氣象學(xué)與氣候?qū)W：第五章 天氣系統(tǒng)

1、第五章天氣系統(tǒng) 天氣是一定區(qū)域短時間內(nèi)的大氣狀況及其變化的總稱。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)。主要內(nèi)容一、氣團和鋒二、中高緯度天氣系統(tǒng)三、低緯度天氣系統(tǒng)四、對流性天氣系統(tǒng)第一節(jié) 氣團和鋒 天氣現(xiàn)象和天氣變化是由大氣的物理屬性和大氣的運動過程所決定的，而大氣的物理屬性是大氣在運動過程中同地理環(huán)境不斷作用下形成的。從全球來看，在一定范圍內(nèi)存在著水平方向上物理屬性(主要指溫度、濕度，穩(wěn)定度等)相對比較均勻的大塊空氣，稱為氣團，兩種不同性質(zhì)氣團間的交界區(qū)稱為鋒。 一、氣團 氣團的水平范圍從幾百公里到幾千公里，垂直范圍可達幾公里到十幾公里。氣

2、團內(nèi)的水平溫度梯度一般小于1-2100公里。(一)氣團的形成 氣團形成需要具備兩個條件： （1）大范圍性質(zhì)比較均勻的下墊面 空氣中的熱量、水分主要來源于下墊面，因而下墊面性質(zhì)決定著氣團屬性。在冰雪覆蓋的地區(qū)往往形成冷而干的氣團；在水汽充沛的熱帶海洋上常常形成暖而濕的氣團。所以，大范圍性質(zhì)比較均勻的下墊面，如遼闊的海洋、無垠的沙漠、冰雪覆蓋的大陸和極區(qū)等等都可成為氣團形成源地。 （2）利于空氣停滯和緩行的環(huán)流條件 移行緩慢的高壓(反氣旋)系統(tǒng)如高緯地區(qū)的準(zhǔn)靜止冷高壓，副熱帶高壓等等，不僅能使空氣有充足時間同下墊面相互作用，以獲得下墊面屬性，而且高壓中下沉氣流在低空的輻散風(fēng)場利于空氣溫度、濕度水平

3、梯度減小，而趨于均勻，是有利于氣團形成的環(huán)流條件。 (二)氣團的變性 冷到暖容易，而暖到冷不容易；干到濕容易，濕到干不容易。(三)氣團的分類和特性 氣團分類的方法大多采用地理分類法和熱力分類法兩種。 1.地理分類法：是根據(jù)氣團源地的地理位置和下墊面性質(zhì)進行的分類。首先按源地的緯度位置把北(南)半球的氣團分為四個基本類型，即冰洋(北極和南極)氣團、極地(中緯度)氣團、熱帶氣團和赤道氣團；再根據(jù)源地的海、陸位置，把每一基本類型又分為海洋型和大陸型氣團(赤道氣團源地主要是海洋，不再區(qū)分海、陸型)。每個半球共有7種氣團（表5-2、圖5-1）。 2.熱力分類法：是以氣團與流經(jīng)地區(qū)下墊面的熱力對比作為分類

4、的基礎(chǔ)。凡是氣團溫度高于流經(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。所以，冷暖氣團是相對而言，兩者并沒有絕對的溫度數(shù)量界限。日常天氣分析中，還常常依據(jù)氣團之間的溫度對比來劃分冷、暖氣團，即溫度相對高的氣團稱暖氣團；溫度相對低的氣團，稱冷氣團。二、鋒 鋒是冷暖氣團間的過渡帶。鋒區(qū)冷、暖空氣異?；钴S，常常形成廣闊的云系和降水區(qū)時還出現(xiàn)大風(fēng)、降溫和雷暴等劇烈天氣現(xiàn)象。鋒是重要的天氣系統(tǒng)之一。 (一)鋒的概念 鋒是三度空間的天氣系統(tǒng)，其水平范圍與氣團水平尺度相當(dāng)，長達幾百公里到幾千公里，鋒區(qū)寬度遠比氣團狹窄，在近地面層一般為幾十公里。在高空，鋒往往增寬。鋒的寬度同

