天氣系統(tǒng)和天氣過程

1、第八章 天氣系統(tǒng)和天氣過程天氣過程天氣系統(tǒng)氣象業(yè)務(wù)與氣象服務(wù)1天氣系統(tǒng) 氣團(tuán) 鋒 氣旋 反氣旋 高空天氣系統(tǒng)天氣系統(tǒng)是指在風(fēng)、氣壓、溫度、濕度等主要?dú)庀笠氐目臻g分布上，具有一定的結(jié)構(gòu)特征并能產(chǎn)生一定天氣的大氣運(yùn)動系統(tǒng)，如鋒、氣旋、槽、切變線等。2氣 團(tuán) 氣團(tuán)就是占據(jù)著廣大空間的一大塊空氣，它的物理屬性(如溫度、濕度、穩(wěn)定度等)在水平方向比較均勻，在垂直方向變化也比較一致。 1氣團(tuán)的概念 2氣團(tuán)的形成和變性 氣團(tuán)的形成需具備兩個條件：大范圍性質(zhì)比較均勻的下墊面和適合的環(huán)流條件。氣團(tuán)離開源地后，溫度、濕度都會發(fā)生改變，這種變化是由于氣團(tuán)所經(jīng)地區(qū)的地理緯度和地面性質(zhì)不同而引起的。氣團(tuán)的這種變化，稱

2、為氣團(tuán)變性。3氣團(tuán)按形成源地不同，可分為北極氣團(tuán)、極地氣團(tuán)、熱帶氣團(tuán)和赤道氣團(tuán)。 3氣團(tuán)的分類 4我國境內(nèi)氣團(tuán)的活動及其天氣特征形按氣團(tuán)的穩(wěn)定度，還可以將氣團(tuán)區(qū)分為穩(wěn)定氣團(tuán)和不穩(wěn)定氣團(tuán) 。 (1)冬季的氣團(tuán)活動 活動于我國的氣團(tuán)主要有極地大陸氣團(tuán)和熱帶海洋氣團(tuán)兩種。 氣團(tuán)按熱力條件可以分為冷氣團(tuán)和暖氣團(tuán)。 (2)夏季的氣團(tuán)活動影響我國的氣團(tuán)主要有熱帶太平洋氣團(tuán)、西伯利亞氣團(tuán)、熱帶大陸氣團(tuán)、赤道氣團(tuán)。 (3)過渡季節(jié)的氣團(tuán)活動 春秋兩季，控制我國的主要?dú)鈭F(tuán)是變性西伯利亞氣團(tuán)和熱帶太平洋氣團(tuán)。 4天氣系統(tǒng) 氣團(tuán) 鋒 氣旋 反氣旋 高空天氣系統(tǒng)5鋒 鋒 當(dāng)冷氣團(tuán)和暖氣團(tuán)相遇時，兩氣團(tuán)之間有一交接過渡

3、區(qū)，稱它為“鋒面”。鋒面與地面的交線稱鋒線，鋒線簡稱為鋒（圖66） 暖鋒冷鋒準(zhǔn)靜止鋒錮囚鋒鋒的概念鋒的分類和鋒面天氣67 暖鋒暖氣團(tuán)向冷氣團(tuán)方向移動的鋒，稱為暖鋒。 在暖鋒附近多云雨。從離鋒線最遠(yuǎn)的地方看，其云序為卷云、卷層云、高層云、雨層云等層狀云。靠近地面鋒線附近處，云最低、最厚，離鋒線越遠(yuǎn)，云就越薄越高。雨區(qū)在鋒線前，常為連續(xù)性降水，寬度在200千米以上（圖67） 1.暖鋒的定義2.暖鋒天氣89冷鋒 冷鋒的定義又稱為第一型冷鋒，因為其移動速度較慢，暖空氣沿鋒面上升比較平穩(wěn)，所以形成的云雨分布和暖鋒大體相似，只是排列次序相反（如圖）.緩行冷鋒 冷鋒急行冷鋒 冷氣團(tuán)向暖氣團(tuán)方向移動的鋒，稱為

4、冷鋒。 又稱為第二型冷鋒，因為急行冷鋒移動速度很快，鋒面坡度大于緩行冷鋒（如圖）。 10雨區(qū)主要出現(xiàn)在鋒線后面，平均寬度在200千米以 內(nèi)，多為連續(xù)性降水 11 主要形成濃積云和積雨云，在積雨云前常有卷積云和高積云。積雨云區(qū)很窄，只有幾十公里，降水一般呈陣性。 12準(zhǔn)靜止鋒概念天氣分類云區(qū)、雨區(qū)都比暖鋒更寬些降水強(qiáng)度雖比暖鋒小，但降水持續(xù)時間比暖鋒長，往往是連綿細(xì)雨不斷準(zhǔn)靜止鋒附近風(fēng)力很小 （圖610） 華南準(zhǔn)靜止鋒 昆明準(zhǔn)靜止鋒 準(zhǔn)靜止鋒天山準(zhǔn)靜止鋒它與這個地區(qū)的寒露風(fēng)、低溫霜凍、早春的低溫陰雨、46月份的鋒面暴雨等災(zāi)害性天氣都有直接聯(lián)系。 經(jīng)常出現(xiàn)在貴陽和昆明之間。這種鋒在冬半年出現(xiàn)最多，

