天氣學(xué)原理知識(shí)點(diǎn)匯總

天氣學(xué)原理知識(shí)點(diǎn)匯總天氣學(xué)原理知識(shí)點(diǎn)匯總天氣學(xué)原理知識(shí)點(diǎn)匯總資料僅供參考文件編號(hào)：2022年4月天氣學(xué)原理知識(shí)點(diǎn)匯總版本號(hào)：A修改號(hào)：1頁(yè)次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：氣團(tuán)與鋒1.氣團(tuán)氣團(tuán)性質(zhì)的改變是如何發(fā)生的氣團(tuán)是空氣在氣團(tuán)源地經(jīng)過(guò)對(duì)流、湍流、輻射、蒸發(fā)等物質(zhì)和熱量交換作用后，取得與下墊面相同的物理屬性而形成的，當(dāng)它離開(kāi)源地移至與源地性質(zhì)不同的下墊面時(shí)，二者之間又會(huì)產(chǎn)生水汽與熱量交換，氣團(tuán)的物理屬性發(fā)生變化，即發(fā)生氣團(tuán)變性。老氣團(tuán)的變性亦是新氣團(tuán)形成的過(guò)程。2.鋒附近要素場(chǎng)的分布特征T（溫度）場(chǎng)：水平溫度梯度大（等溫線密集）；垂直溫度梯度?。ㄒ蛳旅媸抢錃鈭F(tuán)，上為暖氣團(tuán)，會(huì)出現(xiàn)溫度垂直減率很小的情況甚至出現(xiàn)逆溫）；等位溫線密集（鋒區(qū)內(nèi)，特別大，強(qiáng)穩(wěn)定層）。P（氣壓）場(chǎng)：等壓線通過(guò)鋒面時(shí)呈氣旋式彎折，且折角指向高壓；鋒線一般位于地面氣壓槽內(nèi)；鋒區(qū)內(nèi)等壓線(等高線)的氣旋式曲率大。變壓場(chǎng)：暖鋒前負(fù)變壓明顯；冷鋒后正變壓明顯。（地面變壓與溫度平流的關(guān)系：冷平流使地面氣壓增加，暖平流使地面氣壓減?。╋L(fēng)場(chǎng)：（前提：不考慮摩擦，認(rèn)為滿足地轉(zhuǎn)關(guān)系）鋒線附近的風(fēng)場(chǎng)具有氣旋式切變，這種現(xiàn)象在有摩擦的地方更為明顯。

3.鋒的強(qiáng)度的變化補(bǔ)充一些：如何確定鋒的強(qiáng)度（簡(jiǎn)單的說(shuō)：鋒的強(qiáng)度可用鋒面兩側(cè)的溫度差與水平距離（多用緯距）的比值來(lái)表示）850hPa鋒區(qū)內(nèi)溫度梯度判斷，等溫線越密集，鋒區(qū)越強(qiáng)；剖面圖上鋒區(qū)內(nèi)等位溫線越密集、等假相當(dāng)位溫線折角越明顯對(duì)流運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)烈，鋒區(qū)越強(qiáng)；各高度層對(duì)比，鋒面坡度越小，鋒面兩側(cè)溫度差則越大，鋒區(qū)越強(qiáng)。鋒強(qiáng)度的變化鋒強(qiáng)度的增強(qiáng)、減弱可以用鋒生鋒消的條件來(lái)判斷。鋒生函數(shù)可以表示為：F=水平運(yùn)動(dòng)（f1）+垂直運(yùn)動(dòng)（f2）+非絕熱加熱項(xiàng)（f3）

F>0:鋒生；F<0:鋒消。影響鋒生鋒消的因素（影響鋒強(qiáng)度變化的因子）

i．水平運(yùn)動(dòng)f1

若水平氣流沿著溫度升度方向是輻合的，當(dāng)f1>0，有鋒生作用。

若水平氣流沿著溫度升度方向是輻散的，當(dāng)f1<0，有鋒消作用。

有鋒生作用并不一定有鋒生成，還要求在相當(dāng)廣闊區(qū)域內(nèi)，溫度梯度或速度梯度都不能呈線

性分面。

ii．垂直運(yùn)動(dòng)的影響f2

若大氣層結(jié)穩(wěn)定()，w表示xyz坐標(biāo)下的垂直速度，當(dāng)暖氣團(tuán)中下沉，冷氣團(tuán)中上升，即時(shí)，F(xiàn)2〉0，有鋒生作用，反之有鋒消作用；若大氣層結(jié)不穩(wěn)定()，當(dāng)暖氣團(tuán)中上升，冷氣團(tuán)中下沉，即時(shí)，F(xiàn)2〈0，有鋒生作用，反之有鋒消作用。