5、氣團寬度相比顯得很狹窄，因而常常把鋒區(qū)看成是一個幾何面，稱為鋒面。鋒面與地面的交線稱鋒線，鋒面和鋒線統(tǒng)稱鋒。 鋒垂直伸展的高度，視形成鋒的氣團高度而有不同，有的達到對流層的中上層，稱對流層鋒；有的僅僅限于對流層低層(1.5公里以下)，稱近地面鋒。(二)鋒的特征鋒是兩種性質(zhì)不同氣團相互作用的過渡帶，因而鋒兩側(cè)的溫度、濕度、穩(wěn)定度以及風(fēng)、云、氣壓等氣象要素具有明顯的差異，可以把鋒看成是大氣中氣象要素的不連續(xù)面。1.鋒面坡度：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。鋒面坡度的形成和保持是地球偏轉(zhuǎn)力作用的結(jié)果。 2、溫度場： 氣團內(nèi)部的氣溫水平分布比較均勻，通常在100公里距離

6、內(nèi)的氣溫差為1，最多不超過2，而鋒附近區(qū)域內(nèi)，相距100公里氣溫差可達幾度，有時達10左右，意味著其水平溫度梯度比氣團增大5-10倍，這是鋒的又一重要特征。 這一特征，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；同時，由于鋒面在空間呈傾斜狀態(tài)，使得等溫線密集區(qū)隨著高度增加不斷向冷區(qū)一側(cè)傾斜，因而高空鋒區(qū)位于地面鋒的冷空氣一側(cè)。鋒伸展得高度愈高，鋒區(qū)偏離地面鋒線就愈遠。3、氣壓場 鋒面兩側(cè)是密度不同的冷、暖氣團，因而鋒區(qū)的氣壓變化比氣團內(nèi)部要大得多，表現(xiàn)在等壓線橫穿鋒面時產(chǎn)生折角，而且折角尖端指向高壓，以及鋒落在低壓槽中的特有氣壓場。 4、風(fēng)場 鋒附近的風(fēng)場同氣壓場是相適應(yīng)的。既然地面鋒線

7、處于低壓槽內(nèi)，根據(jù)梯度風(fēng)原理，鋒線附近的風(fēng)場應(yīng)具有氣旋性切變，這種切變或是風(fēng)向切變，或是風(fēng)速切變，或者兩者都有。(三)鋒的類型和天氣1.鋒的類型： (1) 暖鋒：鋒面向冷氣團移動的鋒。 (2) 冷鋒：鋒面向暖氣團移動。 (3) 準(zhǔn)靜止鋒：冷暖鋒勢力相當(dāng)。 (4) 錮囚鋒：兩鋒相遇后合并所成的鋒。 (三)鋒的類型和天氣 2.鋒面天氣： 主要指鋒附近的云系、降水、風(fēng)、能見度等氣象要素的分布和演變狀況。而這些氣象要素的分布和演變主要決定于鋒面坡度大小、鋒附近空氣垂直運動狀態(tài)、氣團含水量和穩(wěn)定度等因素。2.鋒面天氣 (1) 暖鋒天氣：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。 (2)

8、冷鋒天氣： 一型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。 二型冷鋒在我國較少，春季見于長江流域，秋季見于黃河流域。 (3) 準(zhǔn)靜止鋒天氣： (4) 錮囚鋒天氣：主要出現(xiàn)在東北、華北地區(qū)，以春季較多。冬半年在西北、華北、華東地區(qū)還出現(xiàn)地形錮囚鋒。 (四)鋒生和鋒消 1.水平氣流輻合、輻散 2.空氣垂直運動 3.空氣的熱量交換(四)鋒生和鋒消1.水平氣流輻合、輻散 2.空氣垂直運動 3.空氣的熱量交換 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，輻合、輻散也是一個重要因素；在中層，輻合輻散和垂直運動往往同等重要，但兩

9、者所起作用相反。凝結(jié)潛熱釋放對鋒生也起著一定作用。第二節(jié) 中高緯度天氣系統(tǒng) 一、高空主要天氣系統(tǒng) 西風(fēng)帶的波動大體上分為： 長波 短波 高壓、低壓一、高空主要天氣系統(tǒng) （一）大氣長波 維持時間較長的波動。其波長一般在5000-7000km，振幅大多在10-20個緯距以上。 等溫線也呈波形，具有冷槽、暖脊的溫壓場結(jié)構(gòu) 長波槽和脊的活動不僅是維持大氣環(huán)流的一種重要機制，而且是中高緯度較小尺度天氣系統(tǒng)產(chǎn)生和發(fā)展的背景條件。 短波疊加在長波之中，并在長波中穿行。短波可以逐漸發(fā)展成長波，長波也可減弱并分裂成短波。 （二）阻塞高壓和切斷低壓 是大氣長波在發(fā)展過程中槽脊加強、振幅加大演變而成的閉合系統(tǒng)。 1

