1、你是如何獲得天氣預(yù)報(bào)的？,上網(wǎng)查,看電視,訂手機(jī)短信 聽廣播 撥打氣象服務(wù)熱線 400-6000-121,問題：如何做天氣預(yù)報(bào)？ 這涉及到天氣系統(tǒng)。 因此今天就來學(xué)習(xí),天氣系統(tǒng)與天氣預(yù)報(bào),內(nèi)容預(yù)告,1. 天氣系統(tǒng) 1.1 氣團(tuán)和鋒 1.2 氣旋和反氣旋 1.3 臺(tái)風(fēng)和中小尺度對(duì)流系統(tǒng) 2. 天氣預(yù)報(bào),20世紀(jì)初（1906年以后）V.Bjerknes (威廉. 皮葉克尼斯) and Others 系統(tǒng)研究了大氣狀態(tài)和大氣運(yùn)動(dòng) 。 通過對(duì)實(shí)際天氣資料和天氣圖進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)了大氣中的不連續(xù)面鋒面,挪威氣象學(xué)家、物理學(xué)家、近代天氣學(xué)和大氣動(dòng)力學(xué)主要?jiǎng)?chuàng)始人之一，氣象學(xué)挪威學(xué)派的創(chuàng)始人(1862 1951)

2、,一、 氣團(tuán) 二、 鋒和鋒生的概念 三、鋒面天氣,1.1 氣團(tuán)和鋒,一、 氣 團(tuán),1、定義：氣團(tuán)是指氣象要素（主要指溫度和濕度）水平分布比較均勻的大范圍的空氣團(tuán)。 2、尺度特點(diǎn)：水平尺度可達(dá)幾千公里；垂直范圍可達(dá)幾公里到十幾公里。 氣團(tuán)的形成？,氣團(tuán)的定義,氣團(tuán)的形成,形成氣團(tuán)源地必須具備兩個(gè)條件：一是有大范圍性質(zhì)比較均一的下墊面，如海洋、沙漠等；二是有利于空氣停留或緩行的條件，如永久性或半永久性高壓的控制等。 如海洋，大沙漠或冰雪覆蓋的地區(qū),是由于大量空氣長時(shí)間停留在某一地區(qū)而形成的。 是通過大氣與下墊面之間的熱量和水汽的交換過程及大氣本身對(duì)于熱量和水汽的內(nèi)部調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)的。,大沙漠,氣團(tuán)離開

3、源地移至與源地性質(zhì)不同的下墊面時(shí)，氣團(tuán)的物理屬性發(fā)生變化，稱為氣團(tuán)變性。,氣團(tuán)的變性,氣團(tuán)的分類,1、熱力分類法 冷氣團(tuán)：氣團(tuán)向比它暖的下墊面移動(dòng)，所經(jīng)之處溫度下降 暖氣團(tuán)：氣團(tuán)向比它冷的下墊面移動(dòng)，所經(jīng)之處溫度升高,冷暖氣團(tuán)是相對(duì)而言的，他們之間可以相互轉(zhuǎn)換，其過程就是氣團(tuán)變性的過程,2、源地分類法,赤道氣團(tuán)：源地分布在赤道 熱帶氣團(tuán)：源地分布在副熱帶的氣團(tuán) 極地氣團(tuán)：源地位于中高緯度地區(qū)的氣團(tuán) 冰洋氣團(tuán)：形成于北極和南極地區(qū)的冷高壓系統(tǒng),東亞附近的氣團(tuán),我國境內(nèi)的氣團(tuán)與氣團(tuán)天氣,不同溫度的氣團(tuán)交鋒會(huì)如何？,會(huì)形成不連續(xù)面-鋒面,一、 氣團(tuán) 二、 鋒和鋒生的概念 三、鋒面天氣,1.1 氣團(tuán)和