5、持續(xù)時間也較長，經(jīng)常可達(dá)10一15天， 13鋒 鋒 當(dāng)冷氣團(tuán)和暖氣團(tuán)相遇時，兩氣團(tuán)之間有一交接過渡區(qū)，稱它為“鋒面”。鋒面與地面的交線稱鋒線，鋒線簡稱為鋒（圖66） 暖鋒冷鋒準(zhǔn)靜止鋒錮囚鋒鋒的概念鋒的分類和鋒面天氣1415錮囚鋒是冷鋒和暖鋒，或者兩條冷鋒合并而成的。 錮囚鋒概念天氣 它的天氣也必然會保留原來冷鋒和暖鋒的一些特征。但由于錮囚后，暖空氣被抬升到很高的高度，因此，云層增厚，降水增強(qiáng)，雨區(qū)擴(kuò)大，風(fēng)力界于冷鋒與暖鋒之間 (見圖611)。 天氣系統(tǒng) 氣團(tuán) 鋒 氣旋 反氣旋 高空天氣系統(tǒng)18氣 旋定義氣旋的強(qiáng)度氣旋的加深與填塞 氣旋是指在同一高度上中心氣壓比周圍低、占有三度空間的在尺度渦旋。

6、氣旋的范圍是以地面圖上最外圍的閉合等壓線來確定的，它的直徑一般在1OOO千米左右。在低壓內(nèi)氣壓數(shù)值最低的地方，叫做低壓中心，它的數(shù)值就是這個低氣壓的中心強(qiáng)度，一般氣旋的強(qiáng)度在970一1010毫巴，最低可達(dá)887毫巴。 氣旋中心氣壓變低，稱之為氣旋加深；反之，中心氣壓增加，常稱之為氣旋減弱或填塞。 19氣旋的分類溫帶氣旋1. 鋒面氣旋的結(jié)構(gòu)和天氣氣旋按熱力結(jié)構(gòu)來分類，分為鋒面氣旋和無鋒面氣旋兩類，其中無鋒面氣旋包括暖性氣旋(熱低壓、臺風(fēng))和冷性氣旋(高空冷渦)。 發(fā)展成熟的鋒面氣旋內(nèi)部，可分為冷、暖兩個區(qū)。通常東、北、西三面為冷區(qū)，南面為暖區(qū)。暖區(qū)和冷區(qū)之間，存在著暖鋒和冷鋒。暖鋒與冷鋒相接的一

7、點，即鋒線向高緯度突出的一點，氣壓最低，即為氣旋中心(圖612)。 2. 東亞氣旋東亞地區(qū)的氣旋主要發(fā)生在兩個地帶。一個位于2535N之間（南方氣旋） ；另一個位于4555N之間（北方氣旋）。 2021天氣系統(tǒng) 氣團(tuán) 鋒 氣旋 反氣旋 高空天氣系統(tǒng)22反氣旋定義分類溫帶反氣旋副熱帶高壓 所謂反氣旋通常指地面高壓。反氣旋的范圍是以最外圍一條閉合等壓線來表示的，直徑常超過2000千米，反氣旋中心的氣壓值代表它的強(qiáng)度。 根據(jù)地理分布劃分為極地反氣旋、溫帶反氣旋和副熱帶反氣旋；根據(jù)熱力結(jié)構(gòu)劃分為冷性反氣旋和暖性反氣旋。溫帶反氣旋主要是指活動在中高緯度地區(qū)的冷性反氣旋，一般稱為冷高壓。影響我國的冷高壓主

8、要是西伯利亞高壓或蒙古高壓。23副熱帶高壓太平洋高壓控制下的天氣 太平洋高壓的活動對我國天氣的影響 太平洋高壓的西北側(cè)，盛行西南暖濕氣流，同時，它與西風(fēng)帶系統(tǒng)相鄰，多冷空氣活動。因此，副高的北側(cè)水氣充沛，上升運(yùn)動強(qiáng)烈，故多陰雨天氣。太平洋高壓的南側(cè)，盛行東風(fēng)，常有臺風(fēng)、熱帶低壓、東風(fēng)波等天氣系統(tǒng)活動，造成雷暴、大風(fēng)大雨天氣。 太平洋高壓脊內(nèi)部有很強(qiáng)的輻散下沉氣流，同時副高脊線附近的氣壓梯度又很小。所以為晴朗少云、炎熱微風(fēng)的天氣。 1. 從2月中旬至3月下旬，副高脊線由北緯130緩慢北移到北緯150附近，脊端也靠近東經(jīng)1200。這時，可以造成華南低溫陰雨天氣或霜凍天氣 。 2. 46月，太平洋高