10、.阻塞高壓 2.切斷低壓（三）極地渦旋 （四）高空低壓槽和切變線 1.高空低壓槽 2.切變線 3.低渦二、溫帶氣旋和反氣旋 (一) 概述 （二）溫帶氣旋 天氣 鋒面氣旋天氣不僅決定于氣旋溫壓場結(jié)構(gòu)，同時還與空氣的穩(wěn)定度、水汽條件、高空環(huán)流形勢、地形以及氣旋發(fā)展階段等等因素有關(guān)。氣旋是氣流輻合上升系統(tǒng)，尤其鋒面上，氣流上升更為強烈，往往產(chǎn)生云、雨，甚至造成暴雨、雷雨、大風(fēng)天氣。一個發(fā)展成熟的鋒面氣旋的天氣模式表明：氣旋前方是寬闊的暖鋒云系及相伴隨的連續(xù)性降水天氣，氣旋后方是比較狹窄的冷鋒云系和降水天氣，氣旋中部是暖氣團天氣。如果暖氣團中水汽充足而又不穩(wěn)定，可出現(xiàn)層云，層積云，并下毛毛雨，也有時出

11、現(xiàn)露；如果氣團干燥，只能生成-些薄云而沒有降水。 三、溫帶反氣旋(一)冷性反氣旋和寒潮 冷性反氣旋在中，高緯經(jīng)常出現(xiàn)，尤其冬半年活動更加頻繁，勢力更為強大，影響范圍更加廣泛，往往給活動地區(qū)造成降溫，大風(fēng)和降水，是中高緯地區(qū)冬季最突出的天氣過程。 寒潮 冷高壓活動相當(dāng)頻繁，就東亞地區(qū)來說，大約每3-5天就有一次，可是冷高壓的強度在不同季節(jié)相差很大。夏季一般強度很弱，冬季強烈的冷高壓活動帶來強冷空氣侵襲，如同寒冷的潮流滾滾而來，給我國廣大地區(qū)帶來劇烈降溫、霜凍、大風(fēng)等等災(zāi)害性天氣。這種大范圍的強烈的冷空氣活動，稱為寒潮。 寒潮的概念：我國中央氣象臺規(guī)定，由于冷空氣的侵入使氣溫在24小時內(nèi)下降10以

12、上，最低氣溫降至5以下，作為發(fā)布寒潮警報的標(biāo)準(zhǔn)。第三節(jié) 低緯度天氣系統(tǒng)一、副熱帶高壓 在南北半球副熱帶地區(qū)，經(jīng)常維持著沿緯圈分布的不連續(xù)的高壓帶，稱為副熱帶高壓帶。副熱帶高壓帶受海陸沿緯圈分布的影響，常斷裂成若干個高壓單體，稱副熱帶高壓，簡稱副高。主要位于海洋上，位置比較固定。在北半球，高壓單體中心經(jīng)常有5-6個，分別位于北太平洋西部、北太平洋東部、北大西洋中部、北大西洋西部墨西哥灣和北非等地。南半球有南太平洋高壓；南大西洋高壓和南印度洋高壓等。夏季大陸高原上出現(xiàn)的青藏高壓和墨西哥高壓。副高占據(jù)廣大空間，穩(wěn)定少動，是副熱帶地區(qū)最重要的大型天氣系統(tǒng)。它的存在和活動不僅對低、中緯度天氣的發(fā)生、發(fā)展

13、具有巨大作用，而且對全球環(huán)流的演變也有很大影響。（一）結(jié)構(gòu)和天氣 1.結(jié)構(gòu) 副高是由于對流層上層空氣輻合、聚積而形成，它是常年存在、穩(wěn)定少動的深厚系統(tǒng)。它的強度和規(guī)模在冬、夏季節(jié)有很大差異。一般說，北半球副高的強度在夏季時迅速增大，盛夏時達到最強，范圍幾乎占整個北半球的15-14。冬季時，由于北半球降溫，強度減弱、范圍縮小，位置南移東退。南半球副高的季節(jié)變化狀況與北半球相反。 2.天氣特征 副高內(nèi)的天氣，由于盛行下沉氣流，以晴朗、少云，微風(fēng)、炎熱為主。高壓的西北部和北部邊緣，因與西風(fēng)帶交界，受西風(fēng)帶鋒面、氣旋活動的影響，上升運動強烈，水汽也較豐富，多陰雨天氣。高壓南側(cè)是東風(fēng)氣流，晴朗少云，低層