4、鋒,二、 鋒和鋒生,密度不同的兩個(gè)氣團(tuán)間的過渡區(qū),鋒的概念,鋒面的空間結(jié)構(gòu),隨高度向冷區(qū)傾斜,鋒面在空間向冷空氣一側(cè)傾斜，有一定的坡度，這是鋒面 的重要特征。但是鋒面在空間為什么呈傾斜狀態(tài)呢？ 由于鋒面處存在由冷氣團(tuán)指 向暖氣團(tuán)的氣壓梯度力，使得冷 氣團(tuán)向暖氣團(tuán)下方楔入，抬舉暖 氣團(tuán)，又由于科氏力的平衡作用， 不至于使鋒面變得水平，而呈現(xiàn) 傾斜狀態(tài)。,第五章 關(guān)于氣團(tuán)和鋒的介紹,第三節(jié) 鋒面坡度,鋒的分類,根據(jù)鋒在移動(dòng)過程中冷、 暖氣團(tuán)所占的主、次地位,冷鋒、暖鋒、準(zhǔn)靜止鋒和錮囚鋒,根據(jù)鋒伸展的不同高度,對(duì)流層鋒、地面鋒和高空鋒,根據(jù)氣團(tuán)的不同地理類型,冰洋鋒（北極鋒），極鋒和 副熱帶（熱帶）

5、鋒,鋒面在移動(dòng)過程中，冷氣團(tuán)起 主導(dǎo)作用，推動(dòng)鋒面向暖氣團(tuán)一側(cè) 移動(dòng)，這種鋒面稱為冷鋒。冷鋒過 境后，冷氣團(tuán)占據(jù)了原來暖氣團(tuán)所 在的位置。,冷 鋒,Warm,Cold,x,z,y,鋒面在移動(dòng)過程中，若暖氣團(tuán)起主導(dǎo)作用，推動(dòng)鋒面 向冷氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)，這種鋒面稱為暖鋒。,暖 鋒,當(dāng)冷暖氣團(tuán)勢力相當(dāng)，鋒面移動(dòng)很少時(shí)，稱為準(zhǔn)靜止鋒。,準(zhǔn)靜止鋒,暖氣團(tuán)、較冷氣團(tuán)和 更冷氣團(tuán)（三種性質(zhì)不 同的氣團(tuán)）相遇時(shí)先構(gòu) 成兩個(gè)鋒面，然后其中 一個(gè)鋒面追上另一個(gè)鋒 面，即形成錮囚。,第五章 關(guān)于氣團(tuán)和鋒的介紹,錮囚鋒,錮 囚 鋒,暖氣團(tuán)、較冷氣團(tuán)和更冷氣團(tuán)（三種性質(zhì)不同的氣團(tuán)）相遇時(shí)先構(gòu)成兩個(gè)鋒面，然后其中一個(gè)鋒面追上

6、另一個(gè)鋒面，即形成錮囚。,x,z,y,鋒生、鋒消的概念,基本定義 鋒生： 密度不連續(xù)性形成的過程 ，或已有鋒面的溫 度（位溫）水平梯度加大的過程 鋒消：與鋒生相反的過程 實(shí)際工作 鋒生：鋒面附近天氣現(xiàn)象，氣象要素的差異變得更加 明顯 鋒消：與鋒生相反,一、 氣團(tuán) 二、 鋒和鋒生的概念 三、 鋒面天氣,1.1 氣團(tuán)和鋒,三、 鋒面天氣,鋒面天氣主要是指鋒面附近的云和降水。 鋒面云系和降水的形成，主要是暖氣團(tuán)沿著冷氣團(tuán)斜坡爬升時(shí)，由于絕熱冷卻作用使暖氣團(tuán)中的水汽發(fā)生凝結(jié)的結(jié)果。 鋒經(jīng)過的地區(qū)，天氣往往有突然的變化，甚至有急劇的災(zāi)害性天氣。,冷 鋒,縣城,鋒面與天氣,暖 鋒,縣城,冷 鋒,縣城,過境

