氣象基礎(chǔ)知識(shí)

1、精品文檔氣象基礎(chǔ)知識(shí)一，人工影響天氣1. 概述2. 人工降水3. 人工消霧4. 人工防雹5. 人工消云6. 人工防霜凍 三，大氣科學(xué)1.概述2.厄爾尼諾現(xiàn)象3.什么是天氣預(yù)報(bào)4.什么是氣象、天氣和氣候5.天氣學(xué) , 天氣圖 , 副熱帶高壓 , 天氣 , 天氣系統(tǒng) , 氣團(tuán) , 鋒面 , 溫帶氣旋 , 溫帶反氣旋 , 切變線 , 大氣環(huán)流 , 大氣動(dòng)力學(xué)人工影響天氣根據(jù)人們的意愿，通過人為干預(yù)， 使某些局地天氣現(xiàn)象朝有利于人們預(yù)定目的的方向轉(zhuǎn)化，以克服或減輕惡劣天氣引發(fā)的災(zāi)害，這種改造自然的科學(xué)技術(shù)措施稱人工影響天氣。由于天氣過程的能量十分巨大，一個(gè)10 立方公里的云體，其含水量的凝結(jié)潛熱相當(dāng)于

2、 10萬噸煤燃燒發(fā)出的熱量， 而一個(gè)臺(tái)風(fēng)的水汽每分鐘釋放的潛熱，便相當(dāng)于 20 個(gè)百 萬噸級(jí)核彈爆炸所釋放的能量數(shù)。因此直接制造和消滅一個(gè)天氣過程是不可能的，比較現(xiàn)實(shí)的作法是在云、降水和其他過程中某些關(guān)鍵環(huán)節(jié)，施放一些催化劑，因勢(shì)利導(dǎo)，促使天氣過程按預(yù)定方向發(fā)展，以少量代價(jià)換取巨大經(jīng)濟(jì)效益。中國(guó)人從 17 世紀(jì)至今的土炮、火炮消雹，便是人工影響天氣的例子。目前正在各國(guó)試驗(yàn)的人工影響天氣項(xiàng)目有：人工降水、人工消霧、人工防雹、人工削弱臺(tái)風(fēng)、人工消云、人工防霜凍、人工抑制雷電等。我國(guó)從50 年代開始，至今已在大多數(shù)?。ㄗ灾螀^(qū)）開展了人工影響天氣試驗(yàn)。 世界上第一次對(duì)自然云作人工催化試驗(yàn)則是1946

3、年美國(guó) V.J. 謝費(fèi)爾等進(jìn)行的，從那時(shí)起至今，全世界已有80 多國(guó)家與地區(qū)開展過人工影響天氣試驗(yàn)。i) 人工降水 也稱人工增雨，是根據(jù)不同云層的物理特性，選擇合適時(shí)機(jī)，用飛機(jī)、火箭彈向云中播散干冰、碘化銀、鹽粉等催化劑，促使云層降水或增加降水量。人工增雨常分為曖云催化劑增雨與冷云催化劑增雨。欲要曖云（溫度高于0的云）降水，就得使云中半徑大于 0.04 毫米的大云滴有足夠的數(shù)密度，讓它們迅速與小云滴碰并增長(zhǎng)，成為半徑超過1.0毫米的雨滴形成降水，因此在那些大云滴數(shù)密度小而無法形成降雨的云中，用飛機(jī)、炮彈攜帶等方法， 播撒鹽粉、 尿素等吸濕性粒子，使形成許多大云滴，便可導(dǎo)致形成或增加降水。欲要冷

4、云降水，就得使冷云上部的冰晶數(shù)密度超過1 個(gè) /升，對(duì)那些冰晶數(shù)密度不足的冷云，用飛機(jī)等播撒干冰、碘化銀等催化劑，便可產(chǎn)生大量冰晶，促成或增加降水。為了弄.精品文檔清楚人工催化劑的效果，弄清人工增雨量的多少，常常要進(jìn)行檢驗(yàn)。由于云和降水過程十分復(fù)雜，使人工降水和降水檢驗(yàn)的方法措施還都很不完善，有待進(jìn)一步深入研究。ii) 人工消霧大霧降低能見度、影響飛機(jī)起降、容易引發(fā)嚴(yán)重交通事故，人類希望能適時(shí)進(jìn)行人工消霧。我們把用人工播撒催化劑、人工擾動(dòng)空氣混合或在霧區(qū)加熱等方法，使霧消散，稱為人工消霧。人工消霧分為人工消曖霧（霧區(qū)溫度高于0）和人工過冷霧（霧區(qū)氣溫高于0， 霧滴為過冷卻水滴等） 。目前有三種