9、壓逐漸加強(qiáng)，脊線明顯地向北移到北緯200以南。這時，可以造成華南前汛期。 3.6月中旬或下旬，副高脊線第一次北跳，跳至北緯25270，脊端可達(dá)到東經(jīng)1200以西。太平洋高壓西北側(cè)的大范圍雨區(qū)，隨之北移到我國長江中、下游和日本一帶。這就是該地區(qū)的梅雨季節(jié)。 4. 7月上、中旬副高脊線第二次北跳，跳至北緯300附近，其脊端已到東經(jīng)1200以西。形成黃淮雨季。 5. 7月底至8月初，副高脊線穩(wěn)定在北緯350，其脊端已伸入到整個華中地區(qū)。形成華北暴雨。 6. 9月上旬，副高脊線第一次回跳，跳到北緯250附近， 這時大范圍雨區(qū)又退回到黃河流域，而長江中、下游地區(qū)出現(xiàn)秋高氣爽的天氣。 7. 10月上旬副高

10、脊線第二次回跳到北緯200以南，其脊端顯著東撤到東經(jīng)1200附近。這時，可以造成華南后汛期。 24天氣系統(tǒng) 氣團(tuán) 鋒 氣旋 反氣旋 高空天氣系統(tǒng)25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)帶氣流上的波動波谷對應(yīng)著高空低壓槽，波峰對應(yīng)著高空高壓脊。切變線 高空冷渦 26切變線 1、切變線：是風(fēng)向，風(fēng)速發(fā)生急劇改變的狹窄地區(qū)。切變線在地面和高空均可發(fā)生，但在850毫巴或700毫巴等壓面上特別多。 我國切變線主要發(fā)生在江淮流域和華南地區(qū)、西藏高原，云貴高原和華北等地也有切變線形成。27 2、切變線分類 根據(jù)切變線上風(fēng)場及其移動方向的不同，可分為三種

11、類型 見圖 5- 22圖 5-22 切變線的形成28 冷鋒式切變 偏北風(fēng)和西南風(fēng)或偏北風(fēng)和西風(fēng)的切變。 暖鋒式切變 東南風(fēng)和西南風(fēng)或東風(fēng)和南風(fēng)之間的切變。 靜止鋒切變 東風(fēng)和西風(fēng)之間的切變。 切變線的天氣特點，由于切變線附近有空氣上升運(yùn)動，所以常形成陰雨天氣，并且容易產(chǎn)生暴雨或雷雨。 29高空冷渦 高空冷渦系指位于高空且中心氣壓較四周為低，并有冷中心相配合的渦旋天氣系統(tǒng)，簡稱冷渦。對我國天氣有較大影響的冷渦有東北冷渦和西南低渦。 1、東北冷渦 指在我國東北地區(qū)活動的高空冷渦。一般在700hPa以上才有明顯表現(xiàn)，300hPa高度上最清楚。它的活動能造成東北地區(qū)的大風(fēng)、降水和低溫天氣。30 2、西

12、南低渦(簡稱西南渦) 是指出現(xiàn)在四川盆地西部和南部地區(qū)700毫巴或850hPa氣層中的冷性低壓天氣系統(tǒng)。是在我國西南特殊地形的影響下產(chǎn)生的。 西南渦在四川盆地一年四季都可出現(xiàn)，但以56月最多。 西南渦的天氣，在原地時，由于低渦區(qū)內(nèi)氣流的輻合上升作用，可以產(chǎn)生一些陰雨或雷陣雨天氣。當(dāng)西南渦東移發(fā)展時，雨區(qū)不斷擴(kuò)大，降水強(qiáng)度亦常增強(qiáng)，在夏半年還常伴有雷暴發(fā)生。它是長江流域甚至華北地區(qū)嚴(yán)重天氣的主要天氣系統(tǒng)之一。31寒潮梅雨 天氣過程32 1、寒潮天氣系統(tǒng)： 寒潮在地面天氣圖上，表現(xiàn)為一個強(qiáng)大的冷高壓(反氣旋)，其中心強(qiáng)度常達(dá)到1040hPa以上，最強(qiáng)時可達(dá)1080hPa以上。冷高壓的前沿為一條冷鋒