iii．非絕熱加熱f3冷空氣冷卻，暖空氣加熱最為有利于鋒生。非絕熱過(guò)程的凝結(jié)潛熱釋放多在鋒區(qū)暖空氣一側(cè)，因而有助于鋒的生成及加強(qiáng)。4.地面圖上鋒移動(dòng)速度的判斷i．根據(jù)鋒面移動(dòng)速度公式，地面圖上鋒的移動(dòng)速度與附近變壓梯度成正比，與附近氣壓槽深度成反比；ii．地面鋒的移動(dòng)與鋒線兩側(cè)風(fēng)場(chǎng)的分布情況有關(guān)，即決定于鋒兩側(cè)垂直于鋒線的風(fēng)速分量，鋒沿著垂直于鋒的氣流方向移動(dòng)，在不考慮其它因素的前提下，風(fēng)速越大移動(dòng)越快；iii．地面鋒的移動(dòng)還受高空引導(dǎo)氣流控制。700hPa和500hPa層上的氣流對(duì)地面的鋒面移動(dòng)有引導(dǎo)作用，稱此氣流為引導(dǎo)氣流，地面鋒面移動(dòng)速度與其上空引導(dǎo)氣流垂直于地面鋒線的分速成正比。移速經(jīng)驗(yàn)公式可寫成，其中a為引導(dǎo)系數(shù)，v為引導(dǎo)氣流的速度，A為引導(dǎo)氣流與鋒面的交角。iv．地面上運(yùn)動(dòng)的鋒受地面摩擦和地形的作用，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（速度、方向、坡度等）發(fā)生變化。移速因會(huì)地面摩擦而減小，鋒面疊置狀態(tài)有變化；當(dāng)鋒面遇到和自身大致平行的山脈時(shí)會(huì)受到阻滯，形成地形準(zhǔn)靜止鋒（如天山準(zhǔn)靜止鋒，南嶺準(zhǔn)靜止鋒，昆明準(zhǔn)靜止鋒等），兩側(cè)鋒面繞過(guò)山地時(shí)，整個(gè)鋒線便成弓形；遇到高原、山地時(shí)若其后又有冷鋒移近，可能會(huì)形成地形錮囚鋒。5.舉例說(shuō)明高空急流和行星鋒區(qū)的聯(lián)系。在對(duì)流層中上層等壓面圖上，寬度為幾百公里的等溫線最密集的帶狀區(qū)域是所謂的高空鋒區(qū)，也稱為行星鋒區(qū)。由于等高線密集區(qū)常與等溫線密集區(qū)同時(shí)存在，且位置偏離不大，有時(shí)也將等高線密集帶稱為行星鋒區(qū)。行星鋒區(qū)實(shí)際上是中高緯度冷氣團(tuán)與較低緯度暖氣團(tuán)之間的過(guò)渡區(qū)域。北半球行星鋒區(qū)主要有兩支：北支介于冰洋氣團(tuán)與極地氣團(tuán)之間，一般稱為極鋒；南支介于極地氣團(tuán)與熱帶氣團(tuán)之間，一般稱為副熱帶鋒。急流是風(fēng)場(chǎng)的一個(gè)特征，在高空和低空，低緯度和中高緯度都可以出現(xiàn)，位于對(duì)流層上層或平流層中，高度通常為10km左右。行星鋒區(qū)與急流的關(guān)系非常密切，根據(jù)熱成風(fēng)原理：，高空鋒區(qū)內(nèi)溫度梯度大，熱成風(fēng)大，高空急流在鋒區(qū)之上形成。例如，極鋒急流與中、高緯度的高空行星鋒區(qū)（極鋒）相聯(lián)系；副熱帶急流于中低緯度的高空行星鋒區(qū)（副熱帶鋒）相聯(lián)系，形成于副熱帶高壓的北部邊緣，平均在200hPa副熱帶高壓脊線以北1000~1500km處。氣旋的活動(dòng)與行星鋒區(qū)密切相關(guān)：地面鋒線常常是極鋒行星鋒區(qū)在地面上的反映。氣旋的發(fā)生、發(fā)展一般都是在鋒區(qū)上進(jìn)行的，其出現(xiàn)的最大頻數(shù)以及主要路徑和鋒區(qū)的平均位置基本一致。在高空急流的南側(cè)，強(qiáng)反氣旋式切變渦度造成的氣流輻散有利于地面氣旋的發(fā)展，在高空急流的北側(cè)，強(qiáng)氣旋式渦度有利于地面反氣旋發(fā)展氣旋反氣旋1.地面氣旋或反氣旋與高空系統(tǒng)有什么對(duì)應(yīng)關(guān)系什么原因造成這種配置高空槽前脊后對(duì)應(yīng)地面氣旋，槽后脊前對(duì)應(yīng)地面反氣旋。造成這種配置的原因：大氣系統(tǒng)具有斜壓性，溫度場(chǎng)位相落后于高度場(chǎng)，高空平均冷溫度舌落后于高空槽。由于高空槽前有正渦度平流，氣旋性渦度將增加，流場(chǎng)與氣壓場(chǎng)不適應(yīng)，在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下產(chǎn)生氣流輻散，輻散運(yùn)動(dòng)使正渦度增加不致太快。根據(jù)達(dá)因補(bǔ)償原理，低層空氣上升補(bǔ)償，地面減壓，地面空氣在氣壓梯度力、科氏力和摩擦力的作用下向負(fù)變壓區(qū)輻合以適應(yīng)減壓了的氣壓場(chǎng)，地面生成氣旋，流場(chǎng)與氣壓場(chǎng)達(dá)到新的地轉(zhuǎn)平衡。同樣道理，在高空槽后為負(fù)渦度平流區(qū)，該處反氣旋性渦度增加，氣流在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下輻合，使反氣旋性渦度增加不致太快，輻合下沉運(yùn)動(dòng)使地面加壓，又由于氣壓梯度力的作用，加壓區(qū)氣流輻散成為反氣旋，流場(chǎng)與氣壓場(chǎng)達(dá)到新的地轉(zhuǎn)平衡。2.地面氣旋或反氣旋的發(fā)展變化主要與什么因素有關(guān)地形對(duì)氣旋和反氣旋有什么影響根據(jù)地面氣旋發(fā)展方程可知影響氣旋反氣旋發(fā)展變化的主要因素有四項(xiàng)：渦度平流（500hPa）:正渦度平流區(qū)有利于地面氣旋的發(fā)展；負(fù)渦度平流區(qū)有利于地面反氣旋發(fā)展。厚度（溫度）平流（700hPa）:暖平流區(qū)有利于地面氣旋發(fā)展；冷平流區(qū)有利于地面反氣旋發(fā)展。大氣穩(wěn)定度：穩(wěn)定大氣不利于地面氣旋反氣旋的發(fā)展；不穩(wěn)定大氣有利于地面氣旋反氣旋的發(fā)展。非絕熱加熱：加熱有利于地面氣旋發(fā)展；冷卻有利于地面反氣旋發(fā)展。地形對(duì)氣旋反氣旋的影響：山脈的作用：迎風(fēng)面使氣流被迫抬生，背風(fēng)坡產(chǎn)生下沉運(yùn)動(dòng)。氣旋在迎風(fēng)面阻塞減弱，背風(fēng)面加強(qiáng)；反氣旋則相反。氣流越地形而過(guò)，產(chǎn)生垂直運(yùn)動(dòng)，引起輻合、輻散，通過(guò)位渦守恒(f+ζ)/H=const原理影響到氣柱渦度，從而影響地面氣旋和反氣旋的發(fā)展。氣柱變長(zhǎng)，渦度增大，有利于氣旋發(fā)展；氣柱縮短，渦度減小，有利于反氣旋發(fā)展。氣流過(guò)山時(shí)，迎風(fēng)坡抬升使H變小，有利于反氣旋性渦度加強(qiáng)；背風(fēng)坡下沉，H變大，有利于氣旋性渦度加強(qiáng)。大氣環(huán)流1.大氣環(huán)流的基本特征：=1\*GB2⑴平均經(jīng)向環(huán)流

