第五章大氣系統(tǒng)1

第五章天氣系統(tǒng)

天氣:是一定區(qū)域短時(shí)段內(nèi)的大氣狀態(tài)（如冷暖、風(fēng)雨、干濕、陰晴等）及其變化的總稱。大氣系統(tǒng)。處在不斷新生、發(fā)展和消亡過(guò)程中天氣系統(tǒng):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天氣形勢(shì):許多天氣系統(tǒng)大范圍的組合，而且各種尺度系統(tǒng)間相互交織、相互作用。構(gòu)成半球甚至全球的大氣環(huán)流。

天氣系統(tǒng)的尺度：時(shí)間尺度和空間尺度，一個(gè)地區(qū)的天氣和天氣變化是同天氣系統(tǒng)及其發(fā)展階段相聯(lián)系的，是大氣的動(dòng)力過(guò)程和熱力過(guò)程的綜合結(jié)果。

天氣系統(tǒng)的區(qū)域性:極區(qū)及其周?chē)K年覆蓋著冰雪，空氣嚴(yán)寒、干燥，這一特有的地理環(huán)境成為極區(qū)低空冷高壓和高空極渦、低槽形成、發(fā)展的背景條件。赤道和低緯地區(qū)終年高溫、潮濕，大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)，是對(duì)流性天氣系統(tǒng)產(chǎn)生、發(fā)展的必要條件。中高緯度是冷、暖氣流經(jīng)常交綏地帶，不僅冷暖氣團(tuán)你來(lái)我往交替頻繁，而且其斜壓不穩(wěn)定，是鋒面、氣旋系統(tǒng)得以形成、發(fā)展的重要基礎(chǔ)。天氣系統(tǒng)的形成和活動(dòng)反過(guò)來(lái)又會(huì)給地理環(huán)境的結(jié)構(gòu)和演變以深刻影響。第一節(jié)氣團(tuán)和鋒

天氣變化決定于物理屬性和大氣的運(yùn)動(dòng)過(guò)程

大氣的物理屬性是地理環(huán)境不斷作用下形成的。地球表面十分遼闊，地表性質(zhì)錯(cuò)綜復(fù)雜，在地表運(yùn)動(dòng)著的大氣具有多種多樣的物理屬性。但從全球來(lái)看，在一定范圍內(nèi)存在著水平方向上物理屬性相對(duì)均勻的大塊空氣和物理屬性很不均勻的狹窄空氣帶。一、氣團(tuán)定義和尺度：是指氣象要素（主要指溫度、濕度和大氣靜力穩(wěn)定度）在水平分布上比較均勻的大范圍空氣團(tuán)。其水平范圍從幾百千米到幾千千米，垂直范圍可達(dá)幾千米到十幾千米。同一氣團(tuán)內(nèi)的溫度水平梯度一般小于1—2℃/100km，垂直穩(wěn)定度及天氣現(xiàn)象也都變化不大。（一）氣團(tuán)的形成條件：

1是范圍廣闊、地表性質(zhì)比較均勻的下墊面。冰雪覆蓋的大陸→冷而干的氣團(tuán)。水汽充沛的熱帶海洋→暖而濕的氣團(tuán)。在沙漠或干燥大陸上→干而熱的氣團(tuán)。2緩行的高壓（反氣旋）系統(tǒng)-環(huán)流條件使空氣有充足時(shí)間同下墊面進(jìn)行熱量和水分交換，以獲得下墊面屬性，而且高壓中的低空輻散流場(chǎng)利于空氣溫度、濕度的水平梯度減小，趨于均勻化。（高緯地區(qū)的準(zhǔn)靜止冷高壓和副熱帶高壓等）在具備了上述兩個(gè)條件，主要通過(guò)大氣中各種尺度的湍流、大范圍系統(tǒng)性垂直運(yùn)動(dòng)以及蒸發(fā)、凝結(jié)和輻射等動(dòng)力、熱力過(guò)程而與地表間進(jìn)行水汽和熱量交換，并經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)獲得下墊面的屬性影響。

氣團(tuán)的形成物理過(guò)程：

1.輻射交換過(guò)程：在氣團(tuán)比較穩(wěn)定時(shí)更為明顯

2.湍流對(duì)流過(guò)程：是大氣從地面獲得熱量、水汽的重要過(guò)程，并隨著對(duì)流強(qiáng)度、高度的增大，使下墊面的影響很快擴(kuò)展到較高層次。在低緯地區(qū)，氣溫高、氣層不穩(wěn)定對(duì)流易于發(fā)展，在氣團(tuán)形成過(guò)程中起著更為突出的作

3.蒸發(fā)和凝結(jié)過(guò)程：這一過(guò)程影響著氣團(tuán)中濕度的分布和變化，下墊面蒸發(fā)旺盛時(shí)，氣團(tuán)中水汽增多；氣團(tuán)中水汽凝結(jié)和有降水時(shí)，大氣中水汽含量減少。此外，空氣的平流作用也伴隨著熱量和水分的輸送，影響著氣團(tuán)中某一部分熱量和水分的增減和分布狀態(tài)，并可能引起氣團(tuán)穩(wěn)定度的變化。氣團(tuán)原有物理屬性的改變過(guò)程稱為氣團(tuán)變性。氣團(tuán)形成后，隨著環(huán)流條件的變化，由源地移行到另一新的地區(qū)時(shí)，由于下墊面性質(zhì)以及物理過(guò)程的改變，氣團(tuán)的屬性也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。氣團(tuán)的變性過(guò)程同氣團(tuán)的形成過(guò)程一樣，也是通過(guò)湍流、大范圍垂直運(yùn)動(dòng)和蒸發(fā)、凝結(jié)、輻射等物理過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。(二）氣團(tuán)的變性（AIRMASSMODIFICATION）影響變性的因素：流經(jīng)地區(qū)下墊面性質(zhì)與氣團(tuán)源地下墊面性質(zhì)差異離開(kāi)源地時(shí)間的長(zhǎng)短空氣運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化

不同氣團(tuán)變性的難易也是不同的。一般來(lái)說(shuō)，冷氣團(tuán)移向暖區(qū)時(shí)容易變暖，暖氣團(tuán)移向冷區(qū)時(shí)則不易變冷。（為什么？）干氣團(tuán)容易變濕，濕氣團(tuán)不容易變干。氣團(tuán)的變性是經(jīng)常的，絕對(duì)的。而氣團(tuán)的形成只是不斷變性過(guò)程中的一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定階段。一般來(lái)說(shuō)，冷氣團(tuán)移向暖區(qū)時(shí)容易變暖，而暖氣團(tuán)移向冷區(qū)時(shí)則不易變冷，這是因?yàn)槔錃鈭F(tuán)底層受熱后，層結(jié)不穩(wěn)定度增加，湍流、對(duì)流容易發(fā)展，能較快地把底層熱量、水汽輸送到大氣上層，改變著氣團(tuán)物理屬性；相反，暖氣團(tuán)移向冷區(qū)時(shí)，氣團(tuán)底層不斷變冷，層結(jié)穩(wěn)定度增加，限制了冷卻效應(yīng)的垂直發(fā)展，致使氣團(tuán)變冷主要通過(guò)輻射過(guò)程緩慢進(jìn)行，因而變性較慢。從氣團(tuán)水分變性來(lái)看，干氣團(tuán)容易變濕，濕氣團(tuán)不容易變干。因?yàn)楦蓺鈭F(tuán)只要通過(guò)海洋或潮濕下墊面的蒸發(fā)作用就可增加水汽而變濕，而濕氣團(tuán)則要通過(guò)大氣中水汽凝結(jié)和降水過(guò)程才能把水分除去而變干，顯然變干過(guò)程要比變