5、消曖霧試驗(yàn)方法：加熱法：對(duì)小范圍區(qū)域霧區(qū)如 機(jī)場(chǎng)跑道等， 大量燃燒汽油等燃料、 加熱空氣使霧滴蒸發(fā)而消失。吸濕法： 播撒鹽、 尿素等吸濕質(zhì)粒作催化劑，產(chǎn)生大量凝結(jié)核，水汽在凝結(jié)核上凝結(jié)長(zhǎng)成大水滴,霧滴會(huì)蒸發(fā)并在大水滴上凝結(jié)，使霧消失。人工擾動(dòng)混合法：用直升飛機(jī)在霧區(qū)頂部攪拌空氣，把霧頂以上干燥空氣驅(qū)下來與霧中空氣混合，霧便消失。 人工消過冷霧的方法是用飛機(jī)或地面設(shè)備，將干冰、液化丙烷等催化劑播撒到霧中，產(chǎn)生大量冰晶，它們通過貝吉龍冰水轉(zhuǎn)化過程，奪取原霧滴的水分、霧滴便蒸發(fā)而冰晶不斷長(zhǎng)大降落地面，霧便消失。這種方法效果顯著，已能實(shí)際應(yīng)用。iii) 人工防雹用人工方法使雹云不能降冰雹，或減弱雹強(qiáng)度

6、的措施，稱人工防雹或人工抑雹。中國(guó)人很早以前就使用土炮防雹，17 世紀(jì)末清代的 “廣陽(yáng)雜記 ”對(duì)土炮防雹就有明確記載。20 世紀(jì) 50 年代以后，包括我國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家開展了防雹試驗(yàn)。通過氣象雷達(dá)或有經(jīng)驗(yàn)的觀測(cè)者目視，識(shí)別出冰雹云(比一般雷雨云發(fā)展更旺盛、厚度更大、閃電更頻繁等)，然后采用如下兩類方法防雹：播催化劑法，用火箭、高炮、飛機(jī)等把碘化銀播撒到雹云中，產(chǎn)生大量冰核進(jìn)而形成大量人工雹胚胎，它們與云中原來的冰雹胚胎爭(zhēng)奪水分，使大家都不能長(zhǎng)大成對(duì)人畜與作物產(chǎn)生危害的大雹塊，在落出云底后還可能逐漸融化成雨滴。爆炸法，用高射炮、土炮或火箭等，向雹云的中、下部轟擊，往往亦可使雹云不降雹，或在下風(fēng)向

7、區(qū)降小雹，這樣便能抑制雹災(zāi)。這種方法在國(guó)內(nèi)被較普遍采用，其防雹的物理機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。iv) 人工消云用人工方法使局部區(qū)域云層消散的措施，稱人工消云。 大型運(yùn)動(dòng)會(huì)或某些航空活動(dòng)等，有時(shí)希望晴朗無云， 便可進(jìn)行人工消云試驗(yàn)。人工消云分為： 人工消冷云和人工消曖云。人工消冷云的方法是： 播撒碘化銀等人工冰核或播撒干冰等催化劑，產(chǎn)生大量冰晶， 再通過貝吉龍冰水轉(zhuǎn)化過程，原云中的過冷卻水滴（云滴）蒸發(fā)失，水份轉(zhuǎn)移到冰晶上經(jīng)凝華凍結(jié)，冰晶長(zhǎng)大成降水粒子，下降離開云體，使云消散。人工消曖云的方法是：向云中播散鹽粉、尿素等吸濕性粒子，這些吸濕性凝核吸收水汽凝結(jié)長(zhǎng)大，然后與原來云滴碰并長(zhǎng)大，降出云外，使云消

8、散。此外，還試驗(yàn)過消除積云的方法：在積云頂部搖撒鹽粒、水滴、沙子等質(zhì)粒，有時(shí)也觀測(cè)到云消散，其原理尚待研究。一般說來所有人工消云方法均不夠完善，尚沒有達(dá)到實(shí)際應(yīng)用階段。v) 人工防霜凍用人工方法提高近地面氣層和土壤表面溫度，使作物和苗木等免受凍害的措施，稱人工防霜凍。常有五類方法：煙霧法，用柴草或廢柴油等燃燒產(chǎn)生煙霧，以抑制地表面長(zhǎng)波輻射降冷，還使水汽在煙粒上凝結(jié)而釋放潛熱，從而達(dá)到增溫防霜凍。擾動(dòng)合法，晴夜的近地層常為逆溫層，用吹風(fēng)機(jī)吹風(fēng)攪動(dòng)，把上面曖空氣攪動(dòng)向下混合，達(dá)到提高下層溫度以防霜凍。灌水法與灑水法：寒潮來臨前，給作物灌水，可防霜凍?？稍谧魑锉砻孢B續(xù)灑水，使作物表面一層水膜在結(jié)冰時(shí)