定義：經(jīng)圈環(huán)流是指風(fēng)的經(jīng)向分量和空氣的垂直運(yùn)動(dòng)在子午面上組成的環(huán)流圈。

特點(diǎn)：

北半球冬季子午面上有三個(gè)平均環(huán)流圈：高緯和低緯地區(qū)是兩個(gè)正環(huán)流圈，中緯度地區(qū)是一個(gè)逆環(huán)流圈，低緯度的正環(huán)流圈，通常稱之為信風(fēng)環(huán)流圈，也叫哈德萊(Hadley)環(huán)流圈。它對(duì)應(yīng)著低空由副熱帶高壓吹向赤道的信風(fēng)和高空由赤道吹向副熱帶地區(qū)的反信風(fēng)。高緯度環(huán)

流圈稱為極地環(huán)流圈（PolarCell），對(duì)應(yīng)地面由極地高壓吹向副極地低壓的極地東風(fēng)和高空西風(fēng)；中緯度逆環(huán)流圈成為Ferrel環(huán)流。南北向風(fēng)速相對(duì)于緯向風(fēng)小得多，南北空氣交換冬強(qiáng)夏弱。=2\*GB2⑵平均緯向環(huán)流

定義：平均緯向環(huán)流是指平均緯向風(fēng)的經(jīng)向分布。

特點(diǎn)：（1）不計(jì)經(jīng)向風(fēng)速分量，近地面層的平均緯向風(fēng)帶可分為三個(gè)：極地東風(fēng)帶、中緯度西風(fēng)帶和低緯度信風(fēng)帶。

（2）與此三個(gè)風(fēng)帶相應(yīng)的地面氣壓帶是四個(gè)：極地高壓帶、副極地低壓帶、副熱帶高壓帶和赤道低壓帶。通常稱它們?yōu)椤叭L(fēng)四帶”。（3）平均水平環(huán)流

=1\*ROMANI對(duì)流層中部（500hpa）：冬季北半球?qū)α鲗又胁凯h(huán)流的最主要特點(diǎn)是盛行著以極地為中心的沿緯圈的西風(fēng)環(huán)流，西風(fēng)帶上有行星尺度的平均槽、脊。其中有三個(gè)明顯的槽：一在亞洲東岸（由鄂霍次克海向較低緯度的日本及中國(guó)東海傾斜），稱為東亞大槽；二是位于北美東岸（自大湖區(qū)向較低緯度的西南方傾斜），稱為北美大槽；三是由歐洲白海向西南方向伸展的較弱的歐洲淺槽，是三槽中最弱的一個(gè)，在三個(gè)槽之間有三個(gè)平均脊，分別位于阿拉斯加、西歐沿岸和青藏高原的北部。夏季北半球?qū)α鲗又胁康沫h(huán)流與冬季相比有顯著的不同，西風(fēng)帶明顯北移，等高線變稀，中高緯度的西風(fēng)帶上由三個(gè)槽轉(zhuǎn)變?yōu)樗膫€(gè)槽，其強(qiáng)度比冬季顯著減弱。