濕過(guò)程緩慢。氣團(tuán)總是隨著大氣的運(yùn)動(dòng)而不停地移動(dòng)著，停滯或緩行的狀態(tài)只是暫時(shí)的，相對(duì)的。因而氣團(tuán)的變性是經(jīng)常的，絕對(duì)的。而氣團(tuán)的形成只是不斷變性過(guò)程中的一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定階段。日常所見(jiàn)到的氣團(tuán)大多是已經(jīng)離開(kāi)源地而有不同程度變性的氣團(tuán)。

（三）氣團(tuán)的分類為了分析氣團(tuán)的特性、分布、移動(dòng)規(guī)律，常常對(duì)地球上的氣團(tuán)進(jìn)行分類。分類的方法大多采用地理分類法和熱力分類法。1.地理分類法

是根據(jù)氣團(tuán)源地的地理位置和下墊面性質(zhì)進(jìn)行分類。首先按源地的緯度位置把北（南）半球的氣團(tuán)分為四個(gè)基本類型，即冰洋（北極和南極）氣團(tuán)、極地（中緯度）氣團(tuán)、熱帶氣團(tuán)和赤道氣團(tuán)。再根據(jù)源地的海陸位置，把前三種基本類型又分為海洋型和大陸型。赤道氣團(tuán)源地主要是海洋，就不再區(qū)分海洋型和大陸型。這樣，每個(gè)半球劃分出7種氣團(tuán)（表5·2）。各種氣團(tuán)在地球上的分布見(jiàn)圖5·1。地理分類法的優(yōu)點(diǎn)是能夠直接從氣團(tuán)源地了解氣團(tuán)的主要特征，但它不易區(qū)分相鄰兩個(gè)氣團(tuán)的屬性，也無(wú)法表示氣團(tuán)離開(kāi)源地后的屬性變化。（1）地理分類法根據(jù)氣團(tuán)源地的地理位置和下墊面性質(zhì)進(jìn)行分類。每個(gè)半球劃分出7種氣團(tuán)優(yōu)點(diǎn)是能夠直接從氣團(tuán)源地了解氣團(tuán)的主要特征，但它不易區(qū)分相鄰兩個(gè)氣團(tuán)的屬性，也無(wú)法表示氣團(tuán)離開(kāi)源地后的屬性變化。3、氣團(tuán)的分類2.熱力分類法是依據(jù)氣團(tuán)與流經(jīng)地區(qū)下墊面間熱力對(duì)比進(jìn)行的分類。凡是氣團(tuán)溫度高于流經(jīng)地區(qū)下墊面溫度的，稱暖氣團(tuán)。一般含有豐富的水汽，容易形成云雨天氣。但是，當(dāng)其移向冷區(qū)（高緯度）時(shí)，不僅會(huì)引起流經(jīng)地區(qū)地面增溫，而且氣團(tuán)低層不斷失熱而逐漸變冷，氣團(tuán)溫度直減率減小，氣團(tuán)趨于穩(wěn)定，甚至有時(shí)可能發(fā)展成逆溫層，以至暖氣團(tuán)中熱力對(duì)流不易發(fā)展，往往呈現(xiàn)出穩(wěn)定性天氣。如果暖氣團(tuán)中湍流作用較強(qiáng)，也可能形成層云、層積云，甚至毛毛雨、小雨等天氣。相反，氣團(tuán)溫度低于流經(jīng)地區(qū)下墊面溫度的，稱冷氣團(tuán)。一般形成干冷天氣。如果從源地移向暖區(qū)（低緯度）時(shí)，氣團(tuán)低層因不斷吸熱而增溫，氣團(tuán)溫度直減率趨向增大，層結(jié)穩(wěn)定度減小，對(duì)流運(yùn)動(dòng)容易發(fā)展，可能發(fā)展成不穩(wěn)定天氣。如果冷氣團(tuán)來(lái)自海洋，水汽較多，可能出現(xiàn)積狀云，產(chǎn)生陣性降水天氣。

我國(guó)的大部分地區(qū)處于中緯度，冷、暖氣流交綏頻繁，缺少氣團(tuán)形成的環(huán)流條件。同時(shí)，地表性質(zhì)復(fù)雜，沒(méi)有大范圍均勻的下墊面作為氣團(tuán)源地。因而，活動(dòng)在我國(guó)境內(nèi)的氣團(tuán)，大多是從其它地區(qū)移來(lái)的變性氣團(tuán)，其中最主要的是極地大陸（變性）氣團(tuán)和熱帶海洋氣團(tuán)。二、鋒鋒是冷、暖氣團(tuán)相交綏的地帶。該地帶冷、暖空氣異?；钴S，鋒面兩側(cè)氣溫水平梯度達(dá)5——10℃/100km。常常形成廣闊的云系和降水天氣，有時(shí)還出現(xiàn)大風(fēng)、降溫和雷暴等劇烈天氣現(xiàn)象。因此，鋒是溫帶地區(qū)重要的天氣系統(tǒng)。

（一）鋒的概念鋒由兩種性質(zhì)不同的氣團(tuán)相接觸形成的三度空間的天氣系統(tǒng)。其水平范圍與氣團(tuán)水平尺度相當(dāng)，長(zhǎng)達(dá)幾百千米到幾千千米。水平寬度在近地面層一般為幾十千米，窄的只有幾千米，寬者也不過(guò)幾百千米，到高空增寬，可達(dá)200—400km，甚至更寬些。鋒的寬度同氣團(tuán)寬度相比顯得很狹窄，因而常把鋒區(qū)看成是一個(gè)幾何面，稱為鋒面。鋒面與地面的交線稱為鋒線，鋒面和鋒線統(tǒng)稱鋒。鋒向空間伸展的高度視氣團(tuán)的高度而有不同，凡伸展到對(duì)流層中上層者，稱對(duì)流層鋒，僅限于對(duì)流層低層（1.5km以下）者，稱近地面鋒。

（二）鋒的特征鋒是冷、暖氣團(tuán)間的過(guò)渡帶，因而鋒兩側(cè)的溫度、濕度、穩(wěn)定度以及風(fēng)、云、氣壓等氣象要素都有明顯差異，故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(gè)重要特征。鋒面傾斜的程度，稱鋒面坡度。鋒面坡度的形成和維持是地球偏轉(zhuǎn)力作用的結(jié)果。鋒的一側(cè)是冷氣團(tuán)，另一側(cè)是暖氣團(tuán)，由于冷暖氣團(tuán)密度不同，在兩氣團(tuán)間便產(chǎn)生了一個(gè)由冷氣團(tuán)指向暖氣團(tuán)的水平氣壓梯度力（G），這個(gè)力迫使冷氣團(tuán)呈楔形伸向暖氣團(tuán)下方，并力圖把暖氣團(tuán)抬擠到它的上方，使兩者分界面趨于水平。然而，當(dāng)水平氣壓梯度力開(kāi)始作用時(shí)，地轉(zhuǎn)偏向力（A）就隨之起作用，并不斷地改變著冷空氣的運(yùn)動(dòng)方向，使其逐漸同鋒線趨于平行。當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)偏向力和鋒面氣壓梯度力達(dá)到平衡時(shí)，氣流平行于鋒面作地轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)冷、暖氣團(tuán)的分界面就不再向水平方向過(guò)渡而呈現(xiàn)為傾斜狀態(tài)。