13、。(見圖)寒潮定義影響我國的寒潮天氣系統(tǒng)和路徑中央氣象局規(guī)定： 由于冷空氣的入侵，使氣溫在24h內(nèi)下降10以上，最低氣溫在5以下，稱為寒潮。近年來又補(bǔ)充規(guī)定：長江流域及其以北地區(qū)，48h內(nèi)降溫14以上，長江中下游最低氣溫達(dá)到4或以下，并且陸地上有三個大區(qū)伴有57級大風(fēng)，海上有三個海區(qū)伴有68級大風(fēng)，也稱為寒潮。 33寒潮天氣系統(tǒng)34 2、寒潮路徑：寒潮路徑指冷空氣主體的移動路線。根據(jù)中央氣象臺的統(tǒng)計，影響我國的冷空氣有95都要經(jīng)過關(guān)鍵區(qū)(如圖中的陰影區(qū))。到達(dá)關(guān)鍵區(qū)后，冷空氣可由西北、東、西、東加西等四路侵入我國： 西北路 冷空氣自關(guān)鍵區(qū)經(jīng)蒙古到達(dá)我國河套附近南下，直達(dá)長江中下游地區(qū)，冷空氣在

14、長江以北，造成大風(fēng)、降溫天氣，在長江以南，可發(fā)展為雨雪天氣。3536東路 冷空氣東移到我國華北北部后，其主力繼續(xù)東移，低層冷空氣受長白山阻擋折向西南，經(jīng)渤海侵入華北，再從黃河下游向南直達(dá)兩湖盆地。東路冷空氣,使渤海、黃海、黃河下游一帶出現(xiàn)東北大風(fēng)，華北、東北出現(xiàn)連陰雨雪。西路 冷空氣自關(guān)鍵區(qū)經(jīng)我國新疆、青海、西藏高原東側(cè)南下，該路冷空氣，造成我國大范圍地區(qū)降溫、降雨等天氣過程。東路加西路 東路的冷空氣從黃河下游南下，西路的冷空氣從青海東部南下，兩股冷空氣在黃河、長江間匯合，并繼續(xù)南下侵入長江以南廣大地區(qū)，先造成大范圍的雨雪，然后出現(xiàn)大風(fēng)降溫天氣。3738寒潮天氣各地不同，但最為突出的表現(xiàn)是劇烈

15、降溫、偏北大風(fēng)和降水。在短時間內(nèi)溫度可以下降10以上，風(fēng)速可猛增到1020米秒，有時還有降雪與沙暴。1、寒潮的危害 侵襲時的大風(fēng)常使果樹和莊稼刮倒、吹折，人畜受傷，尤以北方的沙暴和暴風(fēng)雪。 溫度驟降可使果樹和農(nóng)作物等遭受嚴(yán)重的凍害，尤其是晚春時節(jié)，常使幼嫩作物和果樹幼芽、花蕾遭受凍害。寒潮天氣寒潮的危害及防御392、寒潮的防御 為減輕和避免寒潮所造成的損失，除重視收聽寒潮天氣預(yù)報，以便采取積極的抗災(zāi)措施外，在農(nóng)業(yè)上應(yīng)采取以下措施：搶收已經(jīng)成熟的農(nóng)作物，覆蓋育苗地，稻田施肥、灌水，對果樹的主干及果實采取各種保暖措施等。40寒潮梅雨 天氣過程41定義 梅雨天氣 梅雨梅雨是指每年6月中旬到7月上、中

16、旬初夏，我國長江中下游指宜昌以東的28-34N 范圍內(nèi)或稱江淮流域至日本南部這狹長區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的一段連陰雨天氣。 入梅、出梅和空梅通常將6月中旬前后梅雨開始稱為入梅，7月上旬前梅雨結(jié)束稱為出梅；個別年份梅雨不顯著稱為空梅。 長江中下游多陰雨天氣，雨量充沛，相對濕度很大，日照時間短，降水一般為不連續(xù)性降水，常有陣雨或雷雨，有時可達(dá)暴雨。 42四、梅雨天氣和農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 1、初夏是江淮流域的梅雨期，降水量最多，是一年中降水最集中的時期。該季節(jié)正是棉花、早稻、果樹旺盛生長時期，也是作物等需水量較高時期。因此，梅雨期長短，入梅、出梅時間的早晚，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響很大。 2、入梅早，由于連陰雨，影響夏收；入梅晚又影響夏栽夏種。一般長江中下游地區(qū)，以6月中旬入梅最好。43 3、梅雨期過短，(如1958年為空梅)，因降水量少，提前進(jìn)入伏旱期，常形成嚴(yán)重的干旱天氣。 4、梅雨期過長(如1954年梅雨期長達(dá)40d)，因雨日、雨量多，常造成嚴(yán)重的水澇。同時，作物長時期處于低溫、連陰雨、光照不足的天氣條件下，影響作物正常的生長發(fā)育進(jìn)程和產(chǎn)量形成。例如，棉花形成“高腳棉”，而且花蕾易脫落；影響