14、濕度大、悶熱。但當(dāng)有臺風(fēng)、東風(fēng)波等熱帶天氣系統(tǒng)活動時，可能產(chǎn)生大范圍暴雨帶和中小尺度的雷陣雨及大風(fēng)天氣。高壓東部受北來冷氣流的影響，形成的逆溫層低、是少云干燥的天氣，長期受其控制的地區(qū)，因久旱無雨，可能出現(xiàn)干旱，甚至變成沙漠氣候。 （二）西太平洋副高 1.西太平洋副高的活動 西太平洋副高的活動位置有多年變化。 西太平洋副高的季節(jié)性活動具有明顯的規(guī)律性。 西太平洋副高還有非季節(jié)的中短期活動。西太平洋副高的季節(jié)性活動，具有明顯的規(guī)律性：冬季時，西太平洋副高脊線一般位于15N附近。6月中、下旬，脊線迅速北跳，穩(wěn)定于20-25N間。7月上、中旬，脊線再次北跳，躍到25N以北地區(qū)以后就擺動在25-30N

15、之間，七月底到8月初，脊線跨越30N，到達最北的位置。從9月起，脊線開始自北、向南退縮，9月上旬脊線第一次回跳到25N附近，10月上旬再次跳到20N以南地區(qū)，從此結(jié)束了以年為周期的季節(jié)性南、北移動。副高的這種季節(jié)性移動并不是勻速進行的，這是副高季節(jié)變動的一般規(guī)律。西太平洋副高的北進、南退，同其他地區(qū)副高的南北移動大體是一致的，只是移動的幅度更大一些。副高的季節(jié)性南北移動并不是勻速進行的，而表現(xiàn)出穩(wěn)定少動、緩慢移動和跳躍三種形式。 2.西太平洋副高對我國天氣的影響 西太平洋副高是對我國夏季天氣影響最大的一個天氣系統(tǒng)。 西太平洋副高是向我國輸送水汽的重要天氣系統(tǒng)。 由于西太平洋副高的季節(jié)性南北移動

16、經(jīng)常出現(xiàn)異常，往往造成一些地區(qū)干旱而另一些地區(qū)洪澇。 （三）青藏高壓 又稱南亞高壓，是暖季出現(xiàn)在亞洲大陸南部青藏高原上空對流層頂部的大型暖高壓系統(tǒng)。 高壓中心常作東西向擺動，當(dāng)其向東擺動并與西太平洋副高壓脊疊加時，可使西太平洋副高加強，導(dǎo)致其西伸或北跳。 青藏高壓的中心位置和它在我國東部的脊線位置對長江中下游梅雨異常也有影響。 二、熱帶天氣系統(tǒng) 氣象上的熱帶是指南、北半球副熱帶高壓脊線之間的地帶。 大氣低層經(jīng)常處于高溫、高濕和條件不穩(wěn)定狀態(tài)。同時，熱帶地區(qū)又是氣流輻合、上升帶。 是強烈天氣系統(tǒng)發(fā)生、活動的背景和條件。 （一）熱帶輻合帶 熱帶輻合帶又稱赤道輻合帶，是低緯度大氣中一種大尺度天氣系統(tǒng)

17、。它是介于南、北副熱帶高壓間寬廣低壓區(qū)(赤道槽)內(nèi)的狹窄氣流輻合帶大體呈東西向分布，有時幾乎環(huán)繞地球一周。在衛(wèi)星云圖上表現(xiàn)為一條狹窄的近于連續(xù)的對流云帶。 （一）熱帶輻合帶 熱帶輻合帶按其氣流輻合的特性分為兩種類型： 季風(fēng)輻合帶 信風(fēng)輻合帶 （二）東風(fēng)波 是副高南側(cè)深厚東風(fēng)氣流受擾動而產(chǎn)生的波動。 西太平洋西部的東風(fēng)波往往影響到我國華南、長江中下游和東亞地區(qū)，帶來大雨和大風(fēng)天氣，發(fā)展較強的東風(fēng)波可能出現(xiàn)閉合環(huán)流。東風(fēng)波在適當(dāng)條件下還可以發(fā)展成熱帶氣旋。 （三）熱帶云團云團根據(jù)尺度和所產(chǎn)生的地區(qū)，可分為三類： (1)季風(fēng)云團：是地球上規(guī)模最大的云團，南北寬達10個緯距，東西長20-40個經(jīng)距，這