2.溫度場(chǎng)鋒區(qū)的水平溫度梯度比鋒兩側(cè)的單一氣團(tuán)內(nèi)的溫度梯度大得多。鋒附近區(qū)域內(nèi)相距100km，氣溫差可達(dá)幾度，有時(shí)達(dá)10℃左右，是氣團(tuán)內(nèi)水平溫度梯度的5—10倍，這是鋒的又一重要特征。這一特征說(shuō)明鋒面是大氣斜壓性集中帶，是大氣位能的積蓄區(qū)。鋒區(qū)溫度場(chǎng)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。由于鋒面在空間呈傾斜狀態(tài)，使得各等壓面上的等溫線密集區(qū)位置隨高度升高不斷向冷區(qū)一側(cè)偏移。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)偏離地面鋒線愈遠(yuǎn)，見(jiàn)圖5·3。在鋒區(qū)附近，因?yàn)殇h的下部是冷氣團(tuán)，上部是暖氣團(tuán)，所以自下而上通過(guò)鋒區(qū)時(shí)，出現(xiàn)氣溫隨高度增高而增加的現(xiàn)象，稱鋒面逆溫。如果鋒面兩側(cè)冷暖氣團(tuán)的溫差較小，鋒區(qū)的溫度垂直分布會(huì)表現(xiàn)出等溫或微弱遞減。圖5·1的探空曲線，表明了三種不同的鋒面逆溫。逆溫層的底部相當(dāng)于鋒面下界面，逆溫層的上部相當(dāng)于鋒面的上界面。3.氣壓場(chǎng)

鋒面兩側(cè)是密度不同的冷、暖氣團(tuán)，因而鋒兩側(cè)的氣壓傾向是不連續(xù)的，當(dāng)?shù)葔壕€橫穿鋒面時(shí)便產(chǎn)生折角，折角尖端指向高壓一方，鋒落在低壓槽中。圖5·5中平面上的實(shí)線是無(wú)鋒時(shí)暖氣團(tuán)內(nèi)氣壓分布狀況。其水平氣壓梯度為Gz，鋒面形成后，由于鋒面是傾斜的，鋒下冷氣團(tuán)中的氣壓值沿AA′線逐點(diǎn)升高，a點(diǎn)由1000.0hPa升至1002.5hPa，b點(diǎn)由1000.0hPa升至1005.0hPa，c點(diǎn)未改變。結(jié)果造成等壓線不能維持原來(lái)走向，而變成虛線所示的形狀，在鋒面處產(chǎn)生折角，折角指向高壓，即鋒處于低壓槽中。圖5·6是鋒區(qū)常見(jiàn)的幾種基本氣壓場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)型式。上面三幅圖是等壓線與鋒平行時(shí)的情況，鋒處在低壓槽中或相對(duì)低壓槽（稱隱槽，槽兩側(cè)水平氣壓梯度值不同，而方向相同，如右方兩圖情況）中，這時(shí)的鋒呈準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)。下面三幅是鋒處的等壓線呈V型槽時(shí)的情況，這種鋒是移動(dòng)型鋒。

4.風(fēng)場(chǎng)地面鋒既然處于低壓槽內(nèi)，依據(jù)梯度風(fēng)原理，鋒線附近的風(fēng)場(chǎng)應(yīng)具有氣旋性切變，尤其近地面層大氣，由于摩擦作用，風(fēng)向和風(fēng)速的氣旋性切變都很明顯。當(dāng)冷鋒呈東北-西南走向時(shí)，鋒前多為西南風(fēng)，鋒后多為西北風(fēng)，表現(xiàn)出風(fēng)向的氣旋式切變。向時(shí)，鋒前多為西南風(fēng)，鋒后多為西北風(fēng)，表現(xiàn)出風(fēng)向的氣旋式切變。鋒附近風(fēng)隨高度變化狀況需視鋒的性質(zhì)而有不同。一般而言，鋒區(qū)是水平溫度梯度很大的區(qū)域，通過(guò)鋒面的熱成風(fēng)應(yīng)該很大，即風(fēng)的垂直切變很大。圖5·8表明，在地面暖鋒前面，鋒上盛行暖平流，通過(guò)鋒時(shí)，風(fēng)隨高度向右偏轉(zhuǎn)。在地面冷鋒后面，風(fēng)隨高向左偏轉(zhuǎn)。在靜止鋒情況下，風(fēng)向少變或反轉(zhuǎn)，風(fēng)速顯著加大。

（三）鋒的類型和天氣1.冷鋒冷鋒是冷氣團(tuán)前緣的鋒。鋒在移動(dòng)過(guò)程中，鋒后冷氣團(tuán)占主導(dǎo)地位，推動(dòng)著鋒面向暖氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)的鋒。冷鋒又因移動(dòng)速度快慢不同，分為一型（慢速）冷鋒和二型（快速）冷鋒。暖鋒是暖氣團(tuán)前沿的鋒，鋒在移動(dòng)過(guò)程中，鋒后暖氣團(tuán)起主導(dǎo)作用，推動(dòng)著鋒面向冷氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)的鋒。準(zhǔn)靜止鋒是冷、暖氣團(tuán)勢(shì)力相當(dāng)或有時(shí)冷氣團(tuán)占主導(dǎo)地位，有時(shí)暖氣團(tuán)又占主導(dǎo)地位，鋒面很少移動(dòng)或處于來(lái)回?cái)[動(dòng)狀態(tài)的鋒。錮囚鋒是當(dāng)冷鋒趕上暖鋒，兩鋒間暖空氣被抬離地面錮囚到高空，冷鋒后的冷氣團(tuán)與暖鋒前的冷氣團(tuán)相接觸形成的鋒。

2.鋒面天氣主要指鋒附近的云系、降水、風(fēng)、能見(jiàn)度等氣象要素的分布和演變狀況。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(yùn)動(dòng)狀態(tài)、氣團(tuán)含水量和穩(wěn)定度等因素。（1）暖鋒天氣暖鋒的坡度較小，約在1/150左右。暖鋒中暖氣團(tuán)在推擠冷氣團(tuán)過(guò)程中緩慢沿鋒面向上滑行，滑行過(guò)程中絕熱冷卻，當(dāng)升到凝結(jié)高度后在鋒面上產(chǎn)生云系，如果暖空氣滑行的高度足夠高，水汽又比較充足時(shí)，鋒上常常出現(xiàn)廣闊的、系統(tǒng)的層狀云系。典型云序?yàn)椋壕碓疲–i）、卷層云（Cs）、高層云（As）、雨層云（Ns）。云層的厚度視暖空氣上升的高度而異，一般可達(dá)幾千米，厚者可到對(duì)流層頂，而且距地面鋒線愈近，云層愈厚。暖鋒降水主要發(fā)生在雨層云內(nèi)，多是連續(xù)性降水。降水寬度隨鋒面坡度大小而有變化，一般300—400km，暖鋒云系有時(shí)因空氣濕度和垂直速度分布不均勻而造成不連續(xù)，可能出現(xiàn)幾千米甚至幾百千米的無(wú)云空隙。