7、前,天 氣 特 征,過境時(shí),陰天 下雨 刮風(fēng) 降溫,過境后,氣溫降低，氣壓升壓，天氣轉(zhuǎn)晴,天氣晴朗， 氣溫高, 氣壓低,冷 鋒,縣城,一地的天氣狀況，由控制該地的天氣系統(tǒng)決定的,暖氣團(tuán),冷氣團(tuán),冷鋒,天氣 系統(tǒng),“清明時(shí)節(jié)雨紛紛”就是江南地區(qū)準(zhǔn)靜止鋒天氣的寫照,準(zhǔn)靜止鋒天氣,準(zhǔn)靜止鋒天氣可以分為兩類: 一類是無降水或僅有層積云和雨量極小的零星降 水。鋒上暖空氣較干、沒有顯著的云。 例如，昆 明準(zhǔn)靜止鋒 另一類是有顯著的降水，鋒上暖空氣有較強(qiáng)的上 升運(yùn)動(dòng)。 例如，我國華南準(zhǔn)靜止鋒,準(zhǔn)靜止鋒天氣分類,它的云系是由兩條鋒面的云系合并而成，所以天氣最惡劣 的地區(qū)及降水區(qū)多位于錮囚鋒附近，云系多為高層云

8、（雨層云）、復(fù)高積云和層積云等。 錮囚鋒的外圍多高云，如卷云和卷層云等。 降水區(qū)的寬度，一般從地面鋒線至700百帕槽線。,錮囚鋒天氣,內(nèi)容預(yù)告,1. 天氣系統(tǒng) 1.1 氣團(tuán)和鋒 1.2 氣旋和反氣旋 1.3 其它天氣系統(tǒng) 2. 天氣預(yù)報(bào),1.2 氣旋和反氣旋,1.2 氣旋、反氣旋的概念及天氣學(xué)特征,什么是氣旋?,在氣象上把在同一高度上中心氣壓低于四周而其周圍是逆時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)氣流的大尺度渦旋稱為氣旋。 低氣壓和氣旋是同一種天氣系統(tǒng)的兩種不同稱謂 。 在北半球，低氣壓內(nèi)的空氣必然呈逆時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)；在南半球則呈順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)。,氣旋和反氣旋天氣特征,氣旋和反氣旋風(fēng)場特征,氣旋一般對(duì)應(yīng)輻合上升運(yùn)動(dòng)，而反氣旋一般對(duì)

9、應(yīng)輻散下沉升運(yùn)動(dòng)，所以氣旋通常象征陰雨天氣，而反氣旋象征晴好天氣。,氣旋和反氣旋天氣特征,1. 氣旋的水平尺度,氣旋的水平范圍很大，一般有1000千米，大的可達(dá)3000千米，小的也有數(shù)百千米。,2. 氣旋的強(qiáng)度,氣旋的強(qiáng)度一般用它的中心氣壓表示。中心氣壓越低，強(qiáng)度越強(qiáng)。地面氣旋的中心氣壓值一般在9701010百帕之間 。,3. 氣旋的種類,根據(jù)其形成和活動(dòng)的地理區(qū)域 可分為： 溫帶氣旋 氣 旋 熱帶氣旋,按照氣旋的熱力結(jié)構(gòu)可分為： 無鋒氣旋 鋒面氣旋,氣旋,鋒面氣旋就是與鋒面結(jié)合的低氣壓（氣旋） 與其他天氣系統(tǒng)一樣，鋒面氣旋也有初生、成熟和消亡三個(gè)階段。在東亞地區(qū)，鋒面氣旋的生命史一般不超過5

10、天,鋒面氣旋天氣模式,在鋒面氣旋內(nèi)，由于空氣逆時(shí)鐘向內(nèi)旋入，在低層甚至在對(duì)流層中層會(huì)產(chǎn)生輻合上升運(yùn)動(dòng)，因而天氣狀況較壞，尤其氣旋鋒面附近的部位常會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的降雨。,東亞地區(qū)的鋒面氣旋,臺(tái)風(fēng)是發(fā)展強(qiáng)烈的熱帶氣旋,臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的地區(qū)和季節(jié),就全球范圍而言，平均每年有近80個(gè)臺(tái)風(fēng)生成，其中北半球發(fā)生的臺(tái)風(fēng)數(shù)占全球總數(shù)的72%，而西北太平洋又是全球臺(tái)風(fēng)發(fā)生頻率最高的地區(qū)，占全球的37%。臺(tái)風(fēng)一年四季皆可發(fā)生，但以夏秋季節(jié)發(fā)生的頻率最高。,臺(tái) 風(fēng) 高 發(fā) 區(qū),影響我國的臺(tái)風(fēng)多發(fā)源于西北太平洋和南海地區(qū)，平均每年有7個(gè)臺(tái)風(fēng)在我國登陸，登陸的時(shí)間在5月11月，就登陸地段而言，南起海南北至遼東半島均可有臺(tái)風(fēng)登陸。

