上升,形成范圍較窄、沿鋒線排列很長的積狀云帶,產(chǎn)生對流性降水天氣。這種冷鋒在我國較少,春季見于長江流域,秋季見于黃河流域。2006-11-1523(3)準靜止鋒天氣同暖鋒天氣類似,只是坡度比暖鋒更小,沿鋒面上滑的暖空氣可以伸展到距鋒線很遠的地方,所以云區(qū)和降水區(qū)比暖鋒更為寬廣,降水強度比較小,但持續(xù)時間長,可能造成綿綿細雨連日不止的連陰天氣。準靜止鋒天氣一般分為兩類:一類是云系發(fā)展在鋒上并有明顯降水(我國華南準靜止鋒,清明時節(jié)雨紛紛);另一類是主要云系發(fā)展在鋒下,并無明顯降水的準靜止鋒(昆明準靜止鋒),這類準靜止鋒主要出現(xiàn)在我國華南、西南和天山北側。2006-11-1524(4)錮囚鋒天氣它由兩條移動著的鋒合并而成,所以它的天氣仍保留著原來兩條鋒的天氣特征。如果錮囚鋒是由兩條具層狀云系的冷、暖鋒合并而成,則錮囚鋒的云系也呈現(xiàn)層狀,并近似對稱地分布在錮囚點的兩側。錮囚鋒過境時,出現(xiàn)與原來鋒面相聯(lián)系而更加復雜的天氣。在中國錮囚鋒主要出現(xiàn)在鋒面頻繁活動的東北、華北地區(qū),以春季較多。東北地區(qū)的錮囚鋒大多由蒙古、俄羅斯移來,多屬冷式錮囚鋒。華北錮囚鋒多在本地生成,屬暖式錮囚鋒。冬半年在西北、華北、華東地區(qū),還出現(xiàn)地形錮囚鋒。2006-11-15252006-11-1526四、鋒生和鋒消(frontogenesisandfrontolysis)鋒生指鋒的生成或加強的過程,鋒消指鋒的消失或減弱的過程。鋒生、鋒消的主要標志是冷、暖氣團間水平溫度梯度的大小和變化。(1)水平氣流輻合、輻散。相向或同向速度不同的氣流,在輻合過程中,可促使冷、暖氣團接近,水平溫度梯度增大,利于鋒生。反之,水平氣流輻散則促使冷、暖氣團遠離,水平溫度梯度減小,利于鋒消。

2006-11-1527(2)空氣垂直運動。上升運動使上升空氣發(fā)生絕熱降溫,下沉運動使下沉空氣發(fā)生絕熱增溫。當大氣溫度直減率(γ)小于干絕熱直減率(γd)時,不論鋒面冷空氣一側的氣流上升或暖空氣一側的空氣下沉,或者兩者同時發(fā)生,都能引起原有溫度梯度增大,利于鋒生。當大氣溫度直減率大于干絕熱直減率時,結果相反。(3)空氣的熱量交換。鋒兩側的冷、暖氣團同下墊面間時刻進行著熱量交換,影響著鋒兩側溫度水平梯度的變化。大多數(shù)情況是鋒兩側的氣團都移行到性質大致相似的下墊面上,利于鋒消。2006-11-15282006-11-1529Thelifecycleofafrontalwave2006-11-1530實踐證明,在對流層低層氣流水平輻合、輻散是鋒生、鋒消的一種主要因素;在對流層高層,垂直運動是一個重要因素,而水平氣流輻合、輻散也是一個重要因素;在對流層中層,氣流水平輻合、輻散和垂直運動往往同等重要,但兩者所起作用相反。凝結潛熱釋放對鋒生也起著一定作用。第五章天氣系統(tǒng)(2)資源與環(huán)境科學學院地理系2006-11-2132§2中高緯度天氣系統(tǒng)一、高空主要天氣系統(tǒng)大氣長波阻塞高壓和切斷低壓極地渦旋高空低壓槽和切變線二、溫帶氣旋和反氣旋溫帶氣旋的結構、天氣、發(fā)生發(fā)展冷性反氣旋、移動性反氣旋2006-11-2133一、高空主要天氣系統(tǒng)中高緯度的對流層上空盛行著波狀西風氣流,由于高空大氣滿足地轉平衡,所以波狀流型的波谷對應于低壓槽,波峰對應于高壓脊。西風帶的波動大體上分為兩類:一是波長比較長的長波;二是疊加在長波上的波長比較短的短波。在長波、短波發(fā)展演變過程中,有時形成閉合的高壓和低壓。這些長波、短波和閉合高壓、低壓系統(tǒng)不僅相互聯(lián)系,而且可以相互轉化,共同構成了中高緯度高空的主要天氣系統(tǒng)。2006-11-21341、大氣長波是指波長較長、波幅較大、移動較慢、維持時間較長的波動。長波在高空圖上同等高線的波狀型相對應,等溫線也呈波形,一般情況下等溫線的位相稍稍落后于等高線,具有冷槽、暖脊的溫壓場結構。長波一般在5000—7000km,因而圍繞著中高緯的緯圈可出現(xiàn)3—6個長波。長波自西向東移動,移速較慢,通常1天不超過10個經(jīng)度。長波維持的時間一般3—5天以上。槽線槽線脊線脊線極渦