暖鋒下面的冷氣團(tuán)中，由于空氣比較潮濕，在氣流輻合和湍流作用下常產(chǎn)生層積云和積云，如果從鋒上暖空氣中降下的雨滴在冷氣團(tuán)中蒸發(fā)，使冷氣團(tuán)中水汽含量增多并達(dá)飽和時(shí)，經(jīng)擾動(dòng)會(huì)產(chǎn)生碎積云和碎層云。如果飽和凝結(jié)現(xiàn)象出現(xiàn)在鋒線附近的地面層時(shí)，將形成鋒面霧。夏季暖空氣不穩(wěn)定時(shí)，可能出現(xiàn)積雨云、雷雨等陣性降水。春季暖氣團(tuán)中水汽含量較少時(shí)，可能僅僅出現(xiàn)一些高云，很少有降水。

在我國(guó)明顯的暖鋒出現(xiàn)得較少，大多伴隨著氣旋出現(xiàn)。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）冷鋒天氣

一型冷鋒（緩行冷鋒）移動(dòng)緩慢、鋒面坡度較?。ㄔ?/100左右），其天氣模式見(jiàn)圖。當(dāng)暖氣團(tuán)比較穩(wěn)定、水汽比較充沛時(shí)，產(chǎn)生與暖鋒相似的層狀云系，只是云系的分布序列與暖鋒相反，而且云系和雨區(qū)主要位于地面鋒后。由于鋒面坡度大于暖鋒，因而云區(qū)和雨區(qū)都比暖鋒窄些，且多穩(wěn)定性降水。但當(dāng)鋒前暖氣團(tuán)不穩(wěn)定時(shí)，在地面鋒線附近也常出現(xiàn)積雨云和雷陣雨天氣。這類冷鋒是影響中國(guó)天氣的重要天氣系統(tǒng)之一，一般由西北向東南移動(dòng)。

二型冷鋒（急行冷鋒）移動(dòng)快、坡度大（1/40—1/80），其天氣模式見(jiàn)圖5·11。冷鋒后的冷氣團(tuán)勢(shì)力強(qiáng)，移速快，猛烈地沖擊著暖空氣，使暖空氣急速上升，形成范圍較窄、沿鋒線排列很長(zhǎng)的積狀云帶，產(chǎn)生對(duì)流性降水天氣。夏季時(shí)，空氣受熱不均，對(duì)流旺盛，冷鋒移來(lái)時(shí)常?？耧L(fēng)驟起、烏云滿天、暴雨傾盆、雷電交加，氣象要素發(fā)生劇變。但是，這種天氣歷時(shí)短暫，鋒線過(guò)后氣溫急降，天氣豁然開(kāi)朗。在冬季，由于暖氣團(tuán)濕度較小、氣溫較低，不可能發(fā)展成強(qiáng)烈不穩(wěn)定天氣，只在鋒前方出現(xiàn)卷云、卷層云、高層云、雨層云等云系。當(dāng)水汽充足時(shí)，地面鋒線附近可能有很厚、很低的云層和寬度不大的連續(xù)性降水。鋒線一過(guò)，云消雨散，出現(xiàn)晴朗、大風(fēng)、降溫天氣。這種冷鋒在我國(guó)較少，春季見(jiàn)于長(zhǎng)江流域，秋季見(jiàn)于黃河流域。

冷鋒在我國(guó)活動(dòng)范圍甚廣，幾乎遍及全國(guó)，尤其在冬半年，北方地區(qū)更為常見(jiàn)，它是影響我國(guó)天氣的重要天氣系統(tǒng)。我國(guó)的冷鋒大多從俄羅斯、蒙古進(jìn)入我國(guó)西北地區(qū)，然后南下。冬季時(shí)多二型冷鋒，影響范圍可達(dá)華南，但其移到長(zhǎng)江流域和華南地區(qū)后，常常轉(zhuǎn)變?yōu)橐恍屠滗h或準(zhǔn)靜止鋒。夏季時(shí)多一型冷鋒，影響范圍較小，一般只達(dá)黃河流域。

（3）準(zhǔn)靜止鋒天氣同暖鋒天氣類似，只是坡度比暖鋒更小，沿鋒面上滑的暖空氣可以伸展到距鋒線很遠(yuǎn)的地方，所以云區(qū)和降水區(qū)比暖鋒更為寬廣，降水強(qiáng)度比較小，但持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，可能造成綿綿細(xì)雨連日不止的連陰天氣。

一般分為兩類：一類是云系發(fā)展在鋒上并有明顯降水。例如我國(guó)華南準(zhǔn)靜止鋒，大多由冷鋒南下過(guò)程中冷氣團(tuán)消弱、暖氣團(tuán)增強(qiáng)演變而成，因而天氣和第一型冷鋒相似，只是鋒面坡度更小、云雨區(qū)更寬，而且降水區(qū)不限于鋒線地區(qū)，可以延伸到鋒后很大范圍內(nèi)，降水強(qiáng)度較小，為連續(xù)性降水。由于準(zhǔn)靜止鋒移動(dòng)緩慢，并常常來(lái)回?cái)[動(dòng)，使陰雨天氣持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10天至半個(gè)月，甚至一個(gè)月以上，

“清明時(shí)節(jié)雨紛紛”就是江南地區(qū)這種天氣的寫(xiě)照。初夏時(shí)，如果暖氣團(tuán)濕度增大、低層升溫，氣層可能呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，鋒上也可能形成積雨云和雷陣雨天氣。另一類是主要云系發(fā)展在鋒下，并無(wú)明顯降水的準(zhǔn)靜止鋒。例如昆明準(zhǔn)靜止鋒，它是南下冷空氣被山脈所阻而呈現(xiàn)準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)、鋒上暖空氣比較干燥而且滑升緩慢，產(chǎn)生不了大規(guī)模云系和降水，而鋒下冷氣團(tuán)變性含水汽較多，沿山坡滑升，再加上湍流、混合作用容易形成層積云或不厚的雨層云，并常伴有連續(xù)性降水。這類準(zhǔn)靜止鋒主要出現(xiàn)在我國(guó)華南、西南和天山北側(cè)，以冬半年為多，對(duì)這些地區(qū)及其附近天氣影響很大。（4）錮囚鋒天氣

錮囚鋒是由兩條移動(dòng)著的鋒合并而成。所以它的天氣仍保留著原來(lái)兩條鋒的天氣特征，見(jiàn)圖5·11。如果錮囚鋒是由兩條具層狀云系的冷、暖鋒合并而成，則錮囚鋒的云系也呈現(xiàn)層狀，并近似對(duì)稱地分布在錮囚點(diǎn)的兩側(cè)。當(dāng)這種鋒過(guò)境時(shí)，云層先由薄到厚，再由厚到薄。如果兩鋒錮囚時(shí)，一條鋒是積狀云，另一條是層狀云，那么鋒錮囚后積狀云和層狀云相連。錮囚鋒降水不僅保留著原來(lái)鋒段降水的特點(diǎn)，而且由于錮囚作用促使上升作用發(fā)展，暖空氣被抬升到錮囚點(diǎn)以上，利于云層變厚、降水增強(qiáng)、降雨區(qū)擴(kuò)大。在錮囚點(diǎn)以下的鋒段，根據(jù)