18、種云團和西南季風(fēng)活動有明顯聯(lián)系，因而稱為“季風(fēng)云團”，它主要發(fā)生在熱帶印度洋和東南亞地帶。冬季時，位于5-10N，6月中旬開始隨著季風(fēng)推進，8月推進到20-30N，可造成特大暴雨； (2)一般熱帶云團：常發(fā)生在海洋上的赤道輻合帶中，尺度在4個緯距以上，是臺風(fēng)、東風(fēng)波發(fā)展的基礎(chǔ)。這種云團對我國華南、華東等沿海地區(qū)有較大影響； (3)尺度較小的云團(爆玉米花狀云團)：是由幾個到10個積雨云組成的積雨云群，多發(fā)生在南美大陸的熱帶地區(qū)和我國西藏南部地區(qū)，有明顯的日變化。（四）熱帶氣旋 熱帶氣旋是形成于熱帶海洋上的強大而深厚的氣旋性渦旋。它來臨時，往往帶來狂風(fēng)、暴雨和驚濤駭浪，具有很大的破壞力。同時，臺

19、風(fēng)也帶來充沛雨水，有利于緩和或解除旱象。是熱帶地區(qū)最重要的天氣系統(tǒng)。 1.分類 （1）臺風(fēng)（颶風(fēng)）：風(fēng)力12級以上 （2）熱帶風(fēng)暴：8-11級，10-11級者稱強熱帶風(fēng)暴 （3）熱帶低壓：6-7級。 2.臺風(fēng) 臺風(fēng)的范圍通常以臺風(fēng)最外圍圓形等壓線的直徑為標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)臺風(fēng)范圍為600-1000公里，最大的可達2000公里，最小的僅僅100公里左右，臺風(fēng)環(huán)流伸展的垂直高度可達12-16公里。 臺風(fēng)的強度以近臺風(fēng)中心地面最大平均風(fēng)速和臺風(fēng)中心海平面最低氣壓值來確定。大多數(shù)臺風(fēng)的風(fēng)速在20-50米秒，大者達110米秒，甚至更大。臺風(fēng)中心氣壓值一般為950百帕，低者達920百帕，有的僅877百帕。 臺風(fēng)

20、發(fā)生在南、北緯5-20左右的海水溫度較高的洋面上。全球臺風(fēng)主要發(fā)生在8個海區(qū)（圖5-25）。每年全球發(fā)生臺風(fēng)的總數(shù)大約80次，其中半數(shù)以上發(fā)生在北太平洋(約占52)，北半球占總數(shù)的76，南半球僅占24。南大西洋和南太平洋東部沒有臺風(fēng)發(fā)生。 （1）結(jié)構(gòu)：臺風(fēng)是暖性低壓，因而臺風(fēng)范圍內(nèi)的地面流場是氣旋式輻合流場。按輻合氣流速度的大小，一個發(fā)展成熟的臺風(fēng)，其低層沿經(jīng)向方向可分為三個區(qū)域：(1)外圈：自臺風(fēng)邊緣到最大風(fēng)速區(qū)外緣，風(fēng)速向中心急增，風(fēng)力在6級以上，半徑約200-300公里，(2)中圈：從最大風(fēng)速區(qū)外緣到臺風(fēng)眼壁，是臺風(fēng)中對流和風(fēng)雨最強烈的區(qū)域，半徑為100公里. (3)內(nèi)圈：即臺風(fēng)眼區(qū)，風(fēng)