9、釋放潛熱，以達(dá)到保護(hù)作物不受霜凍之害。加熱法， 在果園或珍貴作物園， 擺許多加熱爐直接加熱空氣以防霜凍。此法成本較高。.精品文檔覆蓋法，用農(nóng)用薄膜覆蓋小區(qū)域作物，阻止長(zhǎng)波輻射降冷，可防霜凍。vi) 播云（霧）催化劑人工影響天氣過程中，為改變?cè)疲F）微結(jié)構(gòu)與演變過程，向云（霧）中播撒的物質(zhì)，稱播云（霧）催化劑。選用催化劑必須考慮有效、經(jīng)濟(jì)、不污染環(huán)境、容易播撒、安全無毒害等。當(dāng)今所用催化劑有三類：吸濕性巨核，包括鹽（NaCl ）、氯化鈣、尿素和液水等，它們常用于對(duì)曖云的催化劑。致冷劑，包括干冰（固體CO2）、液態(tài)丙烷、液氮、液態(tài)空氣等，它們常用于對(duì)冷云作催化。投入冷云后，將使它們周圍空氣急速降冷

10、，產(chǎn)生大量冰晶胚胎，并進(jìn)一步生成冰晶。以干冰為例，實(shí)驗(yàn)室結(jié)果是：每1克干 冰可產(chǎn)生 1萬億個(gè)冰晶。人工冰核，包括碘化銀(AgI) 等無機(jī)冰核及介乙醛等有機(jī)冰核，其中以碘化銀最常用。它們常用于冷云增雨和防雹試驗(yàn)中，把它們播入云層，使云增加大量冰核，進(jìn)而生成大量冰晶，造成增雨或消雹的效果。大氣科學(xué)在地球表層有大氣圈、水圈、巖石圈、冰雪圈、生物圈五大部分，組成了一個(gè)綜合的系統(tǒng)。研究發(fā)生在大氣圈中各種現(xiàn)象的演變規(guī)律，并利用這些規(guī)律服務(wù)于人類的科學(xué)稱為大氣科學(xué)。 由于大氣圈中發(fā)生的各種現(xiàn)象不僅種類繁多，而且在時(shí)間和空間尺度上不受限制，還因地表的水圈、巖石圈、冰雪圈、生物圈的影響，其復(fù)雜性和不確定性是自然

11、界最為突出的，因此， 大氣科學(xué)的研究必然具有觀測(cè)點(diǎn)高度分散（全球范圍），觀 測(cè)方法高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一（以利比較），觀測(cè)資料高度集中（迅速交換集中），國(guó)際間高度合作（任何一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國(guó)家都無法孤軍作戰(zhàn)，反過來世界氣象工作也少不了任何一個(gè)地區(qū)或一個(gè)國(guó)家的真誠(chéng)合作）的特點(diǎn)。大氣科學(xué)在它的發(fā)展進(jìn)程中已逐漸形成了若干分支，比較成熟的有大氣探測(cè)學(xué)、大氣物理學(xué)、天氣動(dòng)力學(xué)、氣候?qū)W、農(nóng)業(yè)氣象學(xué)等。包圍在地球外部的一層氣體總稱為大氣或大氣圈。大氣圈以地球的水陸表面為其下界，稱為大氣層的下墊面。地球大氣在重力場(chǎng)的作用下，保持在地球的外表面上，其密度隨高度升高呈指數(shù)遞減，越向上越稀薄。大氣上界約在10002000 公里

12、高度。大氣的總質(zhì)量為5.14E8 千克，約為地球質(zhì)量的百萬分之一。大氣質(zhì)量的一半位于500hPa 以下，平均約為5.5 公里，大氣質(zhì)量的99位于 30 公里以下，所以大氣圈只是地球的一層簿殼，而天氣變化僅發(fā)生在大氣底層十幾公里范圍內(nèi)。大氣分層： 按大氣溫度的垂直結(jié)構(gòu)，可把大氣圈分為對(duì)流層、平流層、中層和熱層。對(duì)流層：地面以上大氣的最低層稱為對(duì)流層，對(duì)流層頂?shù)臍鈮杭s為200hPa，對(duì)流層頂?shù)母?度夏季高于冬季，在赤道附近約1718公里，中緯度平均約 1012 公里，高緯度為8 9公里。對(duì)流層對(duì)整個(gè)大氣圈而言只是很淺薄的一層，但它集中了大氣質(zhì)量的80以上，幾乎全部水汽、云和降水，主要天氣現(xiàn)象和過程