=2\*ROMANII對(duì)流層底部（即海平面）：冬季，北半球的主要活動(dòng)中心是兩個(gè)低壓和幾個(gè)高壓。一個(gè)是阿留申低壓，與高空東亞大槽相對(duì)應(yīng)；另一個(gè)是冰島低壓，與北美大槽相對(duì)應(yīng)。幾個(gè)高壓有西伯利亞高壓、北美高壓、太平洋高壓和大西洋高壓。前兩個(gè)為冷高壓，后兩個(gè)為副熱帶高壓。夏季與冬季的最突出的差別是冬季大陸上的兩個(gè)冷高壓到了夏季變成了兩個(gè)熱低壓：亞洲低壓和北美低壓。阿留申低壓和冰島低壓在夏季雖仍存在，但比冬季弱得多。副熱帶高壓夏季顯著北移，海上的兩個(gè)副熱帶高壓變得非常強(qiáng)大。半永久性大氣活動(dòng)中心冬夏季均存在，包括冰島低壓、阿留申低壓、太平洋副高、大西洋副高、格陵蘭高壓。季節(jié)性活動(dòng)中心包括亞洲高壓、亞洲熱低壓、北美冷高壓和北美熱低壓。2.影響大氣環(huán)流的主要影響因素有哪些各起什么作用1）太陽(yáng)輻射作用太陽(yáng)輻射能是大氣環(huán)流形成與維持的基本能源，輻射強(qiáng)度隨緯度分布的不均勻使溫度場(chǎng)的分布隨緯度變化而變化，地氣系統(tǒng)吸收的太陽(yáng)輻射能由赤道向兩極迅速遞減，而系統(tǒng)向宇宙空間發(fā)出的紅外輻射隨緯度變化很小，赤道僅略高于兩極，導(dǎo)致低緯度能量盈余，高緯度能量虧欠，能量向極地輸送，為了補(bǔ)充輸送過(guò)程中因摩擦等損失的動(dòng)能，赤道與極地之間的能量差異就維持一定的數(shù)值。南北方向的溫度差產(chǎn)生了高層從赤道指向極地的位勢(shì)梯度，空氣向極地運(yùn)動(dòng)并在兩極下沉，質(zhì)量堆形成對(duì)流層下部自極地指向赤道的氣壓梯度力，于是產(chǎn)生自極地向赤道的氣流，成為一個(gè)閉合環(huán)流，稱作直接熱力環(huán)流圈。2）地球自轉(zhuǎn)由于地球自轉(zhuǎn)的影響，單一的直接熱力環(huán)流圈是不存在的，在北半球由赤道附近上升，向北運(yùn)動(dòng)的空氣受地轉(zhuǎn)偏向力的作用，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄驏|的運(yùn)動(dòng)，約在30oN附近氣壓梯度力與地轉(zhuǎn)偏向力達(dá)到平衡，空氣運(yùn)動(dòng)自西向東，在此發(fā)生輻合堆積，同時(shí)輻射冷卻，使地面氣壓升高，產(chǎn)生下沉運(yùn)動(dòng)，下沉的空氣分別向南向北輻散流去，其中向南的氣流在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下形成東北信風(fēng)，回到熱帶輻合帶，由此形成哈得來(lái)環(huán)流。同理在極地，受地轉(zhuǎn)偏向力的作用，在北半球形成自極地向高緯干冷的東北風(fēng)，其與從低緯哈得來(lái)環(huán)流圈的下沉輻散而向北運(yùn)動(dòng)的西南暖濕氣流相遇，便形成了極鋒，暖濕空氣沿鋒面滑升，到達(dá)對(duì)流層上部時(shí)又南北分流，向北的一支在極地下沉，構(gòu)成另一個(gè)直接環(huán)流圈，極地環(huán)流。向南的一支在對(duì)流層上部與哈得來(lái)環(huán)流圈高層來(lái)自赤道的更暖濕的空氣在副熱帶相遇，形成副熱帶鋒區(qū)，繼而下沉構(gòu)成間接環(huán)流圈，費(fèi)雷爾環(huán)流。與極鋒和副熱帶鋒區(qū)分別對(duì)應(yīng)為高空的極鋒急流和副熱帶西風(fēng)急流，由于地球的自轉(zhuǎn)，這種帶狀氣流常呈波狀，使南北之間不同溫度的空氣進(jìn)行熱量和角動(dòng)量交換。3）角動(dòng)量交換（摩擦和地形的作用）單位質(zhì)量空氣繞地軸旋轉(zhuǎn)的絕對(duì)角動(dòng)量為：地面摩擦和大氣中的內(nèi)摩擦?xí)r時(shí)刻刻都在消耗大氣的動(dòng)能，阻滯大氣的運(yùn)動(dòng)。