11、,臺(tái)風(fēng)的范圍和強(qiáng)度,臺(tái)風(fēng)的范圍以其最外圍近似圓形的閉合等壓線為準(zhǔn)，直徑一般為6001000千米。 臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度是以臺(tái)風(fēng)地面最大平均風(fēng)速和臺(tái)風(fēng)中心最低海平面氣壓值來確定的。近中心風(fēng)速愈大，中心氣壓愈低，則強(qiáng)度愈強(qiáng)。,標(biāo)準(zhǔn)：近中心地面最大風(fēng)力,熱 帶 氣 旋,熱帶低壓：8級(jí)（17.2ms）,熱帶風(fēng)暴：89級(jí)（17.224.4ms）,強(qiáng)熱帶風(fēng)暴：1011級(jí)（24.532.6ms）,臺(tái)風(fēng)：12級(jí)（32.7ms）,臺(tái)風(fēng),臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度：近中心地面最大風(fēng)力 8級(jí) 中心海平面最低氣壓 960hPa 水平范圍：海平面氣壓場中最外圍的閉合等壓線 直徑6001000km 垂直范圍：整個(gè)對(duì)流層及平流層下層,熱帶氣旋的分類

12、,臺(tái)風(fēng)的命名,在現(xiàn)代，對(duì)于臺(tái)風(fēng)，世界上各個(gè)國家和地區(qū)，有著不同的叫法。1998年在香港召開的世界氣象組織臺(tái)風(fēng)委員會(huì)會(huì)議決定，為提高各國人民防臺(tái)抗災(zāi)意識(shí)，加強(qiáng)國際區(qū)域合作，將給西北太平洋地區(qū)的臺(tái)風(fēng)及熱帶風(fēng)暴，取用統(tǒng)一的亞洲名稱。,臺(tái)風(fēng)的結(jié)構(gòu)和天氣,臺(tái)風(fēng)是一個(gè)深厚的熱帶低氣壓，中心氣壓很低，而且中心附近的溫度高于四周，即具有暖心結(jié)構(gòu)。臺(tái)風(fēng)的垂直結(jié)構(gòu)一般可達(dá)到10千米左右，發(fā)展強(qiáng)烈的臺(tái)風(fēng)可一直伸展到對(duì)流層頂部。, 溫度場 暖中心結(jié)構(gòu) 水平流場,臺(tái) 風(fēng) 結(jié) 構(gòu),臺(tái)風(fēng)大風(fēng)區(qū)，亦稱為臺(tái)風(fēng)外圈 臺(tái)風(fēng) 臺(tái)風(fēng)渦旋區(qū)，亦稱為臺(tái)風(fēng)中圈 臺(tái)風(fēng)眼區(qū)，亦稱為臺(tái)風(fēng)內(nèi)圈,臺(tái)風(fēng)具有破壞力極大的風(fēng)力，這是任何溫帶氣旋都無法與之比