13、如寒潮、臺(tái)風(fēng)、雷雨、閃電等都發(fā)生在這一層。對(duì)流層的主要特征是：i)溫度隨高度升高而降低。因?yàn)榇髿獠荒芪仗?yáng)短波輻射，但地面能吸收太陽(yáng)輻射而升溫并放出長(zhǎng)波輻射，大氣主要通過吸收地面的長(zhǎng)波輻射和通過對(duì)流、湍流等方式從地面吸收熱量才能升溫，因而越接近地面的大氣得到的熱量越多，造成對(duì)流層的氣溫隨高度升高而降低。.精品文檔ii) 有強(qiáng)烈的垂直混合。 低層空氣由于從地面得到熱量使之受熱上升，高層冷空氣下沉，從而造成對(duì)流層內(nèi)存在強(qiáng)烈的垂直混合作用。熱帶地面溫度高，垂直混合能到很高高度，對(duì)流層頂高度高；極地地面溫度低，垂直混合作用弱，對(duì)流層頂高度低。iii) 氣象要素水平分布不均勻。由于各地緯度和地表性質(zhì)的

14、差異，地面上空空氣在水平方向上具有不同物理屬性，壓、溫、濕等要素水平分布不均勻，從而產(chǎn)生各種天氣過程和天氣變化。平流層：對(duì)流層頂向上到 50 公里左右為平流層。平流層頂?shù)臍鈮杭s1hPa。平流層下部溫度隨高度變化很小，平流層上部因?yàn)榇嬖诔粞鯇?22 35 公里處 )，臭氧吸收太陽(yáng)紫外輻射使大氣溫度增加，這種下部冷上部熱的逆溫結(jié)構(gòu)使平流層大氣穩(wěn)定，對(duì)流很弱，空氣大多作水平運(yùn)動(dòng)，大氣污染物如核爆炸殘留碎片，火山噴發(fā)的火山灰等，能在平流層內(nèi)滯留很長(zhǎng)時(shí)間。平流層中水汽和塵埃很少，也沒有對(duì)流層中的云和天氣現(xiàn)象。中層：平流層頂?shù)?85 公里左右稱為中層。中層頂氣壓約0.01hPa。中層大氣中溫度隨高度遞減，

15、水汽極少，有相當(dāng)強(qiáng)的垂直混合，60 公里以上大氣分子開始電離，電離層的底就在中層內(nèi)。(4) 熱層： 中層頂以上的大氣稱為熱層。這一層溫度又隨高度升高而增加。這是由于熱層的分子 氧和原子氧能吸收 0.17 微米的太陽(yáng)紫外輻射和太陽(yáng)微粒輻射。但由于熱層很難有對(duì)流運(yùn) 動(dòng)，大氣的熱量主要靠熱傳導(dǎo)，而且由于分子稀少， 熱傳導(dǎo)率很小， 造成巨大溫度梯度和晝夜溫差，白天太陽(yáng)活動(dòng)期溫度高達(dá)2000°k，夜間太陽(yáng)寧?kù)o期僅500°k。熱層空氣處于高度的電離狀態(tài)。熱層上部由于空氣稀薄，大氣粒子很少互相碰撞，高速運(yùn)動(dòng)的空氣質(zhì)點(diǎn)可能克服地球引力，向星際空間逃逸，又稱逸散層。大氣邊界層：在對(duì)流層下部靠

16、近地面的1.2 1.5公里范圍內(nèi)的薄層大氣稱為大氣邊界層或行星邊界層。因?yàn)橘N近地面，空氣運(yùn)動(dòng)受到地面摩擦作用影響，又稱摩擦層。大氣邊界層內(nèi)根據(jù)空氣受下墊面影響不同又可分為：(1) 緊貼地表面小于 1 厘米的氣層，為粘性副層。此層以分子作用為主。(2)50 100米以下氣層 (包括粘性副層 )稱為近地面層。這一層大氣受下墊面不均勻影響，有明顯的湍流特征。(3)近地面層以上至 1 1.5公里為上部摩擦層。 這一層除了下墊面的湍流粘性力外，還有氣壓梯度力和科里奧利力的作用，三力量級(jí)相當(dāng)。自由大氣層：大氣邊界層以上，地面摩擦影響減小到可以忽略不計(jì)，只受氣壓梯度力和科里奧利力的影響，稱為自由大氣層。氣象

17、要素：表示大氣宏觀物理狀態(tài)的物理量稱為氣象要素，它是大氣科學(xué)研究的基礎(chǔ)。在氣象站測(cè)定的氣象要素多達(dá)數(shù)十種，其中主要的有：氣溫：表示大氣冷暖程度的物理量，常用攝氏溫標(biāo)t 或華氏溫標(biāo) F 或絕對(duì)溫標(biāo) T 表示。它們之間的換算關(guān)系為：T=273.15+tt=5/9(F-32)F=9/5t+32.精品文檔氣壓：表示從觀測(cè)高度到大氣上界，在單位面積上垂直空氣柱的總重量，常用單位百帕，即每平方厘米面積上受到一千達(dá)因力的壓強(qiáng)值。濕度：表示空氣中水汽含量多寡的物理量，有絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度、露點(diǎn)、比濕等。風(fēng)：表示空氣水平運(yùn)動(dòng)的物理量，包括風(fēng)向、風(fēng)速，是個(gè)二維矢量。關(guān)于各氣象要素的涵義，測(cè)定方法等詳見氣象觀測(cè)部分