D副高G槽前是暖平流,槽前脊后上升運動,陰雨天氣槽后是冷平流,槽后脊前下沉運動,晴朗天氣2006-11-2136活動與中國的高空槽:西北槽、青藏槽、印緬槽2006-11-21372、阻塞高壓和切斷低壓

1)阻塞高壓-阻高

在高空槽脊的發(fā)展演變過程中,當脊不斷北伸,向北加強時,其南部與暖空氣的聯(lián)系會被冷空氣切斷,在脊的北邊出現(xiàn)閉合的高壓環(huán)流,形成暖高壓中心,稱為阻塞高壓。通常把阻塞高壓出現(xiàn)后的大范圍環(huán)流形勢稱為阻塞形勢。

阻塞高壓是溫壓場比較對稱的深厚的暖性高壓。特征:①有閉合的高壓中心,并位于50°N以北。②維持的平均時間為5—7天,有時可達20天以上。③沿緯向移動每天不超過7—8個經(jīng)度,常呈準靜止狀態(tài),有時甚至向西倒退。2006-11-21382)切斷低壓在高空槽脊的發(fā)展演變過程中,當槽不斷向南加深時,其北部與冷空氣的聯(lián)系會被暖空氣切斷,在槽的南邊形成閉合的低壓環(huán)流,形成冷低壓中心,稱為切斷低壓。它常常和阻塞高壓相伴生成,并位于阻高的東南或西南側,與阻高共同構成了大氣環(huán)流中阻塞形勢。也有的切斷低壓單獨出現(xiàn),并沒有顯著的阻高存在,只西側有一較強的高壓脊或閉合高壓。

2006-11-2139阻塞高壓和切斷低壓的發(fā)展2006-11-2140阻高控制下的天氣一般是晴朗的,但阻高的不同部位由于運行氣流屬性的差異,形成的天氣有所不同。高壓東部盛行偏北氣流,有冷平流和下沉運動,天氣以冷晴為主。西部盛行偏南氣流,有暖平流和上升運動,天氣較暖且多云雨。南北兩側多穩(wěn)定的西風氣流,并常伴有短波活動,天氣時陰、時晴。切斷低壓內的天氣因部位不同而有差異。低壓前部(東和東南側)因低層有冷暖空氣交匯,常有鋒面氣旋波動發(fā)生,有云雨天氣出現(xiàn)。后部(西側)因不斷有冷空氣南下,常有冷鋒和切變線生成,有陣性降水出現(xiàn)。