空氣與轉(zhuǎn)動(dòng)地球之間產(chǎn)生了轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，發(fā)生角動(dòng)量輸送。通過(guò)摩擦作用，大氣在低緯東風(fēng)帶獲得西風(fēng)角動(dòng)量，在中高緯西風(fēng)帶消耗西風(fēng)角動(dòng)量；通過(guò)山脈的作用，西風(fēng)帶大氣損失西風(fēng)角動(dòng)量，極地和熱帶東風(fēng)帶大氣獲得西風(fēng)角動(dòng)量而使東風(fēng)減速。水平輸送是靠平均徑向風(fēng)、定常擾動(dòng)（如平均槽脊）、非定常擾動(dòng)（主要靠緯向環(huán)流中大型斜槽、斜脊或長(zhǎng)軸呈斜向的氣旋或反氣旋）。垂直輸送主要在低緯靠哈德萊環(huán)流，在高空西風(fēng)帶靠大型渦旋來(lái)維持。4）海陸分布和大地形對(duì)大氣環(huán)流的影響I．海陸分布與平均槽脊的形成海水比熱比巖石大得多，且具有流動(dòng)性，熱容量大于陸地。冬季，大陸是冷源，海洋是熱源；夏季，大陸是熱源，海洋是冷源。冬季陸地冷海洋暖，陸地上空等壓面高度低于海洋，根據(jù)位勢(shì)傾向方程，海洋上空自西向東等壓面逐漸升高，大陸東岸形成冷性低槽，而大陸西岸出現(xiàn)高壓脊。夏季則相反，大陸東岸上空為高壓脊，西岸上空出現(xiàn)低槽。II．大地形作用動(dòng)力作用：高原和山脈使氣流繞行、分支、爬坡、越過(guò)，對(duì)大氣環(huán)流影響顯著。例如，冬季青藏高原位于西風(fēng)帶內(nèi)，迫使500hPa以下的西風(fēng)急流明顯分支、繞流、匯合，日本上空出現(xiàn)最大風(fēng)速中心，形成北脊南槽，對(duì)南北兩支西風(fēng)作用穩(wěn)定，高原南部形成孟加拉灣低槽，我國(guó)西南地區(qū)處于槽前，常形成西南渦。高層西風(fēng)爬坡通過(guò)，迎風(fēng)坡有利于反氣旋性渦度加強(qiáng)，背風(fēng)坡有利于氣旋性渦度加強(qiáng)，對(duì)東亞大槽的形成有動(dòng)力作用。北美平均大槽的形成除了海陸熱力差異外，落基山脈的作用也很重要。熱力作用：冬季高原是冷源，形成冷高壓，使南支西風(fēng)急流加速；夏季高原是熱源，高原南側(cè)的溫度梯度由北向南，高原南側(cè)西風(fēng)消失變?yōu)闁|風(fēng)環(huán)流，使該地區(qū)的HADLEY環(huán)流反向，氣流在高原上升，在赤道地區(qū)下沉。高原近地面層是熱低壓，對(duì)流層上層出現(xiàn)最強(qiáng)大的系統(tǒng)——南亞高壓，對(duì)流層低層出現(xiàn)最深厚的西南季風(fēng)。綜合影響：全球最大降水中心位于高原南坡東南部，北部出現(xiàn)降水量很少的沙漠地區(qū)；高原的阻擋使高原南部地區(qū)很少受到冷空氣的直接影響，但在高原以東使冷空氣的勢(shì)力增強(qiáng)，冬季在南海南部出現(xiàn)最強(qiáng)的北半球向南越赤道氣流。高原阻礙了水汽的向北輸送，使我國(guó)西北地區(qū)干旱少雨。3.等壓面圖上槽脊振幅的變化與哪些因素有關(guān)根據(jù)位勢(shì)傾向方程：以及算子簡(jiǎn)化：，可知等壓面圖上槽脊振幅的變化與以下因素有關(guān)：1）相對(duì)渦度和地轉(zhuǎn)渦度的地轉(zhuǎn)風(fēng)平流：短波（波長(zhǎng)）的地轉(zhuǎn)渦度平流較小，地轉(zhuǎn)風(fēng)絕對(duì)渦度平流強(qiáng)弱主要決定于地轉(zhuǎn)風(fēng)相對(duì)渦度平流。在等高線均勻分布的槽中，槽前脊后沿氣流方向?yàn)檎郎u度平流，等壓面高度降低，槽加深；槽后脊前為負(fù)渦度平流，等壓面高度升高，脊加強(qiáng)；在槽線和脊線上，渦度平流為零，等壓面高度沒(méi)有變化。

2）厚度平流（溫度平流）隨高度的變化：暖平流區(qū)沿氣流方向溫度降低，暖平流（絕對(duì)值）隨高度減弱（隨氣壓增強(qiáng)），等壓面高度升高，有利于脊發(fā)展；冷平流區(qū)沿氣流方向溫度升高，冷平流（絕對(duì)值）隨高度減弱（隨氣壓增加），等壓面高度降低，有利于槽發(fā)展。

3）非絕熱加熱隨高度的變化：非絕熱加熱隨高度增加（強(qiáng)對(duì)流潛熱加熱高度以下各等壓面上，如臺(tái)風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展），等壓面高度降低，有利于槽發(fā)展；非絕熱加熱隨高度減?。ǜ袩峒訜?，如地球表面對(duì)大氣的加熱），等壓面高度將升高，有利于脊發(fā)展。

判斷等壓面圖上槽、脊振幅的變化時(shí)，還應(yīng)當(dāng)考慮到：

4）等高線散合（P218）：當(dāng)?shù)雀呔€呈氣旋性曲率并沿氣流方向散開(kāi)，沿氣流方向地轉(zhuǎn)風(fēng)減小，有正的曲率渦度平流，等壓面降低，利于槽發(fā)展；反之有利于脊發(fā)展。定性地，相對(duì)渦度平流的作用可概括為（i）對(duì)稱性槽（脊）沒(méi)有發(fā)展，疏散槽（脊）是加深（加強(qiáng)）的，匯合槽（脊）是填塞（減弱）的。（ii）槽（脊）前疏散，槽（脊）后匯合，則槽（脊）移動(dòng)迅速；槽（脊）前匯合，槽（脊）后疏散，則槽（脊）移動(dòng)緩慢。5）熱成風(fēng)渦度平流表示大氣系統(tǒng)的斜壓性，對(duì)于高空天氣系統(tǒng)的發(fā)展有很大作用。多數(shù)情況下，它與渦度平流的作用相互近似，只在一些特殊情況下兩項(xiàng)的作用才不一致，需要分開(kāi)討論。（P221—222）當(dāng)槽中有正的熱成風(fēng)渦度平流，槽將發(fā)展；脊中有負(fù)的熱成風(fēng)渦度平流，