鋒是暖式或冷式而出現(xiàn)相應(yīng)的云系。由上可知，錮囚鋒過(guò)境時(shí)，出現(xiàn)與原來(lái)鋒面相聯(lián)系而更加復(fù)雜的天氣。在中國(guó)錮囚鋒主要出現(xiàn)在鋒面頻繁活動(dòng)的東北、華北地區(qū)，以春季較多。東北地區(qū)的錮囚鋒大多由蒙古、俄羅斯移來(lái)，多屬冷式錮囚鋒。華北錮囚鋒多在本地生成，屬暖式錮囚鋒。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

鋒生指鋒的生成或加強(qiáng)的過(guò)程，鋒消指鋒的消失或減弱的過(guò)程。鋒生、鋒消的主要標(biāo)志

是冷、暖氣團(tuán)間水平溫度梯度的大小和變化。當(dāng)某些大氣物理過(guò)程促使空氣的水平溫度梯度沿著一條線附近迅速加大時(shí)，可以說(shuō)這條線附近有鋒生。反之，有鋒消。在自由大氣中大氣的水平運(yùn)動(dòng)、垂直運(yùn)動(dòng)和非絕熱過(guò)程都可能造成鋒生或鋒消。⒈水平氣流輻合、輻散

相向或同向速度不同的氣流，在輻合過(guò)程中，可促使冷、暖氣團(tuán)接近，水平溫度梯度增大，利于鋒生。反之，水平氣流輻散則促使冷、暖氣團(tuán)遠(yuǎn)離，水平溫度梯度減小，利于鋒消。

圖5·12表示在直線等壓線中水平氣流的輻合、輻散對(duì)鋒生、鋒消的作用。T1、T2、T3表示等溫線。t0時(shí)表示鋒尚未形成時(shí)兩氣團(tuán)間有寬闊的過(guò)渡區(qū)，等溫線稀疏，氣溫梯度較小。t1時(shí)表示已出現(xiàn)輻合氣流，冷、暖氣團(tuán)接近，溫度梯度增大。t2時(shí)等溫線更加密集，鋒生成。反之，在鋒區(qū)里出現(xiàn)水平輻散氣流，等溫線愈來(lái)愈稀疏，鋒減弱以至消失。

⒉空氣垂直運(yùn)動(dòng)

上升運(yùn)動(dòng)使上升空氣發(fā)生絕熱降溫，下沉運(yùn)動(dòng)使下沉空氣發(fā)生絕熱增溫。這種絕熱增溫和降溫對(duì)鋒生、鋒消所起作用如何，還要看當(dāng)時(shí)大氣中溫度垂直分布狀態(tài)。當(dāng)大氣溫度直減率（γ）小于干絕熱直減率（γd）時(shí)，不論鋒面冷空氣一側(cè)的氣流上升或暖空氣一側(cè)的空氣下沉，或者兩者同時(shí)發(fā)生，都能引起原有溫度梯度增大，利于鋒生。當(dāng)大氣溫度直減率大于干絕熱直減率時(shí)，當(dāng)大氣溫度直減率大于干絕

熱直減率時(shí)，結(jié)果相反。實(shí)際大氣中，特別是對(duì)流層中層的垂直運(yùn)動(dòng)都是暖空氣上升，冷空氣下沉，在無(wú)凝結(jié)現(xiàn)象發(fā)生的情況下，一般是不利于鋒生而利于鋒消。⒊空氣的熱量交換

鋒兩側(cè)的冷、暖氣團(tuán)同下墊面間時(shí)刻進(jìn)行著熱量交換，影響著鋒兩側(cè)溫度水平梯度的變化。如果冷、暖氣團(tuán)各停留在更冷和更暖的下墊面上，熱量交換的結(jié)果可能使冷氣團(tuán)變得更冷，暖氣團(tuán)變得更暖，冷、暖氣團(tuán)間的溫度梯度比原來(lái)增大，鋒得到加強(qiáng)。但是這種情況在

自然界是很少有的，大多數(shù)情況是鋒兩側(cè)的氣團(tuán)都移行到性質(zhì)大致相似的下墊面上，不論地表溫度是低于冷氣團(tuán)或高于暖氣團(tuán)，或者介于兩者之間，氣團(tuán)同下墊面間熱量交換的結(jié)果，不是暖氣團(tuán)失熱更多，就是冷氣團(tuán)得熱更多，都會(huì)使冷、暖氣團(tuán)間的溫度梯度減小，利于鋒消。

大氣中暖氣團(tuán)含水汽較多，冷氣團(tuán)含水汽較少，因而成云致雨主要發(fā)生在暖氣團(tuán)中，所釋放的潛熱也主要集中在鋒區(qū)暖氣團(tuán)一側(cè)，這樣會(huì)使冷、暖氣團(tuán)間溫度梯度增大，有利于鋒生。

上述三種因素中有的利于鋒生，有的又利于鋒消，在實(shí)際大氣中往往三種或兩種因素共同起作用，其共同效應(yīng)是利于鋒生還是利于鋒消，要看那個(gè)因素居主導(dǎo)地位。實(shí)踐證明，在對(duì)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(duì)流層高層，垂直運(yùn)動(dòng)是一個(gè)重要因素，而水平氣流輻合、輻散也是一個(gè)重要因素；在對(duì)流層中層，氣流水平輻合、輻散和垂直運(yùn)動(dòng)往往同等重要，但兩者所起作用相反。凝結(jié)潛熱釋放對(duì)鋒生也起著一定作用。我國(guó)大部分地區(qū)處于溫帶，冷、暖氣團(tuán)活動(dòng)頻繁，鋒生現(xiàn)象十分明顯。據(jù)統(tǒng)計(jì)鋒生地帶主要有兩個(gè)：一個(gè)在東北、內(nèi)蒙一線，并與北支鋒區(qū)相對(duì)應(yīng)。另一個(gè)在長(zhǎng)江以南地區(qū)，并與南支鋒區(qū)相對(duì)應(yīng)。華南地區(qū)凝結(jié)潛熱釋放的數(shù)量比較多，對(duì)鋒生所起作用不容忽視。第二節(jié)中高緯度天氣系統(tǒng)一、高空主要天氣系統(tǒng)

中高緯度的對(duì)流層上空盛行著波狀西風(fēng)氣流，由于高空大氣滿足地轉(zhuǎn)平衡，所以波狀流型的波谷對(duì)應(yīng)于低壓槽，波峰對(duì)應(yīng)于高壓脊。這種流型在對(duì)流層上、中層表現(xiàn)得十分明顯，而向下層逐漸不清楚。西風(fēng)帶的波動(dòng)大體上分為兩類：一是波長(zhǎng)比較長(zhǎng)的長(zhǎng)波；二是疊加在長(zhǎng)波上的波長(zhǎng)比較短的短波。在長(zhǎng)波、短波發(fā)展演變過(guò)程中，有時(shí)形成閉合的高壓和低壓。這些長(zhǎng)波、短波和閉合高壓、低壓系統(tǒng)不僅相

