氣象學多媒體講義第十四章參考資料

1、第十四章氣團和鋒第一節(jié)氣團一、氣團( Air Mass )的概念同一時段內(nèi)在水平方向上物理屬性(主要指溫度、濕度和大氣穩(wěn)定度)分布較均勻 的大塊空氣。水平范圍可達幾百到幾千公里，垂直范圍可達幾公里到十幾公里，內(nèi) 部天氣特點也大致相同。二、氣團的形成與變性1、形成條件 大范圍物理性質(zhì)比較均勻的下墊面適合的環(huán)流，指準靜止大型高壓系統(tǒng)中的下沉輻散氣流 在適合的環(huán)流條件下，通過輻射、亂流、對流、蒸發(fā)、凝結(jié)、大范圍垂直運動等物 理過程，大范圍空氣與下墊面進行熱量和水汽交換。氣團屬性決定于下墊面性質(zhì)。2、變性氣團在移行過程中物理屬性和天氣特征逐漸發(fā)生變化的過程。變了性的氣團又稱為變性氣團( Modifie

2、d Air Mass )。 氣團變性的快慢和程度，取決于新、舊下墊面性質(zhì)差異的大小、氣團離開源地時間 的長短、路程的遠近和氣團本身的性質(zhì)。三、氣團的分類和氣團天氣特征1、地理分類 按源地的緯度和海、陸位置分：1) 冰洋氣團形成于常年冰雪覆蓋的極地地區(qū)， 當氣團來自南極大陸或冰封洋面時，稱為冰洋大陸氣團(Ac)；當氣團來自未冰封洋面時，稱為冰洋海洋氣團(Am)。天氣特征：寒冷、干燥，天氣晴朗；低層常有強逆溫層，氣層非常穩(wěn)定。2) 極地氣團( Polar Air Mass )形成于中、高緯度地區(qū)的氣團，位于大陸上的稱為極地大陸氣團( Pc， Polar Continental Air Mass )

3、， 位于海洋上的稱為極地海洋氣團(Pm， Polar Marine Air Mass )。極地大陸氣團的天氣特征：冬季與冰洋氣團類似；夏季，氣團低層氣溫和濕度升高，逆溫層消失，穩(wěn)定度減小，常出現(xiàn)多云天氣。極地海洋氣團的天氣特征：冬季，經(jīng)常陰天或多云，有時會出現(xiàn)降水，當移到較冷的海洋或大陸時，還常有層云、霧或毛毛雨等穩(wěn)定性天 氣出現(xiàn)。 夏季，極地海洋氣團和極地大陸氣團差別很小。3)熱帶氣團( Tropical Air Mass )形成于副熱帶和熱帶地區(qū)的氣團稱為熱帶氣團，)，位于大陸上的稱為熱帶大陸氣團( Tc， Tropical continental Air Mass)，位于海洋上的稱為熱帶

4、海洋氣團（Tm Tropical Marine Air Mass ）。熱帶大陸氣團的天氣特點：炎熱干燥，氣溫直減率大，氣層不穩(wěn)定，晴朗少云，長 期控制一個地區(qū)時往往形成嚴重的干旱。熱帶海洋氣團的天氣特點：低層暖濕，層結(jié)不夠穩(wěn)定，但中層常存在下沉逆溫層，阻礙了低層對流和亂流的發(fā)展，水汽不易上傳，天氣晴 熱。4）赤道氣團（Equatorial Air Mass ）形成于赤道洋面上的氣團，天氣特點：濕度大，氣溫高，天氣悶熱，氣層不穩(wěn)定，多對流和亂流活動，陣雨和 雷暴頻繁。2、熱力分類1）冷氣團（Cold Air Mass ）氣團溫度低于流經(jīng)地區(qū)下墊面溫度，或比所遇氣團溫度低。使所經(jīng)之地變冷，而本身低