脊將發(fā)展。

6）地形（P229）：氣流過(guò)山時(shí)在迎風(fēng)坡有上升運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位渦守恒原理，氣旋性渦度減弱、反氣旋性渦度增強(qiáng)，背風(fēng)坡氣流下沉，氣旋性渦度增強(qiáng)、反氣旋性渦度減弱。因而高空槽移近大山脈時(shí)，在山前填塞，山后重新發(fā)展；高空脊在山前加強(qiáng)，山后減弱。故西風(fēng)槽東移時(shí)，

氣旋形成在山脈東邊的地區(qū)。無(wú)明顯天氣系統(tǒng)東移時(shí)，迎風(fēng)坡常有地形脊，背風(fēng)坡有地形槽。青藏高原大地形對(duì)槽脊影響復(fù)雜。氣流繞高原而過(guò)，出現(xiàn)分支現(xiàn)象，流線（等高線）在高原南側(cè)形成氣旋式彎曲，在高原北側(cè)出現(xiàn)反氣旋式彎曲。由于側(cè)邊界摩擦，高原東南側(cè)形成氣旋式渦度（地面圖上對(duì)應(yīng)西南渦），在高原東北側(cè)形成反氣旋式渦度（對(duì)應(yīng)蘭州高壓）。槽在高原東、西兩側(cè)時(shí)移速減慢，在高原上空時(shí)移速加快或正常。脊在高原東、西兩側(cè)時(shí)，移速加快，在高原上空時(shí)移速減性或正常。4.什么是大氣長(zhǎng)波長(zhǎng)波的移動(dòng)受哪些因素影響（1）在半球范圍的高空?qǐng)D上，中高緯地區(qū)的氣流是圍繞著極地的，波狀的西風(fēng)氣流。波狀流型的波谷對(duì)應(yīng)著氣壓槽，波峰對(duì)應(yīng)著高壓脊，通常稱之為西風(fēng)波動(dòng)，其中波長(zhǎng)較長(zhǎng)、振幅較大、移動(dòng)較慢、維持時(shí)間較長(zhǎng)的波稱為長(zhǎng)波，也稱行星波。（2）當(dāng)假定大氣運(yùn)動(dòng)是正壓且水平無(wú)輻散的，流型具有正弦波形式且寬度很大，南北無(wú)變異時(shí)，根據(jù)位渦守恒原理可求得波動(dòng)移速：為波速，U為緯向基本氣流速度，，L為波長(zhǎng)。波速公式在600hPa面上最為適用，因?yàn)檫@層近于無(wú)輻散層，與公式條件比較符合。由長(zhǎng)波公式可以得到下列一些結(jié)論：1）波速c與西風(fēng)強(qiáng)度U有關(guān)，西風(fēng)越強(qiáng)，波動(dòng)向東移動(dòng)越快；反之，移動(dòng)越慢。

2）波速c與波長(zhǎng)有關(guān)，波長(zhǎng)越短，移動(dòng)越快；波長(zhǎng)越長(zhǎng)，移動(dòng)越慢。3）當(dāng)其它情況相同時(shí)，由于β因子隨緯度增大而減小，故波動(dòng)在高緯度移動(dòng)較快，在低緯度移動(dòng)較慢。

4）波動(dòng)的振幅越大，風(fēng)的南北分量越大，西風(fēng)分量越小，波動(dòng)向東移速就越小，甚至呈靜止或西退；反之，當(dāng)波動(dòng)振幅越小時(shí)，向東移速就越大。

5）長(zhǎng)波移動(dòng)受地形因素影響，例如長(zhǎng)波主槽自歐洲移入亞洲時(shí)會(huì)受到青藏高原阻滯等。

6）當(dāng)西風(fēng)強(qiáng)度與波長(zhǎng)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，可使c=0，波動(dòng)靜止。靜止波的波長(zhǎng)為L(zhǎng)S=2π(U/β)**1/2，當(dāng)L〈LS，波動(dòng)前進(jìn)；當(dāng)L=LS時(shí)，波動(dòng)靜止；當(dāng)L〉LS時(shí)，波動(dòng)西退。5.西風(fēng)帶擾動(dòng)定義：長(zhǎng)波波數(shù)的變化及長(zhǎng)波的更替稱為長(zhǎng)波調(diào)整。長(zhǎng)波調(diào)整是全球性的大氣環(huán)流變化。時(shí)間上對(duì)應(yīng)準(zhǔn)雙周的變化。（寒潮爆發(fā)、副熱帶高壓的中期變動(dòng)、大氣環(huán)流高低指數(shù)之間的轉(zhuǎn)換均與此有關(guān)）特點(diǎn)：不同緯度帶上槽脊的同位相迭加使振幅增大、緊鄰槽脊的相互影響