18、。什么是天氣預(yù)報(bào)？天氣預(yù)報(bào)有哪幾種？天氣預(yù)報(bào)就是對(duì)未來時(shí)期內(nèi)天氣變化的預(yù)先估計(jì)和預(yù)告?！疤煊胁粶y(cè)風(fēng)云”，這句話充分說明了天氣預(yù)報(bào)的難度。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率在不斷提高，人們根據(jù)天氣預(yù)報(bào)，可以適時(shí)安排生產(chǎn)和生活，使氣象為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，減少氣象災(zāi)害的損失。天氣預(yù)報(bào)是根據(jù)大氣科學(xué)的基本理論和技術(shù)對(duì)某一地區(qū)未來的天氣作出分析和預(yù)測(cè)，這是 大氣科學(xué)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活服務(wù)的重要手段，準(zhǔn)確及時(shí)的天氣預(yù)報(bào)對(duì)于經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)的趨利避害。保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全等方面有極大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，天氣預(yù)報(bào)的時(shí)限分：1 2 天為短期天氣預(yù)報(bào)，3 15 天為中期天氣預(yù)報(bào)，月、季為長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)， 1

19、 6 小時(shí)之內(nèi)則為短臨預(yù)報(bào)（臨近預(yù)報(bào)）。天氣預(yù)報(bào)的主要方法，目前有天氣學(xué)方法（以天氣圖為主，配合氣象衛(wèi)星云圖、雷達(dá)等資料）數(shù)值天氣預(yù)報(bào)以計(jì)算機(jī)為工具，通過解流體力學(xué)，熱力學(xué)，動(dòng)力氣象學(xué)組成的預(yù)報(bào)方程，來制作天氣預(yù)報(bào)；統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)，以概率論數(shù)理統(tǒng)計(jì)為手段作天氣預(yù)報(bào)。以上各種有時(shí)互相配合、綜合應(yīng)用，并廣泛采用計(jì)算機(jī)作為工具。什么是氣象、天氣和氣候地球上覆蓋著很厚的空氣層，叫做大氣。在大氣中我們看到陰、晴、冷、暖、干、濕、雨、雪、霧、風(fēng)、雷等各種物理、化學(xué)狀態(tài)和現(xiàn)象，氣象就是它們的通稱。天氣和氣候是互相聯(lián)系的。天氣是指一個(gè)地區(qū)較短時(shí)間的大氣狀況。我們從廣播和電視中收聽收看到的、小時(shí)天氣預(yù)報(bào)說的是天氣；而

20、氣候則是一個(gè)地區(qū)多年的平均天氣狀況及其變化特征。世界氣象組織規(guī)定，年記錄為得出氣候特征的最短年限。我國(guó)古代以五日為候，三候?yàn)闅?，一年有二十四?jié)氣七十二候，各有氣象、物候特征，合稱為氣候。天氣學(xué)是研究大氣中的天氣現(xiàn)象和天氣過程的物理本質(zhì)及其演變規(guī)律以及運(yùn)用這些規(guī)律制作天氣預(yù)報(bào)的科學(xué)。是大氣科學(xué)中的一個(gè)重要分支?，F(xiàn)代天氣學(xué)以數(shù)學(xué)、物理學(xué)、流體力學(xué)為基礎(chǔ)，以天氣圖為主要研究工具，通過對(duì)氣象觀測(cè)資料、氣象衛(wèi)星和雷達(dá)資料的分析，廣泛采用計(jì)算機(jī)作計(jì)算工具。對(duì)各種尺度天氣系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)及其發(fā)生、發(fā)展、移動(dòng)、演變過程的物理機(jī)制的分析研究，從而建立各種天氣學(xué)概念模式或理論模式，據(jù)此進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)。天氣圖是指填有各

21、地同一時(shí)間氣象要素的特制地圖。在天氣圖底圖上，填有各城市、測(cè)站的.精品文檔位置以及主要的河流、湖泊、山脈等地理標(biāo)志。氣象科技人員，根據(jù)天氣分析原理和方法進(jìn)行分析，從而揭示主要的天氣系統(tǒng)，天氣現(xiàn)象的分布特征和相互的關(guān)系。是目前氣象部門分析和預(yù)報(bào)天氣的一種重要工具。天氣圖分地面天氣圖及高空天氣圖主要層次如850 百帕、 700 百帕、 500 百帕、 300 百帕、 200 百帕等天氣圖，同一時(shí)刻上、下層次配合，可了解天氣系統(tǒng)的三度空間結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要可選用不同范圍的天氣圖，在我國(guó)通常用歐亞范圍的天氣圖，有時(shí)也用北半球范圍，或低緯度（30°N 30°S）圖或某一省，地區(qū)范圍的小圖