21、速迅速減小，半徑約5-30公里。 臺風(fēng)流場的垂直分布，大致分為三層： 低層流入層 上升氣流層 高空流出層 （2）天氣 依據(jù)臺風(fēng)的衛(wèi)星云圖和雷達回波，發(fā)展成熟的臺風(fēng)云系，由外向內(nèi)有： (1)外螺旋云帶 (2)內(nèi)螺旋云帶 (3)云墻 (4)臺風(fēng)眼區(qū) 臺風(fēng)區(qū)內(nèi)水汽充沛，氣流上升強烈，往往能造成大量降水(200-300毫米，甚至更多)，強度很大，主要發(fā)生在垂直云墻區(qū)以及內(nèi)螺旋云帶區(qū)，眼區(qū)一般無降水。(3)臺風(fēng)形成和消亡 關(guān)于臺風(fēng)形成和發(fā)展的理論問題，一直是人們探索、研究的重要課題。雖然近年來取得很大進展，但是還沒有得出比較完善的結(jié)論。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，臺風(fēng)是由熱帶弱小的擾動發(fā)展起來的。當(dāng)弱小的熱帶氣旋性

22、系統(tǒng)在高溫洋面上空產(chǎn)生或由外地移來時，因摩擦作用便使氣流產(chǎn)生向弱氣旋內(nèi)部流動的分量，把洋面上的高溫、高濕空氣輻合到氣旋中心，并產(chǎn)生上升和對流運動，暖濕空氣便發(fā)生凝結(jié)，釋放大量潛熱，以加熱氣旋中心上空的氣柱，形成暖心。 廣闊的高溫洋面：海溫高于29-30的洋面，極易發(fā)生臺風(fēng)。 合適的地轉(zhuǎn)參數(shù)值：大多數(shù)臺風(fēng)發(fā)生在緯度5-20度之間，10-15度間為最多。 氣流的垂直切變要?。菏股仙龤饬髂Y(jié)釋放的熱量能聚積在有限的氣柱內(nèi)，而不被擴散出去。合適的流場。(4)臺風(fēng)移動的路徑 臺風(fēng)生成后要發(fā)生移動。移動的方向、速度決定于作用于臺風(fēng)的動力。動力分內(nèi)力和外力兩種，內(nèi)力主要是由地轉(zhuǎn)偏向力引起的。 為了便于分析，

23、假設(shè)臺風(fēng)是一個近似圓形的低壓系統(tǒng)，并看成是由氣旋流型和輻合流型組合而成。在圓形等壓線上各點的切向風(fēng)速VA、VR、VC、VD，大小相等，而在上述兩種流場中，地轉(zhuǎn)偏向力的大小卻是不相等的(圖5-28a)，它是氣旋式流場，作用在臺風(fēng)中心東、西兩側(cè)的地轉(zhuǎn)偏向力(fB、fD)數(shù)值近似相等，方向相反，合力為零，而在南、北方向上，由于地轉(zhuǎn)偏向力隨緯度增加而增大，作用在臺風(fēng)中心北部的地轉(zhuǎn)偏向力(fA)，比作用在南部的地轉(zhuǎn)偏向力(fC)要大，結(jié)果對整個臺風(fēng)來說，就有一個向北的合力。圖5-28b是臺風(fēng)的輻合流場，同樣由于地轉(zhuǎn)偏向力隨緯度有變化，fAfC，產(chǎn)生了向西的合力。在這兩種合力作用下，產(chǎn)生了向西北方向移動的

24、力。臺風(fēng)的范圍愈大，風(fēng)速愈強，向北的合力愈大。 1.西移路徑：當(dāng)北太平洋高壓脊線呈東西走向，而且強大、穩(wěn)定時，或北太平洋副高不斷增強西伸時，臺風(fēng)從菲律賓以東洋面一直向西移動，經(jīng)過南海在我國海南島或越南一帶登陸，對我國華南沿海地區(qū)影響較大。 2.西北路徑：當(dāng)北太平洋高壓脊線呈西北、東南走向時，臺風(fēng)從菲律賓以東洋面向西北方向移動，穿過琉球群島，在我國江、浙或橫穿臺灣海峽，在浙閩一帶登陸。這條路徑對我國影響范圍較大，尤其對華東地區(qū)影響更大。 3.轉(zhuǎn)向路徑：北太平洋副高東退海上，臺風(fēng)從菲律賓以東向西北方向移動，然后轉(zhuǎn)向東北方向移去，路徑呈拋物線狀，對我國東部沿海地區(qū)及日本影響較大。氣象學(xué)與氣候?qū)W實驗指