上下波游效應(yīng)和能量頻散原理：上、下游長(zhǎng)波系統(tǒng)之間的相互關(guān)系，通常稱為“上、下游效應(yīng)”。上游某地區(qū)長(zhǎng)波系統(tǒng)發(fā)生某種顯著變化后，接著以相當(dāng)快的速度（一般大于基本氣流的速度，也大于波動(dòng)本身的移動(dòng)速度）影響到下游地區(qū)長(zhǎng)波系統(tǒng)的變化，最后使廣大范圍內(nèi)的環(huán)流形勢(shì)發(fā)生變化，叫做“上游效應(yīng)”；反之，下游某地區(qū)長(zhǎng)波系統(tǒng)的顯著變化，也會(huì)影響到上游，使上游環(huán)流系統(tǒng)也隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變，則叫做“下游效應(yīng)”。在長(zhǎng)波調(diào)整過(guò)程中，以上游效應(yīng)最為重要。這種上、下游效應(yīng)可以用“能量頻散”的原理來(lái)解釋。實(shí)際大氣中的波動(dòng)是由不同振幅、不同頻率、不同波長(zhǎng)的簡(jiǎn)單波疊加而成的所謂“波群”。群波的移動(dòng)速度稱為群速度。若群速度與波長(zhǎng)有關(guān)，則表示有“能量頻散”。羅斯貝波就是一種能量頻散波，因?yàn)樗娜核俣却笥诓▊鞑サ南嗨俣取?.簡(jiǎn)述大氣環(huán)流季節(jié)變化的特征北半球，冬季和夏季大氣環(huán)流型式是基本的、穩(wěn)定的，氣環(huán)流的年變化基本上是冬季環(huán)流和夏季環(huán)流兩種形式的交替，而春季和秋季為過(guò)渡季節(jié)，兩次突變分別發(fā)生在北半球的六月和十月，相當(dāng)于夏季和冬季的來(lái)臨，突變以亞洲地區(qū)最為明顯。冬季環(huán)流向夏季環(huán)流轉(zhuǎn)換的最主要特征：高原南部的南支西風(fēng)急流消失

其他特征：南亞高壓躍上高原,副高脊北跳到25N附近,高原上空東風(fēng)急流建立,平均槽脊由三變四個(gè)。夏季環(huán)流向冬季環(huán)流轉(zhuǎn)換的最主要特征：高原南部的南支西風(fēng)急流建立

具體來(lái)說(shuō)：（1）春季來(lái)臨時(shí)的環(huán)流特征：

南支西風(fēng)急流（即副熱帶急流）的強(qiáng)度在二月底三月初有一次顯著的減弱，由60m/s減至40m/s左右，位置仍在北緯30度以南。北支西風(fēng)急流（即極鋒急流）位于北緯40度附近，強(qiáng)度沒(méi)有變化，為35~40m/s.

（2）夏季來(lái)臨時(shí)的環(huán)流特征：

六月初南支西風(fēng)急流由北緯34度突然向北撤退至北緯40度以北，中心強(qiáng)度稍減弱。高空東風(fēng)建立，副高脊線北移至北緯25度附近。西風(fēng)帶平均槽脊由冬季的三個(gè)變成四個(gè)。低層冬季風(fēng)退縮到北方，且達(dá)到最弱的程度；夏季風(fēng)在華南達(dá)有極盛，在華中盛行并開(kāi)始影響華北。中國(guó)江淮流域和日本進(jìn)入初夏梅雨季節(jié)。這次變化即所謂的“六月突變”。

（3）秋季來(lái)臨時(shí)的環(huán)流特征：

八月末九月初，南支西風(fēng)急流強(qiáng)度顯著加強(qiáng)，由30m/s增至50m/s并開(kāi)始向南擴(kuò)展，中心維持在北緯40度附近。高空東風(fēng)開(kāi)始南移。

（4）冬季來(lái)臨時(shí)的環(huán)流特征：

十月中旬高空西風(fēng)帶明顯向南擴(kuò)展，東風(fēng)帶向南撤退，南支急流迅速建立并南移，基本穩(wěn)定在北緯30度以南的平均位置上。北半球西風(fēng)帶由夏季的四槽脊型變成冬季的三槽脊型，東亞沿岸平均槽明顯加強(qiáng)，整個(gè)東亞地區(qū)高空為西風(fēng)帶控制。副熱帶高壓向南退出大陸，地表上蒙古冷高壓和阿留低壓大大加強(qiáng)，基本變成冬季的型式。冬季中國(guó)的天氣過(guò)程是寒潮過(guò)程。冬季冷空氣強(qiáng)，影響范圍也大，降溫和大風(fēng)是主要的天氣現(xiàn)象。大型降水1.大型降水分析思路【持久的作用時(shí)間】

1.降雨天氣系統(tǒng)移動(dòng)緩慢甚至停滯不動(dòng)；2.多次重復(fù)出現(xiàn)降雨天氣系統(tǒng)（穩(wěn)定的環(huán)流形式）【充沛的水汽供應(yīng)】

水汽的供應(yīng)取決于兩方面：1大氣中水汽的含量多（T-Td<5oC）2水汽的輸送和累積

【強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)】

大尺度天氣系統(tǒng)的作用并不是直接造成暴雨的原因，因?yàn)榇怪彼俣群苄?，只有幾厘?秒，在水汽充沛的條件下，造成的降水只有1-2mm/小時(shí)或24-48毫米/天，最多達(dá)到中-大雨，而達(dá)不到暴雨。天氣系統(tǒng)在暴雨形成中的作用是制約造成暴雨的中尺度系統(tǒng)的活動(dòng)和造成水

汽的集中。

鋒面抬升作用引起的大范圍斜壓性上升運(yùn)動(dòng)

低層輻合、高層輻散引起的大范圍動(dòng)力性上升運(yùn)動(dòng)，包括鋒面、氣旋、低渦、切變線、高空槽等西風(fēng)帶低值天氣系統(tǒng)，也包括臺(tái)風(fēng)、ITCZ、東風(fēng)波等熱帶天氣系統(tǒng)，還包括低空急流、氣流匯合帶等流場(chǎng)系統(tǒng)以及熱帶云團(tuán)等系統(tǒng)中尺度系統(tǒng)引起的強(qiáng)烈上升運(yùn)動(dòng)，包括颮線、重力波、中尺度對(duì)流輻合體（MCC）、中尺度輻合線等，這種中尺度系統(tǒng)是直接造成局地大暴雨和烈性風(fēng)暴的主要原因小尺度局地對(duì)流活動(dòng)引起的上升運(yùn)動(dòng)地形引起的上升運(yùn)動(dòng)