互聯(lián)系，而且可以相互轉(zhuǎn)化，共同構(gòu)成了中高緯度高空的主要天氣系統(tǒng)。（一）大氣長(zhǎng)波

是指波長(zhǎng)較長(zhǎng)、波幅較大、移動(dòng)較慢、維持時(shí)間較長(zhǎng)的波動(dòng)。其波長(zhǎng)一般在5000—7000km，因而圍繞著中高緯的緯圈可出現(xiàn)3—6個(gè)長(zhǎng)波，而經(jīng)常維持著4—5個(gè)長(zhǎng)波。長(zhǎng)波振幅大多在10—20個(gè)緯距以上。長(zhǎng)波自西向東移動(dòng)，移速較慢，通常1天不超過(guò)10個(gè)經(jīng)度，有時(shí)呈準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)，也有時(shí)表現(xiàn)出不連續(xù)的向后“倒退”現(xiàn)象。長(zhǎng)波維持的時(shí)間一般3—5天以上。長(zhǎng)波

在高空?qǐng)D上同等高線的波狀型相對(duì)應(yīng)，等溫線也呈波形，一般情況下等溫線的位相稍稍落后于等高線，具有冷槽、暖脊的溫壓場(chǎng)結(jié)構(gòu)。槽前是暖平流，槽后是冷平流。槽前對(duì)應(yīng)著大范圍輻合上升運(yùn)動(dòng)和云雨區(qū)，槽后對(duì)應(yīng)著大范圍輻散下沉運(yùn)動(dòng)區(qū)和晴朗天空。長(zhǎng)波的強(qiáng)度隨高度增加，到對(duì)流層頂處達(dá)到最強(qiáng)。長(zhǎng)波槽和脊的活動(dòng)不僅是維持大氣環(huán)流的一種重要機(jī)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。因而長(zhǎng)波的穩(wěn)定和調(diào)整往往引起與其相聯(lián)系的天氣系統(tǒng)的變化，甚至造成環(huán)流形勢(shì)的轉(zhuǎn)換。

短波疊加在長(zhǎng)波之中，并在長(zhǎng)波中穿行。當(dāng)溫度場(chǎng)與氣壓場(chǎng)配置適當(dāng)時(shí)（槽后有冷平流，脊后有暖平流），短波可以逐漸發(fā)展成長(zhǎng)波。反之，長(zhǎng)波也可減弱并分裂成短波。短波的槽前是上升氣流，常出現(xiàn)云雨天氣，尤以槽線附近為甚，槽后為下沉氣流，多晴好天氣。

（二）阻塞高壓和切斷低壓

阻塞高壓和切斷低壓是大氣長(zhǎng)波在發(fā)展過(guò)程中槽脊加強(qiáng)、振幅加大演變而成的閉合系統(tǒng)，是中高緯度高空的重要天氣系統(tǒng)。

1.阻塞高壓

簡(jiǎn)稱阻高，是溫壓場(chǎng)比較對(duì)稱的深厚的暖

高壓。它具有以下特征：①有閉合的高壓中心，并位于50°N以北。②維持的平均時(shí)間為5—7天，有時(shí)可達(dá)20天以上。③沿緯向移動(dòng)每天不超過(guò)7—8個(gè)經(jīng)度，常呈準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)，有時(shí)甚至向西倒退。阻高是西風(fēng)帶長(zhǎng)波槽和脊在經(jīng)向度不斷增大，直至暖脊被冷空氣包圍，并與南面暖空氣主體分離，所形成的閉合高壓區(qū)。由于它占據(jù)范圍很大，又穩(wěn)定少動(dòng)，因而它的出現(xiàn)和維持阻礙著西風(fēng)氣流和天氣系統(tǒng)的東移，并常常引起西風(fēng)氣流分支和繞流現(xiàn)象，故稱阻塞高壓。它發(fā)生在暖空氣活躍，冷空氣也較強(qiáng)的地區(qū)

和季節(jié)，因而有明顯的地區(qū)性和季節(jié)性。最常出現(xiàn)在北大西洋東北部和北太平洋東部阿拉斯加地區(qū)，以春秋季最多。在烏拉爾山和鄂霍次克海地區(qū)也常有阻塞高壓，其強(qiáng)度不大，但對(duì)中國(guó)的天氣影響很大。當(dāng)其穩(wěn)定時(shí)，中國(guó)長(zhǎng)江中下游多連陰雨天氣。減弱崩潰時(shí)，常引起中國(guó)的寒潮爆發(fā)。阻高控制下的天氣一般是晴朗的，但阻高的不同部位由于運(yùn)行氣流屬性的差異，形成的天氣有所不同高壓東部盛行偏北氣流，有冷平流和下沉運(yùn)動(dòng)，天氣以冷晴為主。西部盛行偏

南氣流，有暖平流和上升運(yùn)動(dòng)，天氣較暖且多云雨。南北兩側(cè)多穩(wěn)定的西風(fēng)氣流，并常伴有短波活動(dòng)，天氣時(shí)陰、時(shí)晴。由上可知，阻高的建立、維持和崩潰過(guò)程在其控制區(qū)以及其周?chē)貐^(qū)形成著不同的天氣過(guò)程。如果阻高維持時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短都可能造成大范圍天氣反常現(xiàn)象。

2.切斷低壓是溫壓場(chǎng)結(jié)構(gòu)比較對(duì)稱的冷性氣壓系統(tǒng)。切斷低壓是西風(fēng)帶長(zhǎng)波槽不斷加深、南伸，直至槽南端冷空氣被暖空氣包圍并與北方冷空氣主體脫離而形成的閉合低壓。它常常和阻塞高壓相伴生成，并位于阻高的東南或西南側(cè)，與阻高共同構(gòu)成了大氣環(huán)流中阻塞形勢(shì)，見(jiàn)圖5·13。也有的切斷低壓?jiǎn)为?dú)出現(xiàn)，并沒(méi)有顯著的阻高存在，只西側(cè)有一較強(qiáng)的高壓脊或閉合高壓。切斷低壓形成后，能維持2—3天或更長(zhǎng)時(shí)間，它往往由于無(wú)冷空氣繼續(xù)補(bǔ)充而逐漸填塞、消失。切斷低壓大多發(fā)生在冷、暖空氣都比較活躍的季節(jié)和地區(qū)，以春、秋季較多，北美、西歐地區(qū)較多，北太平洋、北大西洋以及亞洲大陸上空也有形成。我國(guó)東北地區(qū)春末夏初出現(xiàn)的切斷低壓，稱東北冷渦。

切斷低壓內(nèi)的天氣因部位不同而有差異。低壓前部（東和東南側(cè)）因低層有冷暖空氣交匯，常有鋒面氣旋波動(dòng)發(fā)生，有云雨天氣出現(xiàn)。后部（西側(cè)）因不斷有冷空氣南下，常有冷鋒和切變線生成，有陣性降水出現(xiàn)。（三）極地渦旋