25、導(dǎo)一觀測場地的要求 1、環(huán)境要求： 場地代表本地區(qū)較大范圍氣象要素特點和天氣、氣候特征的地方，避免局部地形的影響。一般要求場地平坦空曠，四周沒有高大建筑物、樹林和大水池的地方。觀測場地的邊緣與四周孤立障礙物的距離，至 少是該障礙物高度的三倍以上，成排的障礙物，至少是該障礙物高度的10倍以上，四周不應(yīng)種高稈作物，以保證氣流的通暢。2、場地大小的要求： 觀測場地大小應(yīng)為2525m2；如果條件限制，可為16（東西向）20（南北向）m2。中學(xué)氣象園的大小可根據(jù)學(xué)校場地的條件而定，盡可能符合國家氣象局的規(guī)定，可采用1620m2的面積，但不要小于54m2，否則儀器相距太近，相互遮擋，影響觀測質(zhì)量，而且影響

26、活動的進行。3、觀測場內(nèi)的要求： 觀測場地要求平整，不應(yīng)有洞穴、坑洼，突起的地方，否則儀器安置不易達到水平的要求。由于一般地區(qū)下墊面綠色植物分布的面積最廣，所以觀測場內(nèi)應(yīng)種植淺草，土壤應(yīng)保持當(dāng)?shù)氐慕Y(jié)構(gòu)特征，同時在場內(nèi)要鋪設(shè)0.30.5米寬的小路（不能用瀝青鋪面），保持場內(nèi)整潔，方便行走，以免踏平草層。為了保護場內(nèi)儀器設(shè)備，觀測場四周應(yīng)設(shè)高度為1.2米的稀疏圍欄（鐵絲網(wǎng)、鐵欄桿、竹圍欄等),保持氣流通暢。圍欄的北面正中開一個小門，方便出入。要保持場內(nèi)整潔，當(dāng)草高超過20厘米時，要剪短，將草及時運出場地。在冬季降雪時，除小路和百葉箱頂壁的積雪可以清除外，場內(nèi)積雪應(yīng)保持原狀，使其自然融化。二觀測場內(nèi)

27、的儀器的安置 觀測場內(nèi)儀器的安置應(yīng)當(dāng)保持一定距離，互不影響，具體要求如下： 1.儀器高的安排在北面，低的安在南面，東西成行，大體對稱。 2.儀器設(shè)備應(yīng)安置在東西走向的小路的南側(cè)，便于觀測人員觀測時能迅速從北面接近儀器。觀測次數(shù)多的儀器，盡量接近中間小路。 3.百葉箱內(nèi)的溫度表安置的高度規(guī)定為1.5米。 4.測量降雨量的雨量器的安置高度規(guī)定為70厘米。 5.測量風(fēng)的儀器安置在距地面10米以上。 6.觀測場內(nèi)的日射、日照儀器應(yīng)在開闊的地方，并放在平臺上。而且日射儀器事先需要測定反射率。三觀測時間1.每日以北京時間02、08、14、20時進行四次氣候觀測，部分觀測站僅進行08、14、20三次氣候觀測

28、。2.定時觀測項目表3.溫度、濕度氣壓等要素盡可能接近正點觀測，而目測項目如云、能見度等可在正點觀測前進行觀測。4.氣象要素均以北京時間20時日界，自記記錄以24時為日界，日照計以日落為界。5.中學(xué)氣象園觀測項目，每天觀測三次，在不影響教學(xué)工作的前提下，可以提前一小時，在07、13、19時觀測。時間02081420081420日落后觀測項目云、能見度、天氣現(xiàn)象、空氣的溫度、濕度、風(fēng)、氣壓、040厘米地溫降水、凍土、雪深、雪壓、地面最低溫度80320厘米地溫、換溫度、氣壓、濕度自記紙降水、蒸發(fā)、最高、最低氣溫和地面最高、最低氣溫，并調(diào)整觀測表放回原位日照計換紙實驗二空氣溫度的觀測一、幾種液體溫度

29、表 1. 普通溫度表（干濕球溫度表） 氣象站是用一對規(guī)格相同的普通溫度表測定空氣的溫度和濕度，因此又稱為干濕球溫度表。 2. 最高溫度表 3. 最低溫度表 三空氣溫度表的安裝 測定空氣溫度的儀器，應(yīng)放在防止太陽直接照射，又能防止強風(fēng)、雨淋、雪蓋，并能使空氣自由流通的保護裝置內(nèi)。目前觀測臺站用的保護裝置就是百葉箱。 百葉箱，四周是由兩排薄的木板百葉組成，木板向內(nèi)向外傾斜與水平方向成45o角。箱底由三塊木板組成，中間木板比兩側(cè)的木板高出一些，箱蓋有兩層，其間空氣能流通。為了避免太陽直接照射儀器，百葉箱要漆成白色，以防吸熱過多，影響箱內(nèi)氣溫。百葉箱分大小兩種，大百葉箱是安裝溫度、濕度自記儀器的，小百