【有利的地形】

地形的強(qiáng)迫抬升

地形的輻合和阻塞作用，例如喇叭口地形

地形還可起到觸發(fā)作用，抬升運(yùn)動(dòng)或背風(fēng)波促使?jié)撛诓环€(wěn)定能量釋放，激發(fā)重力波、中尺度擾動(dòng)2.局地強(qiáng)風(fēng)暴定義：局地強(qiáng)風(fēng)暴指在強(qiáng)垂直風(fēng)切變環(huán)境中局地發(fā)展起來(lái)的強(qiáng)大對(duì)流系統(tǒng)。強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴常表現(xiàn)出尺度的組織型式，這些型式中常見(jiàn)的有超線單體風(fēng)暴、多單體風(fēng)暴及颮線等。

特點(diǎn)：

1）有一支傾斜的上升氣流，傾斜方向可沿環(huán)境盛行風(fēng)方向，或逆盛行風(fēng)方向，使雨滴主要在上升氣流的外面下降，而不致因降水的拖曳作用使上升氣流減弱。

2）這支強(qiáng)風(fēng)暴的上升與下沉氣流呈有組織的分布狀態(tài)，所以能維持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，生命期可達(dá)幾小時(shí)以上，比一般雷暴生命史長(zhǎng)得多。

3）風(fēng)暴的移動(dòng)方向與平均風(fēng)有明顯的差異和偏離。

4）可以產(chǎn)生較激烈的天氣，如暴雨、大風(fēng)、冰雹、龍卷等。

以上特點(diǎn)中最主要的一條是強(qiáng)風(fēng)暴能在風(fēng)的強(qiáng)垂直切變環(huán)境中發(fā)展和有一支傾斜的強(qiáng)上升氣流。3.強(qiáng)對(duì)流天氣的形成條件（1）位勢(shì)不穩(wěn)定層結(jié)

位勢(shì)不穩(wěn)定層結(jié)的建立主要決定于高低空水汽和熱量平流的差異。

（2）水汽輻合和濕舌作用

為了使強(qiáng)風(fēng)暴發(fā)生發(fā)展和維持，必需有豐富的水汽供應(yīng)，這是風(fēng)暴的主要能量來(lái)源

（3）低空輻合和上升運(yùn)動(dòng)

位勢(shì)不穩(wěn)定是潛在的，要使它轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)還必需有足夠的接線員升外力，低空輻合就是抬升外力的一種。

（4）低空急流

低空急流與強(qiáng)對(duì)流的發(fā)生發(fā)展存在著密切的關(guān)系。

一是通過(guò)低層暖濕平流的輸送產(chǎn)生位勢(shì)不穩(wěn)定層結(jié)；二是在急流最大風(fēng)速中心的前方有明顯的水汽輻合和質(zhì)量輻合或強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)，這對(duì)強(qiáng)對(duì)流活動(dòng)的連續(xù)發(fā)展是有利的；三是在急流軸之左前方是正切變渦度區(qū)，有利于對(duì)流活動(dòng)發(fā)生。

（5）高空急流

1）在對(duì)流云前半部?jī)A斜上升的氣流中凝結(jié)釋放的大量潛熱，正是由于高空急流的強(qiáng)風(fēng)將它吹到遠(yuǎn)方，從而不致于在云中造成潛熱增暖的空氣大量堆聚，使對(duì)流云發(fā)展的對(duì)流性不穩(wěn)定層結(jié)受到破壞。

2）高空急流對(duì)應(yīng)的對(duì)流層中下層區(qū)域?yàn)殇h區(qū)，天氣系統(tǒng)容易得到發(fā)展。

3）高空急流還有一種有利于形成冰雹的作用。

（6）環(huán)境風(fēng)的垂直切變作用

1）使上升氣流傾斜，因此不會(huì)因降水拖曳作用減弱上升氣流的浮力。

2）可以增強(qiáng)中層干冷空氣的吸入，加強(qiáng)風(fēng)暴中的下沉氣流和低層冷空氣外流。3）形成有利于強(qiáng)雷暴發(fā)展的位勢(shì)不穩(wěn)定。

4）提供位勢(shì)不穩(wěn)定釋放和強(qiáng)雷暴發(fā)生的觸發(fā)機(jī)制。

5）作用于強(qiáng)雷暴發(fā)展的組織機(jī)制。

（7）環(huán)境干空氣

強(qiáng)風(fēng)暴的重要特征，就是風(fēng)暴單體前后分別有一支斜升氣流和下沉氣流共存。

環(huán)境干空氣對(duì)風(fēng)暴單體同時(shí)存在增強(qiáng)和減弱作用，這兩種作用綜合的結(jié)果，使云體很快地更替。

（8）地形作用

1）抬升作用

2）輻射作用

（9）其它條件

1）弧狀云線與其它邊界的相互作用

2）邊界層外均勻加熱的作用

3）水陸界面產(chǎn)生的對(duì)流發(fā)展臺(tái)風(fēng)臺(tái)風(fēng)的結(jié)構(gòu)（1）氣壓場(chǎng)：地面：極低的中心氣壓和極大的水平氣壓梯度，靠近副高一側(cè)梯