簡(jiǎn)稱極渦，是極地高空冷性大型渦旋系統(tǒng)，是極區(qū)大氣環(huán)流的組成部分。其位置、強(qiáng)度以及移動(dòng)不僅對(duì)極區(qū)，而且對(duì)高緯地區(qū)的天氣都有明顯影響。極地是地球的冷極，也是大氣的冷源，因而在極地低空形成冷性高壓，在極地上空則形成冷性低壓。關(guān)于冷性低壓（極渦）的形成過(guò)程和演變、活動(dòng)規(guī)律，科學(xué)界了解得不多。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，1月北半球500hPa等壓面圖上，極渦斷裂為兩個(gè)閉合中心，一個(gè)在格陵蘭至加拿大之間，另一個(gè)在亞洲東北部，極地是一個(gè)

槽區(qū)。7月北半球500hPa等壓面圖上的極渦強(qiáng)度明顯減弱，中心退至極點(diǎn)附近。極渦的位置和活動(dòng)范圍時(shí)有變化，尤其冬半年活動(dòng)演變比較復(fù)雜，最長(zhǎng)的活動(dòng)過(guò)程達(dá)35天之久。極渦閉合中心有時(shí)分裂為2個(gè)或3個(gè)，甚至3個(gè)以上，當(dāng)偏離極地向南移動(dòng)時(shí)，常導(dǎo)致鋒區(qū)位置比平均情況偏南，寒潮活動(dòng)增多、增強(qiáng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在10個(gè)冬半年影響我國(guó)的171次寒潮中，有102次是亞洲上空出現(xiàn)持久極渦，其中6次強(qiáng)寒潮過(guò)程都與極渦在亞洲上空的位置明顯偏南相關(guān)。

（四）高空低壓槽和切變線

1.高空低壓槽

又稱高空槽，是活動(dòng)在對(duì)流層中層西風(fēng)帶上的短波槽。一年四季都有出現(xiàn)，以春季最為頻繁。高空槽的波長(zhǎng)大約1000多km，自西向東移動(dòng)。槽前盛行暖濕的西南氣流，常成云致雨。槽后盛行干冷的西北氣流，多晴冷天氣。一次高空槽活動(dòng)反映了不同緯度間冷、暖空氣的一次交換過(guò)程，給中、高緯地區(qū)造成陰雨和大風(fēng)天氣。

高空槽一般都有高空溫度槽相配合，當(dāng)溫

度槽落后于高空槽時(shí)，低壓槽線隨高度升高逐漸向冷區(qū)傾斜（移動(dòng)方向的相反方向），稱后傾槽。后傾槽隨著溫度槽位置的前移，平流作用加強(qiáng)，槽將繼續(xù)加深發(fā)展，槽前廣闊范圍內(nèi)盛行輻合上升氣流，如果水汽充沛，將產(chǎn)生穩(wěn)定性云系和降水。當(dāng)溫度槽與高空槽相重合時(shí)，低壓槽線垂直，稱為垂直槽，這時(shí)高空槽發(fā)展到最盛階段，天氣也發(fā)展得最強(qiáng)盛。當(dāng)溫度槽超前時(shí)，高空槽線隨高度升高向前傾斜，稱前傾槽。前傾槽的槽后冷空氣將置于槽前暖空氣之上，導(dǎo)致低槽很快消失，產(chǎn)生不穩(wěn)定云系和陣性降水。

活動(dòng)于我國(guó)的高空槽有西北槽、青藏槽和印緬槽，它們大多從上游移來(lái)，很少產(chǎn)生于我國(guó)。在緯向環(huán)流比較平直時(shí)，高空槽一個(gè)接一個(gè)的東移，易造成陰晴相間周期變化的天氣。如果移動(dòng)過(guò)程中受高壓所阻，將減速或停滯，可能造成持續(xù)性降水。

2.切變線

是指風(fēng)向或風(fēng)速分布的不連續(xù)線，是發(fā)生在850hPa或700hPa等壓面上的天氣系統(tǒng)。切變線兩側(cè)風(fēng)向構(gòu)成氣旋式切變，但兩側(cè)的溫度梯度卻很小，這是切變線與鋒的主要差別。根據(jù)切變線附近的風(fēng)場(chǎng)形式一般劃分為三種類型，

見(jiàn)圖5·14。圖中a為冷鋒式切變線，b為暖鋒式切變線，c為準(zhǔn)靜止鋒式切變線。三者隨著切變線兩側(cè)氣流的強(qiáng)弱變化可以相互轉(zhuǎn)化。切變線上的氣流呈氣旋式環(huán)流，水平氣流輻合明顯，利于發(fā)展上升氣流，產(chǎn)生云雨天氣。一般而言，冷鋒式切變線以偏北風(fēng)為主，水汽含量少，移動(dòng)速度快，降水時(shí)間不長(zhǎng)，降水量不大。暖鋒式切變線上氣旋性環(huán)流強(qiáng)，偏南風(fēng)含有水汽多，云層厚，降水時(shí)間較長(zhǎng)，降水量較多，有時(shí)還形成雷陣雨和陣性大風(fēng)。準(zhǔn)靜止鋒式切變線上雖然風(fēng)向切變很強(qiáng)，但氣流輻合較弱，云層相對(duì)較薄，降水時(shí)間較長(zhǎng)，但降水量不大。

切變線在一年中各個(gè)季節(jié)都可能出現(xiàn)，但以冷、暖空氣頻繁活動(dòng)的晚春、初夏為多。是我國(guó)暖季重要的降水天氣系統(tǒng)。

3.低渦又稱冷渦，是出現(xiàn)在中緯度中層大氣中的一種強(qiáng)度較弱、范圍較小的冷性低壓。它在700hPa圖上比較明顯，有時(shí)在500hPa圖上也有反映，常常只能給出一條，甚至給不出閉合等

高線，只有風(fēng)場(chǎng)上的氣旋式環(huán)流。低渦范圍較小，一般只有幾百千米。它存在和發(fā)展時(shí)，在地面圖上可誘導(dǎo)出低壓或使鋒面氣旋發(fā)展加強(qiáng)。低渦中有較強(qiáng)的輻合上升氣流，可產(chǎn)生云雨天氣，尤其東部和東南部上升氣流最強(qiáng)，云雨天氣更為嚴(yán)重。低渦經(jīng)常出現(xiàn)在我國(guó)西北和西南地區(qū)，分別稱為西北渦和西南渦，前者以夏半年多見(jiàn)，后者一年四季都可出現(xiàn)。低渦形成后大多在原地減弱、消失，只引起源地和附近地區(qū)的天氣變化。而有的低渦隨低槽或高空引導(dǎo)氣流東移，并不斷得到加強(qiáng)和發(fā)展，雨區(qū)擴(kuò)大，降水增強(qiáng)，往往形成暴雨，成為影響江淮流域甚至華北地區(qū)的天氣系統(tǒng)。

二、溫帶氣旋和反氣旋

（一）概述氣旋是占有三度空間的中心氣壓比四周低的水平空氣渦旋，又稱低壓。反氣旋是占有三度空間的、中心氣壓比四周高的水平空氣渦旋，又稱高壓。氣旋和反氣旋的名稱是從大氣流場(chǎng)而來(lái)，而高壓和低壓名稱是從氣壓場(chǎng)而來(lái)。氣旋和反氣旋的大小是以地面圖上最外一條閉合等壓線的范圍來(lái)量度。氣旋的水平尺度一般為1000km，大者可達(dá)2000—3000km，小者只有200—300km。而反氣旋的水平尺度一般比氣旋大得多，發(fā)展強(qiáng)盛時(shí)可達(dá)數(shù)千千米。氣旋和反氣旋的強(qiáng)度用中心氣壓值的大小來(lái)表示，氣旋中心氣壓愈低，表示強(qiáng)度愈大；反氣旋中心氣壓值愈高，強(qiáng)度愈大。一般地面氣旋中心氣壓值在1010—970hPa，發(fā)展強(qiáng)大的可低于935hPa，海洋上曾有的低到920hPa。地面反氣旋中心氣壓值一般為1020—1030hPa，發(fā)展強(qiáng)大的可達(dá)1079.1hPa。在北半球，氣旋中空氣繞中心作逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，反氣旋中空氣繞中心作順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。南半球，氣流方向相反。