22、作輔助分析用。副熱帶高壓是指存在于副熱帶地區(qū)一般指南、北緯20 40°之間廣大地區(qū)的深厚的暖性高氣壓系統(tǒng)，它是全球大氣環(huán)流的一個(gè)重要成員。副熱帶高壓的水平范圍可達(dá)數(shù)千公里，幾乎占了全球面積的 1/51/4 。它們?cè)趯?duì)流層中，低部約500hpa表現(xiàn)明顯。在北半球主要有三個(gè)中心。即太平洋副熱帶高壓，大西洋副熱帶高壓，北非副熱帶高壓。對(duì)我國(guó)有重要影響的是太平洋副熱帶高壓的西側(cè)，習(xí)慣上稱西太平洋副高。西太平洋副高隨季節(jié)變化而有季節(jié)性移動(dòng)。在春季高壓脊線還在北緯15°以南。 到 5 月北移到 15°N 左右。 6 月上旬到 7 月上旬則北移到20 25°N 左右。

23、 7 月上、中旬 8月初脊線到達(dá) 30°N 左右。 9 月上旬后脊線又南撤25°N 左右。 10 月上旬以后即南撤至20°N 以南，轉(zhuǎn)入 冬季副高即全部退到海上，對(duì)我國(guó)影響就明顯減少。由于副高的季節(jié)性變動(dòng)，其西北側(cè)一方面可從洋面上輸送大量水汽，另一方面與北方冷空氣交匯，可形成大范圍降雨天氣并有大暴雨出現(xiàn)。所以，西太平洋副高活動(dòng)又與我國(guó)汛期有密切關(guān)系，如 4 5 月份的華南的前汛期，67 月份的江淮地區(qū)的梅雨。以及 78月份的華北、東北的雨季，都與副高季節(jié)性活動(dòng)有密切關(guān)系。但當(dāng)受到西太平洋副高控制時(shí)，由于高壓內(nèi)有下沉氣流，天氣晴好。往往形成干旱。如長(zhǎng)江流域梅雨過后出

24、現(xiàn)的伏旱就是受西太平洋副高控制造成的。因此，副熱帶高壓的活動(dòng)對(duì)我國(guó)及全球天氣氣候有十分重要的影響。天氣是指某一地區(qū)、在某一時(shí)段內(nèi)由各種氣象要素所綜合體現(xiàn)的大氣狀態(tài)，大氣中發(fā)生的陰、晴、風(fēng)、雨、雷、電、霧、霜、雪等等都是天氣現(xiàn)象，它們的產(chǎn)生都與天氣系統(tǒng)的活動(dòng)有密切的關(guān)系，天氣與人類的生活、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)有十分密切的關(guān)系。天氣系統(tǒng)是指具有一定的溫度、氣壓或風(fēng)等氣象要素空間結(jié)構(gòu)特征的大氣運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。如有的以空間氣壓分布為特征組成高壓、低壓、高壓脊、低壓槽等。有的則以風(fēng)的分布特征來分，如氣旋，反氣旋，切變線等。有的又以溫度分布特征來確定，如鋒。還有則的以某些天氣特征來分，如雷暴，熱帶云團(tuán)等。通常構(gòu)成天氣

25、系統(tǒng)的氣壓，風(fēng)，溫度及氣象要素之間都有一定的配置關(guān)系。大氣中各種天氣系統(tǒng)的空間范圍是不同的，水平尺度可從幾公里到1 2 千公里。其生命史也不同，從幾小時(shí)到幾天都有。氣團(tuán)是指在水平方向上大氣的物理屬性主要指溫度、濕度和穩(wěn)定度對(duì)比較均勻的大塊空氣塊。其水平尺度達(dá)到幾百至幾千公里，垂直尺度約幾公里到十幾公里。氣團(tuán)的形成必須.精品文檔具有范圍大，性質(zhì)均勻的下墊面，還須有合適的環(huán)流條件。氣團(tuán)的分類，若按形成的地理位置分，則有極地氣團(tuán)（又可分為極地大陸氣團(tuán)和極地海洋氣團(tuán)）。熱帶氣團(tuán) （ 又可分為熱帶海洋氣團(tuán)和熱帶大陸氣團(tuán)）。此外，還有中緯度氣團(tuán)它們主要來自極地或熱帶的變性氣團(tuán)。若按熱力分類，則可分為冷氣團(tuán)