5、層迅速增溫，穩(wěn)定度減小，對流易發(fā)展，變性快。具有不穩(wěn)定的天氣特點：夏季，形成積云或積雨云，出現(xiàn)陣性大風、陣性降水或雷暴天氣；冬季，晴天多，夜間可形成輻射霧；低層能見度一般較好；氣溫、風等要素有明顯日變化。2）暖氣團（Warm Air Mass）氣團溫度高于流經(jīng)地區(qū)下墊面溫度，或比所遇氣團溫度高。使所經(jīng)之地變暖，而本身逐漸冷卻，穩(wěn)定度增加，不利于對流發(fā)展，變性慢。具有穩(wěn)定的天氣特點：常形成層云、層積云，下毛毛雨、小雨或小雪；會形成平流霧；低層能見度較差。四、影響我國東部和近海的氣團影響我國東部和近海地區(qū)的氣團多數(shù)為變性氣團。冬季：變性極地大陸氣團（冷氣團，天氣圖上表現(xiàn)為冷高壓）。夏季，變性熱帶海

6、洋氣團（暖氣團，天氣圖上表現(xiàn)為副高）。第二節(jié) 鋒一、鋒（Front ）的概念1、定義兩個性質(zhì)不同的氣團相遇時，兩者之間形成的狹窄而又傾斜的過渡帶，鋒兩側(cè)，氣溫、濕度、風等氣象要素差異很大，天氣變化劇烈。例：氣團內(nèi)部水平溫度梯度小，一般約為1 C2 C/100km，而鋒區(qū)內(nèi)水平溫度梯度大，量級達 10 C/100km。2、結(jié)構(gòu)隨高度上升向冷空氣一側(cè)傾斜，用鋒面坡度表示鋒面傾斜的程度，它的形成和維持是地轉(zhuǎn)偏向力作用的結(jié)果。冷鋒的坡度最大，暖鋒的坡度次之，準靜止鋒的坡度最小。高空圖上鋒區(qū)的位置位于地面鋒線的冷空氣一側(cè)，不同高度上各鋒區(qū)相對位置越近，表明鋒面坡度越大。寬度具有上寬下窄的特點，地面圖上分

7、析鋒線，高空圖上分析鋒區(qū)，在高空圖上鋒區(qū)表現(xiàn)為一條窄長的等溫線密集帶。二、鋒的分類1根據(jù)氣團的地理類型分冰洋鋒（冰洋氣團與極地氣團）；極鋒（極地氣團與熱帶氣團）；半永久性系統(tǒng)，平均位置在 4550 N,最北可達70 N或更北，最南可達 30 25 N或以南；鋒上有鋒面氣旋頻繁發(fā)生和發(fā)展。 對中高緯廣大海域有重大影響。熱帶鋒（熱帶氣團與赤道氣團，又叫赤道鋒）。注意：上述主要氣團之間的鋒統(tǒng)稱為主鋒。有時在冰洋氣團和極地氣團內(nèi)部，尤其是后 者，由于各部分變性程度不同，或有更冷的空氣補充南下，可在冷空氣與更冷 空氣之間又形成鋒，這種鋒被稱為副鋒。2、根據(jù)鋒伸展的不同高度分對流層鋒（可垂直伸展到對流層中

8、上層）；地面鋒（僅存在于對流層低層）；高空鋒（只出現(xiàn)在高空）。3、根據(jù)冷、暖氣團所占地位分冷鋒（Cold Front ，冷氣團起主導作用，推動鋒面向暖氣團一側(cè)移動）；暖鋒（Warm Front，暖氣團起主導作用，推動鋒面向冷氣團一側(cè)移動）；準靜止鋒（Quasi-Stationary Front，冷、暖氣團勢均力敵，鋒面移動緩慢）；錮囚鋒（Occluded Front，冷鋒趕上暖鋒，迫使兩鋒面之間暖空氣抬離地面，錮囚到高空，近地面層由冷鋒后部冷氣團與暖鋒前冷氣團構(gòu)成的交界面），冷式錮囚鋒一一鋒后的冷氣團比鋒前的冷氣團更冷； 暖式錮囚鋒一一鋒前的冷氣團比鋒后的冷氣團更冷； 中性錮囚鋒一一鋒前后的冷