13、擬的。 通常臺(tái)風(fēng)登陸后，風(fēng)力會(huì)迅速減弱，因此除沿海外，內(nèi)陸地區(qū)很少遭到臺(tái)風(fēng)強(qiáng)風(fēng)的襲擊。,臺(tái)風(fēng)從形成到衰亡的生命史一般為38天，臺(tái)風(fēng)一旦登陸或進(jìn)入溫帶洋面，因冷空氣侵入便會(huì)很快衰減成低氣壓或演變成溫帶氣旋。,臺(tái)風(fēng)災(zāi)害主要來自三個(gè)方面：即強(qiáng)風(fēng)、暴雨和風(fēng)暴潮。 近年來全球氣候變暖，沿海經(jīng)濟(jì)繁榮，財(cái)產(chǎn)密度大增，臺(tái)風(fēng)災(zāi)害損失幾乎呈指數(shù)上升趨勢。,不過，臺(tái)風(fēng)也有其有利的一面。譬如，我國江南、華南地區(qū)進(jìn)入盛夏季節(jié)后，主要的降水系統(tǒng)是臺(tái)風(fēng)，如果長時(shí)間沒有臺(tái)風(fēng)登陸，則會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的伏旱，這時(shí)候，人們又會(huì)盼望那些不太強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)“光顧”了。,什么是反氣旋？,反氣旋又名高氣壓，它是中心氣壓高于四周的大氣渦旋。在北半球，反

14、氣旋內(nèi)空氣的水平流動(dòng)呈順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)，在南半球做逆時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)。,1. 反氣旋的水平尺度,反氣旋的水平尺度一般比氣旋大。大的占據(jù)整個(gè)亞洲大陸的3/4，小的直徑僅數(shù)百千米。,2. 反氣旋的強(qiáng)度,地面反氣旋的中心氣壓值一般在10201040百帕，中心氣壓愈高，表示反氣旋愈強(qiáng)。,3. 反氣旋的種類,根據(jù)反氣旋形成和活動(dòng)的地理區(qū)域分： 極地反氣旋 反氣旋 溫帶反氣旋 副熱帶反氣旋,太平洋副熱帶高壓,西太平洋副熱帶高壓（副高） 冬夏 位置北移西伸，強(qiáng)度增強(qiáng) 夏冬 位置南轍東退，強(qiáng)度減弱 冬季在南海形成獨(dú)立的南海高壓 范圍：500hPa等壓面588位勢什米線 位置：500hPa等壓面120E副高脊線,副高的天氣,

15、G,G,副高脊線,120E,中國雨帶,610緯距,西、北側(cè)：多鋒面陰雨天氣,南側(cè)：通常為晴好天氣 臺(tái)風(fēng)，惡劣天氣,東側(cè)：干旱天氣,副高的移動(dòng)與中國雨帶,內(nèi)容預(yù)告,1. 天氣系統(tǒng) 1.1 氣團(tuán)和鋒 1.2 氣旋和反氣旋 1.3 其它天氣系統(tǒng) 2. 天氣預(yù)報(bào),高空天氣系統(tǒng),西風(fēng)帶槽脊,中高緯度地區(qū)高空盛行著波狀的西風(fēng)帶氣流，西風(fēng)帶槽脊可以看成是疊加在西風(fēng)氣流上的波動(dòng)，波谷對(duì)應(yīng)著高空低壓槽（高空槽），波峰對(duì)應(yīng)著高空高壓脊（高空脊），高空槽脊一般相伴出現(xiàn)。,超長波（13個(gè)），長波（47個(gè)），短波（8個(gè)）,槽線,槽線,脊線,脊線,極渦 D,副高 G,槽前脊后 上升運(yùn)動(dòng) 陰雨天氣,槽后脊前 下沉運(yùn)動(dòng) 晴朗

16、天氣,切變線、低渦,切變線,低空（850、700hPa）風(fēng)向發(fā)生氣旋性切變（逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)）的不連續(xù)線。,冷式切變線,暖式切變線,準(zhǔn)靜止式切變線,切變線附近，氣流輻合上升，多陰雨天氣。 華北切變線、江淮切變線、華南切變線,低渦,低空或高空閉合的低壓環(huán)流。,西南渦 形成于四川西部 氣流輻合上升，陰雨天氣 東移時(shí)，發(fā)展，降水加強(qiáng),內(nèi)容預(yù)告,1. 天氣系統(tǒng) 1.1 氣團(tuán)和鋒 1.2 氣旋和反氣旋 1.3 其它天氣系統(tǒng) 2. 天氣預(yù)報(bào),天氣預(yù)報(bào)制作的原理和方法,根據(jù)氣象觀(探)測資料，應(yīng)用天氣學(xué)、 動(dòng)力學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理和方法，對(duì)某 區(qū)域或某地點(diǎn)未來一定時(shí)段的天氣狀 況作出定性或定量的預(yù)測。,天氣預(yù)報(bào)的歷史