26、和暖氣團(tuán)?；顒?dòng)于我國(guó)的主要?dú)鈭F(tuán)，隨季節(jié)而有變化。冬季以極地大陸氣團(tuán)為主，我國(guó)南方部分地區(qū)則會(huì)受熱帶海洋氣團(tuán)影響夏季主要受熱帶海洋和熱帶大陸氣團(tuán)影響，在我國(guó)北方則仍會(huì)受極地大陸氣團(tuán)影響。春、秋季則主要有變性極地大陸氣團(tuán)和熱帶海洋氣團(tuán)。鋒面也稱為鋒面。是指分隔冷、暖兩種不同性質(zhì)氣團(tuán)之間的狹窄的過渡帶。這個(gè)過渡帶自地面向高空冷氣團(tuán)一側(cè)傾斜。過渡帶在近地面的寬度只有幾十公里，到高層可達(dá)到 20 0 400公里。鋒的長(zhǎng)度一般可有幾百公里到幾千公里，垂直方向可伸展十多公里。在這一過渡帶里溫度變化特別大。按照熱力學(xué)分類方法，若冷氣團(tuán)主動(dòng)推動(dòng)暖氣團(tuán)，則稱為冷鋒。反之稱為暖鋒。若冷暖氣團(tuán)相當(dāng)，則稱為準(zhǔn)靜止鋒。若

27、冷鋒追上暖鋒，則會(huì)形成錮囚鋒。由于鋒是冷暖氣團(tuán)交界地區(qū)，空氣活動(dòng)十分活躍，可以形成一系列的云、雨、大風(fēng)、降水等天氣。在我國(guó)一年四季都有鋒的活動(dòng)，其中冷鋒活動(dòng)最為經(jīng)常，且能在全國(guó)廣大地區(qū)出現(xiàn)。在春夏之交，往往會(huì)有準(zhǔn)靜止鋒活動(dòng)。鋒的活動(dòng)常經(jīng)歷著生成，加強(qiáng)，消亡的過程。一般歷史3-5 天左右。溫帶氣旋是指生成和活動(dòng)于中高緯溫帶地區(qū)的低氣壓系統(tǒng)。從氣壓場(chǎng)看，是中心氣壓低于四周，并有閉合等壓線的低壓系統(tǒng)。從風(fēng)場(chǎng)看，在北半球低壓區(qū)內(nèi)，風(fēng)繞低壓中心作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。氣象上將這種風(fēng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)稱為氣旋。溫帶氣旋往往由冷、暖氣團(tuán)組成并伴隨有冷、暖鋒活動(dòng)。這種溫帶氣旋也稱為鋒面氣旋。溫帶氣旋的平均直徑約1000 公

28、里左右，有的可達(dá) 2 3 千公里，并大體呈園形。其生命史可有初生波動(dòng)階段，發(fā)展成熟階段，錮囚消亡階段。在我國(guó)活動(dòng)的溫帶氣旋主要有：北方氣旋，包括蒙古氣旋，東北低壓，黃河氣旋。南方氣旋包括：江淮氣旋， 東海氣旋等。溫帶氣旋的活動(dòng)往往帶來風(fēng)雨天氣。如東北低壓，蒙古氣旋，往往在當(dāng)?shù)卦斐纱箫L(fēng)雪天氣，而南方氣旋在初夏，可造成暴雨，大風(fēng)等激烈的天氣現(xiàn)象。溫帶反氣旋是指生成和活動(dòng)于中高緯、溫帶地區(qū)的高氣壓系統(tǒng)。從氣壓場(chǎng)看是中心氣壓高于四周，并有閉合等壓線的高壓系統(tǒng)。從風(fēng)場(chǎng)看， 在北半球高壓區(qū)內(nèi)，風(fēng)繞高壓中心作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。因此也稱為反氣旋。溫帶反氣旋一般生成在高緯地區(qū)并由冷氣團(tuán)組成，在合適的大氣環(huán)流引導(dǎo)下，向

29、南或東南移動(dòng)。影響中、低緯地區(qū)，成為一次冷空氣活動(dòng)。有時(shí)可達(dá)到寒潮強(qiáng)度。所以，也稱冷性反氣旋。溫帶反氣旋的水平范圍一般達(dá)幾千公里，有時(shí)可占據(jù)我國(guó)大部地區(qū)。其生命史大體分為：初生階段，發(fā)展階段和消亡階段。溫帶反氣旋從高緯向東南移動(dòng)時(shí)，其前部由于與暖氣團(tuán)相交，常常形成冷鋒。所以，常有云系或風(fēng)、雨天氣。但當(dāng)冷鋒過境，受溫帶反氣旋控制時(shí)，特別在反氣旋中心附近，則主要是晴好天氣。冬季常會(huì)形成霜凍。.精品文檔切變線是指一條近于東西向的風(fēng)向不連續(xù)線，線的兩側(cè)風(fēng)存在明顯的氣旋性切變。根據(jù)風(fēng)場(chǎng)的切變型式大體分為：冷鋒式切變，即偏北風(fēng)和西南風(fēng)的切變；暖鋒式切變，即東南風(fēng)和西南風(fēng)的切變，準(zhǔn)靜止鋒式切變即偏東風(fēng)和偏西