9、氣團無大差別。三、鋒面天氣模式鋒面天氣的強弱主要決定于鋒面坡度的大小、鋒附近空氣垂直運動狀況、氣團屬性（尤其是暖氣團的水汽含量）和穩(wěn)定度等因素。1鋒附近的垂直運動暖鋒：兩側(cè)冷暖空氣均為上升運動；冷鋒：冷空氣一側(cè)以下沉運動為主，暖空氣一側(cè)多數(shù)整層均為上升運動（一型冷鋒），或上升運動只限于低層，高層為下沉運動（二型冷鋒）。2.鋒面天氣1）暖鋒天氣一一穩(wěn)定性天氣為主a）云暖鋒坡度較小，鋒上常產(chǎn)生廣闊的層狀云系，云系順序：卷云（Ci ）7卷層云（Cs）f高層云（As）t雨層云（Ns）云系底部與鋒面相接，越近地面鋒線，云層越厚，云底高度越低。b）降水Ns、As內(nèi)連續(xù)性降水，降水區(qū)位于鋒前冷氣團中，一般為

10、300400km。c）能見度地面鋒線前50100nmile的范圍內(nèi)（冷空氣），可形成鋒面霧，低壓槽中還常形成層云、碎層云、碎積云、層積云等低云。d）氣壓 鋒位于低壓槽中，暖鋒前常有明顯的負3h 變壓。e ）風風向：北半球：暖鋒線多為西北-東南走向，鋒前ESE風，鋒后SSW風， 鋒過境時，風向作順時針變化。南半球：暖鋒線多為西南東北走向，鋒前ENE風，鋒后吹NNW風， 鋒過境時，風向作逆時針變化。 風力：一般鋒前風力大于鋒后。2）冷鋒天氣（ 1）第一型冷鋒鋒面坡度小，移動較慢（又稱緩行冷鋒），以穩(wěn)定性天氣為主a）云 范圍較廣的層狀云系，云序：雨層云（Ns）t高層云（As）t卷層云（Cs）f卷云（

11、Ci）b）降水As、Ns 產(chǎn)生連續(xù)性降水，降水區(qū)在鋒線附近和鋒后，平均為150 200km。c）霧 鋒后有時能產(chǎn)生鋒面霧。（ 2 ）第二型冷鋒地面鋒線位于高空槽線附近或槽后，鋒面坡度最大，移動快（又稱為急行 冷鋒）。多出現(xiàn)不穩(wěn)定性天氣。a）云夏季：地面鋒線附近形成強烈的積雨云（Cb）；冬半年：鋒線前方云序為卷云（Ci 卷層云（Cs）f高層云（As）t雨層云（Ns）b）降水 夏季：鋒線附近出現(xiàn)雷暴、陣性降水甚至冰雹、颮線等不穩(wěn)定性天氣； 冬季：地面鋒線附近及鋒前連續(xù)性降水區(qū)不寬，甚至無降水。冬春季節(jié)又有“干冷鋒”之稱。（ 3）氣壓鋒前氣壓略降，鋒后出現(xiàn)正 3h 變壓中心。（ 4 ）風風向：北半球

12、冷鋒走向為東北一西南向，鋒前吹SSW風，鋒后吹NNW風， 鋒線過境時，風向作順時針變化； 南半球冷鋒走向為東南-西北向，鋒前吹NNW風，鋒后吹SSWM, 鋒線過境時，風向作逆時針變化。風力：鋒后風速常大于鋒前風速，強冷鋒在海上可造成78 級甚至更大的風。3）準靜止鋒天氣往往由冷鋒演變而成，但鋒面坡度最小，以穩(wěn)定性天氣為主。a) 云從低緯到高緯鋒上大范圍的層狀云系，云序：雨層云（Ns）t高層云（As）t卷層云（Cs）f卷云（Ci） 云區(qū)范圍最廣。b）降水 連續(xù)性降水，降水范圍最廣，降水強度較弱，持續(xù)時間最長。c）風SW風。并分北半球，準靜止鋒的北側(cè)（高緯）一般吹NE- E風，南側(cè)（低緯）吹4）錮囚鋒天氣a）暖式錮囚鋒常由具有層狀云系的兩