17、,大約300年的歷史。早期天氣預(yù)報(bào)是被禁止的，屬于“神”的職責(zé)，人如預(yù)測，可被處死。 最早的是看云識(shí)天氣和根據(jù)物像來推測天氣； 經(jīng)歷了單站預(yù)報(bào)，天氣圖預(yù)報(bào)； 目前的應(yīng)用氣象衛(wèi)星、天氣雷達(dá)等先進(jìn)的探測資料和用計(jì)算機(jī)進(jìn)行天氣預(yù)報(bào),天氣預(yù)報(bào)的種類,按預(yù)報(bào)時(shí)效：臨近預(yù)報(bào)(12小時(shí))、甚短期預(yù)報(bào)(212小時(shí))、短期預(yù)報(bào)(1248小時(shí))、中期預(yù)報(bào)(310天)、長期預(yù)報(bào)(10天以上)等； 按服務(wù)對(duì)象：日常天氣預(yù)報(bào)和專業(yè)天氣預(yù)報(bào)(如航空天氣預(yù)報(bào)等)； 按預(yù)報(bào)范圍：區(qū)域預(yù)報(bào)和站點(diǎn)預(yù)報(bào)等。,制作天氣預(yù)報(bào)主要的方法,采用天氣學(xué)預(yù)報(bào)方法、統(tǒng)計(jì)學(xué)預(yù)報(bào)方法和 動(dòng)力學(xué)預(yù)報(bào)方法，以及由這三種基本預(yù)報(bào) 方法相互結(jié)合形成的天氣統(tǒng)

18、計(jì)預(yù)報(bào)方法、 動(dòng)力統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方法和天氣動(dòng)力預(yù)報(bào)方法 等。,天氣圖方法,天氣學(xué)預(yù)報(bào)方法（或稱天氣圖方法）：是以天氣圖為主要工具，配合衛(wèi)星云圖、雷達(dá)圖等，用天氣學(xué)的原理來分析和研究天氣的變化規(guī)律，從而制作天氣預(yù)報(bào)的方法。這種方法主要用于制作短期預(yù)報(bào)。 認(rèn)為天氣變化具有必然性,天氣學(xué)預(yù)報(bào)方法的思路 第一、了解現(xiàn)在（包括過去）天氣系統(tǒng)的位置， 第二、把握天氣系統(tǒng)的移動(dòng)規(guī)律， 第三、把握天氣系統(tǒng)強(qiáng)度的變化（例如，鋒生、鋒消）。,數(shù)值預(yù)報(bào)方法,數(shù)值預(yù)報(bào)方法（又稱動(dòng)力學(xué)預(yù)報(bào)方法）：是利用大型、快速的電子計(jì)算機(jī)求解描述大氣運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程組來制作天氣預(yù)報(bào)的方法。這種方法可用于制作短期預(yù)報(bào)，也可做中、長期預(yù)報(bào)。近幾年還開始用來做氣候預(yù)報(bào)。 三個(gè)重要的定律：質(zhì)量守恒（連續(xù)性方程）；能量守恒（熱力學(xué)方程）；動(dòng)量守恒（運(yùn)動(dòng)方程） 認(rèn)為天氣變化具有必然性，遵守守恒定律。,Vilhelm Bjerknes 提出定天氣預(yù)測是一個(gè)學(xué)初值問題。 只要得知大氣層的初始狀況，使可從求解一組描述大氣運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)方程得到天氣的未來變化。 然而，這方程組涉及六個(gè)變量( 垂直水平風(fēng)、溫、氣壓、水汽含)，而且方程式非常復(fù)雜，并無法直接求解，因此當(dāng)時(shí)的氣象學(xué)家對(duì)有關(guān)方程解的特性所知仍相當(dāng)有限。,數(shù)值預(yù)