2006-11-21412006-11-21423、極地渦旋-極渦是極地高空冷性大型渦旋系統(tǒng),是極區(qū)大氣環(huán)流的組成部分。其位置、強度以及移動不僅對極區(qū),而且對高緯地區(qū)的天氣都有明顯影響。極地是地球的冷極,也是大氣的冷源,因而在極地低空形成冷性高壓,在極地上空則形成冷性低壓。當極渦偏離極地向南移動時,常導致鋒區(qū)位置比平均情況偏南,寒潮活動增多、增強。據(jù)統(tǒng)計,在10個冬半年影響我國的171次寒潮中,有102次是亞洲上空出現(xiàn)持久極渦,其中6次強寒潮過程都與極渦在亞洲上空的位置明顯偏南相關2006-11-21434、高空低壓槽和切變線(短波)1)高空低壓槽-又稱高空槽是活動在對流層中層西風帶上的短波槽。一年四季都會出現(xiàn),春季頻繁。高空槽的波長大約1000多km,自西向東移動。槽前盛行暖濕的西南氣流,常成云致雨。槽后盛行干冷的西北氣流,多晴冷天氣。一次高空槽活動反映了不同緯度間冷、暖空氣的一次交換過程,給中、高緯地區(qū)造成陰雨和大風天氣?;顒佑谖覈母呖詹塾形鞅辈?、青藏槽和印緬槽,它們大多從上游移來,很少產(chǎn)生于我國。在緯向環(huán)流比較平直時,高空槽一個接一個的東移,易造成陰晴相間周期變化的天氣。如果移動過程中受高壓所阻,將減速或停滯,可能造成持續(xù)性降水。2006-11-21442)切變線指風向或風速分布的不連續(xù)線,是發(fā)生在850hPa或700hPa等壓面上的天氣系統(tǒng)。切變線兩側風向構成氣旋式切變,但兩側的溫度梯度卻很小,這是切變線與鋒的主要差別。隨著切變線兩側氣流的強弱變化可以相互轉化。切變線上的氣流呈氣旋式環(huán)流,水平氣流輻合明顯,利于發(fā)展上升氣流,產(chǎn)生云雨天氣。切變線在一年中各個季節(jié)都可能出現(xiàn),以冷、暖空氣頻繁活動的晚春、初夏為多。是我國暖季重要的降水天氣系統(tǒng)。根據(jù)切變線附近的風場形式一般劃分為三種類型:a.冷鋒式切變線:偏北風為主,水汽含量少,移動速度快,降水時間不長,降水量不大。b.暖鋒式切變線:氣旋性環(huán)流強,偏南風含有水汽多,云層厚,降水時間較長,降水量較多,有時還形成雷陣雨和陣性大風。c.準靜止鋒式切變線:雖然風向切變很強,但氣流輻合較弱,云層相對較薄,降水時間較長,但降水量不大。冷式切變線暖式切變線準靜止式切變線2006-11-2146請判斷下列切變線的類型2006-11-2147例:影響華南及其沿岸海域的颮線通常會在春末夏初時伴隨著南下的冷鋒或低壓槽出現(xiàn)。2005年5月9日影響香港的強烈颮線便是一例。當時香港有超過100宗樹木及棚架倒塌報告。從當天的地面風分佈圖看,當颮線經(jīng)過時風向由西南風迅速變?yōu)槲鞅憋L(紅色虛線為風向切變線)。2006-11-21483)低渦-冷渦是出現(xiàn)在中緯度中層大氣中的一種強度較弱、范圍較小的冷性低壓。低渦范圍較小,一般只有幾百千米。它存在和發(fā)展時,在地面圖上可誘導出低壓或使鋒面氣旋發(fā)展加強。低渦中有較強的輻合上升氣流,可產(chǎn)生云雨天氣,尤其東部和東南部上升氣流最強,云雨天氣更為嚴重。低渦經(jīng)常出現(xiàn)在我國西北和西南地區(qū),分別稱為西北渦和西南渦,成為影響江淮流域甚至華北地區(qū)的天氣系統(tǒng)。2006-11-2149二、溫帶氣旋和反氣旋中緯度地面氣壓系統(tǒng)最主要的兩類是溫帶氣旋和反氣旋。人們更關注地面氣旋。因為這種系統(tǒng)發(fā)展迅速、激烈,經(jīng)常帶來破壞性大風、暴雨、對流等,成為所謂溫帶風暴。但地面反氣旋也不能忽略,如冬季冷高壓可以帶來寒潮與冷空氣活動,入海后可以產(chǎn)生偏東風回流天氣或切變線。在大多數(shù)中國暴雨過程中都有冷空氣活動參與,它們也常以冷高壓形式表現(xiàn)出來。地面氣旋與反氣旋是密切相關的。2006-11-21501、氣旋氣旋是指在同一高度上中心氣壓比周圍低、占有三度空間的大尺度渦旋。低壓(氣壓場)中心氣壓比周圍低氣旋(流場)氣流逆時針旋轉(北半球)氣流順時針旋轉(南半球)

