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第八章 天气系统

第八章 天气系统 应急管理学院-2013 本章内容

2 中高纬度天气系统

3 低纬度天气系统

1 气团和锋 本章重难点 重点 难点 ? 气团的概念;

? 锋的概念;

? 气团的形成条件;

通常是指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 ? 相关概念 各种天气系统都具有一定的空间尺度和时间尺度,而且 各种尺度系统间相互交织、相互作用,构成大范围的天气形 势与大气环流. 天气系统的尺度 常见各种尺度的天气系统 气团 锋§8.1 气团和锋

1、气团的概念和特性 ?气团是指气象要素(主要指温度、湿度和大气静力稳定 度)水平分布上比较均匀的大范围空气团. ?特性: ①水平范围大:从几百千米到几千千米;

②垂直范围大:可达几千米到十几千米;

③水平温度梯度小:同一气团内温度水平梯度一般小于1~2℃/100km;

④天气现象变化不大. §8.1 气团和锋 ?气团形成的区域,称为气团的源地. ?什么样的区域才利于气团的形成呢? ?一般来讲,要形成物理性质比较均一且与下垫面属性相 一致的大团空气,对源地的要求有两个:

2、气团的形成 §8.1 气团和锋 ① 范围广阔且性质比较均一的下垫面 ?空气中的热量和水分主要来自下垫面------下垫面属性决定气团的属 性.假若地面的性质在水平方向上有差异,那么在它之上存在的空气 的物理属性在水平方向上也将有差异,也就形成不了气团. ?以下地区有利于气团的形成: 广阔的海洋――太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋;

无垠的沙漠――撒哈拉、阿拉伯、塔克拉玛干等;

冰雪覆盖的大陆――南极大陆;

极地地区――俄罗斯的西伯利亚 §8.1 气团和锋 ②有能使空气物理属性在水平方向均匀化的环流场 ?一般认为移动缓慢的高压系统有利于气团的形成. ?这是因为:它们不仅能使空气有充足时间同下垫面进行热量 和水分交换,以获得与下垫面一致的属性,而且高压中的低空 辐散流场利于空气温度、湿度的水平梯度减小,趋于均匀化, 成为有利于气团形成的环流条件. §8.1 气团和锋

3、气团的分类和特征 ①地理分类法---根据气团源地的地理位置和下垫面性质分类 ?首先按源地的纬度位置把气团分为四个基本类型,即冰洋气 团、极地气团、热带气团和赤道气团;

?再根据源地的海陆位置,把前三种基本类型又分为海洋型和大 陆型. ?赤道气团源地主要是海洋,就不再区分海洋型和大陆型. §8.1 气团和锋 全球冰洋气团 极地气团 热带气团 赤道气团 大陆性 南极大陆 65°N以北极地地区 海洋性 南极大陆周围海域 北极圈内海洋 海洋性 大陆性 大陆性 海洋性 西伯利亚、蒙古、加拿大、阿拉斯 加 北太平洋、北大西洋中纬洋面;

南 半球中纬度洋面 澳大利亚、南美副热带沙漠区,北非、南亚沙漠区 南北半球副高控制下的海洋 10°N――10°S地区 ? 优点:能够直接从气团源地了解气团的主要特征;

? 缺点:不易区分相邻两个气团的属性,也无法表示 气团离开源地后的属性变化. 地理分类法的优缺点 §8.1 气团和锋 ②热力分类法---依据气团与流经地区下垫面间热力对比分 类 ?凡是气团温度高于流经地区下垫面温度的,称暖气团. ?相反,气团温度低于流经地区下垫面温度的,称冷气团. ?冷、暖气团是相对比较而言,两者之间并没有绝对温度数量界 限.在日常天气分析中,还常依据气团与相邻气团间的温度对比 划分冷、暖气团,温度相对高的称暖气团,温度相对低的称冷气 团. §8.1 气团和锋 气团 锋§8.1 气团和锋 通常,一个地区在单一气团长期控制下天气少变的.但是当有 另一个气团(性质不同)移来,对该地区影响时,在这两种气团的 交汇处,往往是天气变化最剧烈的,而这两种性质不同的气团交汇 处或过渡带就是锋. §8.1 气团和锋