30、葉箱是安裝干濕球和最高、最低溫度表的。百葉箱應(yīng)水平地牢固地安裝在一個特制的架子上，支架應(yīng)牢固地埋入地下，其頂端高出地面125厘米。箱門朝正北。四自記溫度計自記溫度計是氣象上常用的幾種自記儀器中的一種。自記儀器是自動記錄氣象要素在一天或一周內(nèi)連續(xù)變化情況的一種儀器。從儀器上還能知道氣象要素在某段時間內(nèi)的極值及其出現(xiàn)時間。溫度計由感應(yīng)部分、傳遞放大部分、自記部分組成。自記部分是將傳遞放大的結(jié)果自動記錄下來的部分。包括自記鐘、自記紙和自記筆等。一般自記鐘分日轉(zhuǎn)和周轉(zhuǎn)兩類。自記鐘上放有記錄紙，其紙上與縱軸垂直的水平線表示溫度，通常每格為1。豎的弧線為時間線。自記鐘旋轉(zhuǎn)一圈之后，就更換自記紙（每日一次或

31、一周一次），規(guī)定在14時觀測后換紙。 實驗三 地面溫度的觀測地溫包括地面土壤溫度（地面溫度）和地中土壤溫度（地中溫度）。氣象站一般可根據(jù)需要觀測地面（包括0厘米、最高、最低溫度）淺層（地中5、10、15、20厘米）和較深層（地中40、80、160、320厘米）三個層次的地溫。實驗四觀測空氣濕度 空氣濕度通常用水汽壓、絕對濕度、飽和差、露點溫度表示。濕度觀測方法有兩種：干、濕球溫度表測濕法和毛發(fā)濕度表測濕法。 一用干、濕球表測定濕度的原理這個方法是用兩支相同的溫度表，其中一支溫度表的球部纏有濕潤的紗布，稱為濕球，另一支用來測定空氣溫度，稱做干球。在未飽和的空氣中，由于濕球紗布上的水分不斷蒸發(fā)，而

32、蒸發(fā)所需要的熱量來自于濕球本身及流經(jīng)濕球周圍的空氣，致使?jié)袂驕囟认陆怠．?dāng)濕球因蒸發(fā)所消耗的熱量和從周圍空氣中獲得熱量相平衡時，濕球溫度就不再繼續(xù)下降，結(jié)果干、濕球溫度示度出現(xiàn)了一個差值。這個差值大小，取決于蒸發(fā)的快慢程度，而蒸發(fā)的快慢又取決于空氣的濕度大小以及當(dāng)時的氣壓和風(fēng)速。空氣濕度愈小，濕球水分蒸發(fā)快，濕球溫度降得愈多，干濕球差就愈大；反之，濕度大，濕球水分蒸發(fā)得慢，濕球降低的少，干濕球差值就小。因此可以利用干濕球溫度差來測定空氣的濕度。 計算空氣濕度的基本公式是： e=Et-AP(t- t) 式中：e：絕對濕度 Et：濕球t時的飽和水汽壓 t：干球溫度 t：濕球溫度 A：干濕表系數(shù)，它不是一個常數(shù)。其值決定于濕球附近的空氣流速。在實際工作中，濕度的計算是利用氣象常用表第一號進行查算的。二毛發(fā)濕度表和濕度計人的頭發(fā)經(jīng)過脫脂后會隨著空氣相對濕度變化而有改變長度的特性。實驗表明，當(dāng)相對濕度由0增加到100時，毛發(fā)伸長量為原來長度的2.5，但在不同濕度上其伸長量是不均等的。利用這一特性可以制成毛發(fā)濕度表和毛發(fā)濕度計。實驗五氣壓的觀測氣壓的觀測，通常包括測定本站氣壓，以及根據(jù)本站氣壓計算出海平面氣壓。本站氣壓是指氣象臺站所安置的氣壓表的海拔高度以上的大氣