表示水平尺度:以最外圍的一條閉合的等壓線的直徑長度來表示。強度:以中心氣壓值表示。2006-11-2151溫帶氣旋(鋒面氣旋)活動在中高緯地區(qū)的氣旋,多為鋒面氣旋。結構:鋒面氣旋是一個呈逆時針方向旋轉的渦旋,自中心向前方伸展出一條暖鋒,向后方伸展出一條冷鋒,冷、暖鋒以南為暖空氣,以北為冷空氣。2006-11-2152鋒面氣旋天氣模式2006-11-2153

鋒面氣旋在對流層的中下層主要是輻合上升的氣流,產(chǎn)生云和降水天氣。天氣情況:云:近中心寬、遠中心窄降水:近中心對流云,陣性降水;遠中心降水區(qū)較寬。

如果暖空氣為熱帶大陸氣團,鋒面上無降水或出現(xiàn)一些薄云;如果暖空氣為熱帶海洋氣團,當空氣層結穩(wěn)定時,鋒面上出現(xiàn)一些層云和霧;當空氣層結不穩(wěn)定時,易有對流性天氣發(fā)展。

風:暖區(qū)一側偏南大風,冷區(qū)一側西北大風,在干燥季節(jié),伴隨大風會出現(xiàn)風沙。2006-11-2154發(fā)生和發(fā)展:(挪威學派的經(jīng)典概念模式)1、初生階段:是具有氣旋性切變的準靜止鋒上的一個小擾動,初始小擾動一旦發(fā)生,暖空氣稍稍上升到冷空氣上面,波峰附近的氣壓就開始下降2、發(fā)展階段:在初始擾動發(fā)生以后,氣壓分布有利于在波峰附近形成一個氣旋環(huán)流。這種環(huán)流的一個重要特點,是在波峰后面有一個從冷空氣吹向暖空氣的分量,而在波峰前面有一個從暖空氣吹向冷空氣的分量。冷鋒向前行進和暖鋒向東撤退,使整個鋒面波大致沿著摩擦層以上的暖區(qū)氣流方向前進。隨著初始擾動的振幅逐漸增大,同時氣旋中心的氣壓不斷降低,周圍的環(huán)流增強。而且可以看到冷鋒一般比暖鋒移動得更快。最后冷鋒追上暖鋒,暖空氣完全從地面抬升到高空。這種過程稱為“錮囚”,所形成的鋒稱為錮囚鋒。3、成熟階段:在錮囚鋒的兩邊,冷氣團性質可以有所不同。氣旋繼續(xù)發(fā)展,冷鋒追上暖鋒的地方(即錮囚鋒)離氣旋中心越來越遠,錮囚的范圍擴大,氣旋的范圍也變大,并轉變成對流層下部的一個大冷渦,但暖空氣仍然在其上空。4、衰亡階段:最后氣旋大體上成為一個正壓渦旋,這時它喪失了鋒的特性,并且由于摩擦作用,氣旋逐漸消散,整個過程完結。

2006-11-2155這個概念模型的一個基本特點,在于它說明了氣旋發(fā)生發(fā)展過程中能量的轉換問題。在錮囚過程期間,最初范圍很大的暖空氣區(qū)域逐漸減小范圍,并被入侵的冷空氣所替代。在氣旋中心附近,整個大氣的中心是降低了,所以位能減小,但同時氣旋系統(tǒng)的動能卻增加了。J.Bj

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論