1、锋的相关概念 ?锋是由两种性质不同的气团接触形成的三度空间的天气 系统,实际上是不同性质气团的过渡层. ?其水平范围与气团水平尺度相当,长达几百千米到几千 千米,锋区在近地面层一般为几十千米,窄的只有几千 米,宽者不过几百千米,到高空增宽,可达200~400 km, 甚至更宽. §8.1 气团和锋 ?锋的宽度同气团宽度相 比显得很狭窄,因而常把 锋区看成是一个几何面, 称为锋面. ?锋面与地面的交线称为 锋线,锋面和锋线统称 锋. §8.1 气团和锋 锋面坡度 ?锋面倾斜的程度,称锋面坡 度,一般约在1/50~1/200之间. ?锋在空间呈倾斜状态是锋的一 个重要特征. §8.1 气团和锋

2、锋的类型 根据锋两侧冷、暖气团移动方向和结构状况,一般 把锋分为冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋四种类型. §8.1 气团和锋 冷锋是冷气团前缘的锋,锋 在移动过程中,锋后冷气团占主 导地位,推动着锋面向暖气团一 侧移动的锋. 冷锋又因移动速度快慢不 同,分为一型(慢速)冷锋和二 型(快速)冷锋. §8.1 气团和锋 暖锋是暖气团前沿的锋,锋在移动过程中,锋后暖气 团起主导作用,推动着锋面向冷气团一侧移动的锋. §8.1 气团和锋 准静止锋是冷、暖 气团势力相当或受地形 阻挡,使锋面很少移动 或来回摆动状态的锋. §8.1 气团和锋 锢囚锋是暖气团、较冷气团和更冷气团相遇时先构成 两个锋面,然后其中一个锋面追上另一个锋面所形成的. §8.1 气团和锋 锋§8.1 气团和锋 气旋和反气旋 §8.2 中高纬度天气系统 ?气旋是占有三度空间的中心气压比四周低的水平空气 涡旋,又称低压;

?反气旋是占有三度空间的、中心气压比四周高的水平 空气涡旋,又称高压. ?气旋和反气旋的名称是从大气流场而来,而高压和低压 名称是从气压场而来. 气旋和反气旋概述 §8.2 中高纬度天气系统 ?气旋和反气旋的大小是以地面图上最外一条闭合等压线 的范围来量度. ?气旋的水平尺度一般为1000 km,大者可达2000~3000 km,小者只有200~300km. ?反气旋的水平尺度一般比气旋大得多,发展强盛时可达 数千千米. 气旋和反气旋的大小 §8.2 中高纬度天气系统 ?气旋和反气旋的强度用中心气压值的大小来表示.气旋中 心气压愈低,表示强度愈大;

反气旋中心气压值愈高,强度 愈大. ?一般地面气旋中心气压值在1010~970hPa,发展强大的可 低于935hPa,热带气旋最低达887hPa. ?地面反气旋中心气压值一般为1020~1030hPa,发展强大的 可达1093hPa. 气旋和反气旋的强度 §8.2 中高纬度天气系统 ?气旋中心气压值随时间降低,或低压区内气压梯度随时间增 大,称气旋加深或发展;

?气旋中心气压值随时间升高,或低压区内气压梯度随时间减 小,称气旋减弱或填塞. ?反气旋中心气压值随时间升高,称反气旋加强或发展;

?反气旋中心气压值随时间降低,称反气旋减弱或消失. 气旋和反气旋的强度变化规律: §8.2 中高纬度天气系统 ?北半球气旋,空气绕中心作逆时针方向旋转,近地面气流辐 合,空气被迫上升,绝热降温,容易凝云致雨. ?反气旋中空气绕中心作顺时针方向旋转,近地面气流辐散, 空气下沉,绝热增温,水汽不易凝结,天气晴朗. ?南半球,气流方向与北半球相反. 气旋和反气旋气流特征及天气 §8.2 中高纬度天气系统 气旋与反气旋 §8.2 中高纬度天气系统 课后思考题 ? 气团的概念. ? 形成性质均一气团的源地需具有哪些特 征? ? 锋的概念及类型.