30、風(fēng)的切變。切變線一般主要出現(xiàn)在中、低空即 3000 米 和 1500左右的空中。在我國(guó)東部地區(qū)常會(huì)出現(xiàn)和維持準(zhǔn)靜止鋒式的切變線。如初夏在江淮流域到長(zhǎng)江以南的江淮切變線。夏季即會(huì)在華北地區(qū)出現(xiàn)切變線。由于切變線是一種風(fēng)的不連續(xù)線，往往會(huì)使空氣輻合上升。所以，常能形成云雨天氣。是造成夏半年我國(guó)降水的一個(gè)重要天氣系統(tǒng)。大氣環(huán)流是指大范圍大氣運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 就水平尺度而言， 有某一大地區(qū)如歐亞地區(qū)，某半球 或全球范圍的大氣運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。就時(shí)間尺度而言，有某時(shí)刻的，也可以有一天或幾天，一月或一季，半年或全年的平均大氣運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。從垂直尺度而言，可以有對(duì)流層，平流層或整個(gè)大氣圈的大氣運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。了解大氣環(huán)流的特征及其

31、轉(zhuǎn)換規(guī)律，對(duì)于提高和改進(jìn)天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和研究氣候變化有重要意義。從全球平均的緯向環(huán)流看，在對(duì)流層里，最基本的特征是：大氣大體上沿緯圈方向繞地球運(yùn)行，在低緯地區(qū)常盛行東風(fēng)，稱為東風(fēng)帶，又稱為信風(fēng)帶北半球?yàn)闁|北信風(fēng)，南半球?yàn)闁|南信風(fēng) 。中緯度地區(qū)則盛行西風(fēng)， 稱為西風(fēng)帶。其所跨的緯度比東風(fēng)帶寬。西風(fēng)強(qiáng)度隨緯度增加。 最大風(fēng)出現(xiàn)在 30°40°上空的 200 百帕附近， 稱為行星西 風(fēng) 急流。在極地附近，低層存在較淺薄的弱東風(fēng)，稱為極地東風(fēng)帶。從全球徑向環(huán)流看， 在南北方向及垂直方向上的平均運(yùn)動(dòng)構(gòu)成三個(gè)經(jīng)圈環(huán)流：1 低緯度的正環(huán)流，即哈得來環(huán)流。在近赤道地區(qū)空氣受熱上升，在高層向

32、北運(yùn)行逐漸轉(zhuǎn)為偏西風(fēng)，在 30°N 左右有一股氣流下沉，在低層又分為兩支，一支向南回到近赤道，另一支北移。 2中緯度形成一個(gè)逆環(huán)流或稱間接環(huán)流，費(fèi)雷爾環(huán)流。3極區(qū)正環(huán)流，即極地下沉而在 60°N 附近為上升，從而形成一個(gè)正環(huán)流，但較弱，在中緯地區(qū)與低緯區(qū)之間，則常有極鋒活動(dòng)。大氣環(huán)流的主要成因有以下幾方面：一是太陽(yáng)輻射， 這是地球上大氣運(yùn)動(dòng)能量的來源，由于地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)， 地球表面接受太陽(yáng)輻射能量是不均勻的。熱帶地區(qū)多， 而 極區(qū)少，從而形成大氣的熱力環(huán)流。二是地球自轉(zhuǎn)，在地球表面運(yùn)動(dòng)的大氣都會(huì)受地轉(zhuǎn)偏向力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。三是地球表面海陸分布不均勻。四是大氣內(nèi)部南北之間熱

33、量、動(dòng)量的相互交換。以上種種因素構(gòu)成了地球大氣環(huán)流的平均狀態(tài)和復(fù)雜多變的形態(tài)。大氣動(dòng)力學(xué)是將包圍地球的大氣作為運(yùn)動(dòng)著的流體，應(yīng)用流體力學(xué)的原理和方法來研究大氣的運(yùn)動(dòng)。它從分析地球大氣受力狀況入手，研究這些力與大氣運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，從而探索大氣運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和機(jī)制。根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律，分析大氣中受力情況，可知空氣質(zhì)點(diǎn)主要受氣壓梯度力（ G），地轉(zhuǎn)偏向力（A），重力（ g）和摩擦力（ F）的作用。氣壓梯度力G 是由于大氣壓力不均勻而作用在空氣質(zhì)點(diǎn)上的壓力，其方向由高壓指向低壓， 垂直于等壓面，也可以分解成水平氣壓梯度力和垂直氣壓梯度力，地轉(zhuǎn)偏向力 A 是由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的柯里奧利力，在北半球，它使運(yùn)動(dòng)著空氣質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生右偏， 在南半球則產(chǎn)生左偏，g.精品文檔為重力，指向地球中心， F 為摩擦力和大氣粘性力。在地球大氣中，大氣運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的水平尺度