氣旋按發(fā)生地區(qū)分溫帶氣旋和熱帶氣旋，反氣旋分極地反氣旋、溫帶反氣旋和副熱帶反氣旋。氣旋和反氣旋是引起天氣變化的兩類重要天氣系統(tǒng)。溫帶氣旋和反氣旋是發(fā)生在中、高緯度地區(qū)與高空鋒區(qū)相伴出現(xiàn)的。它們的發(fā)生、發(fā)展和移動(dòng)同高空天氣系統(tǒng)有密切關(guān)系。

（二）溫帶氣旋溫帶氣旋是指具有鋒面結(jié)構(gòu)的低壓，因而又稱鋒面氣旋，它主要活動(dòng)在中高緯度，更多見(jiàn)于溫帶地區(qū)，是溫帶地區(qū)產(chǎn)生大范圍云雨天氣的主要天氣系統(tǒng)。

1.結(jié)構(gòu)鋒面氣旋的結(jié)構(gòu)因形成條件和發(fā)展階段的不同，有很大差異，但從發(fā)展成熟的鋒面氣旋的溫壓場(chǎng)、流場(chǎng)和天氣現(xiàn)象來(lái)看，又具有一些共同特征。圖5·15是發(fā)展成熟的鋒面氣旋模式。從平面看，鋒面氣旋是一個(gè)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的渦旋，中心氣壓最低，自中心向前方伸展一個(gè)暖鋒，向后方伸出一條冷鋒，冷、暖鋒鋒之間是暖空氣，冷、暖鋒以北是冷空氣。鋒面上的暖空氣呈螺旋式上升，鋒面下冷空氣呈扇形擴(kuò)展下沉。從垂直方面看，氣旋的高層是高空槽前氣流輻散區(qū)，低層是氣流輻合區(qū)。按質(zhì)量守恒原理，空氣如在高層輻散、在低層輻合，則其間必有上升運(yùn)動(dòng)。因而在氣旋前部和中心區(qū)有上升氣流，氣旋后部有下沉氣流。由于氣旋自底層到高層是一半冷、一半暖的溫度不對(duì)稱系統(tǒng)，因而其低壓中心軸線自下而上向冷區(qū)偏斜。

2.天氣鋒面天氣不僅決定于氣旋溫壓場(chǎng)結(jié)構(gòu)，還與空氣的穩(wěn)定度、水汽條件、高空環(huán)流形勢(shì)以及氣旋發(fā)展階段等因素有關(guān)，而且隨地區(qū)、季節(jié)而有差異。一個(gè)發(fā)展成熟的鋒面氣旋的天氣模式（圖5·14）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(tuán)天氣，如果暖氣團(tuán)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，有時(shí)還出現(xiàn)霧，如果氣團(tuán)干燥，只能生成一些薄云而沒(méi)有降水。

3.發(fā)生和發(fā)展

鋒面氣旋的發(fā)生、發(fā)展與高空鋒區(qū)密切聯(lián)系。當(dāng)高空鋒區(qū)上出現(xiàn)波狀擾動(dòng)并達(dá)到一定尺度（幾千千米），而且具有明顯風(fēng)速切變時(shí)，波動(dòng)可演變成不穩(wěn)定波，振幅繼續(xù)增大，終于形成氣旋和反氣旋，這種由鋒面波動(dòng)發(fā)展成的氣旋，稱第一類（A類）氣旋。而由地面弱低壓（或倒槽）與高空槽相遇并在高空槽作用下，地面低壓得到發(fā)展并產(chǎn)生鋒面，這樣發(fā)展起來(lái)的鋒面氣旋稱第二類（B類）氣旋。兩類氣旋在起始發(fā)生條件上雖有區(qū)別，但形成后的發(fā)展過(guò)程卻有某些相似，都同高空溫壓場(chǎng)結(jié)構(gòu)和演變密切相關(guān)。

鋒面氣旋發(fā)展的高空溫壓場(chǎng)理想模式是：高空溫度槽落后于高度槽以及氣旋始終處于高空槽的前方。前者導(dǎo)致高空槽前出現(xiàn)暖平流，槽后出現(xiàn)冷平流，后者引起高空槽前氣流輻散，槽后氣流輻合。根據(jù)靜力平衡和質(zhì)量守恒原理，暖平流會(huì)引起地面系統(tǒng)熱力減壓，冷平流引起

熱力加壓，氣流輻散會(huì)造成地面系統(tǒng)動(dòng)力減壓，氣流輻合會(huì)造成動(dòng)力加壓。因而高空槽前的下方既是熱力減壓區(qū)又是動(dòng)力減壓區(qū)，是有利于地面氣旋發(fā)生、發(fā)展的區(qū)域。而高空槽后方是熱力和動(dòng)力加壓區(qū)，有利于地面反氣旋的發(fā)生發(fā)展（見(jiàn)圖5·16）。大量資料證明，只有發(fā)生在高空槽前的氣旋和高空槽后的反氣旋才能得到發(fā)展和壯大，否則，氣旋和反氣旋難以形成，即使形成也將不斷減弱以至消失。

每個(gè)鋒面氣旋的生命史和演變過(guò)程，因所處條件不同而有差別，但是氣旋的演變階段和各個(gè)階段的主要特征又有許多共同之處。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)（主要是西歐的），通常把鋒面氣旋的演變過(guò)程分為四個(gè)階段。

（1）初生（波動(dòng)）階段：圖5·17a、b、c，高空溫壓場(chǎng)結(jié)構(gòu)是溫度槽落后于高度槽，而且高空槽位于地面氣旋中心的后方。隨著鋒面波動(dòng)的開(kāi)始和發(fā)展，冷空氣逐漸向暖空氣方向侵襲，暖空氣向冷空氣方向擴(kuò)展，在波動(dòng)前方形成暖鋒，波動(dòng)后方形成冷鋒。圍繞著波動(dòng)產(chǎn)生了氣旋式環(huán)流，環(huán)流中心氣壓下降，地面圖上出現(xiàn)一根閉合等壓線，鋒面上生成波狀的帶狀云系。衛(wèi)星云圖上出現(xiàn)與高空槽相對(duì)應(yīng)的逗點(diǎn)云系。

（2）成熟階段：圖5·17d、e、f，高空溫壓場(chǎng)波動(dòng)振幅增大，溫度槽進(jìn)一步接近高度槽，氣旋中心氣壓繼續(xù)下降，氣旋式環(huán)流不斷加強(qiáng)，冷暖鋒進(jìn)一步發(fā)展，出現(xiàn)系統(tǒng)性云系和降水。衛(wèi)星云圖上云帶突出部分更加明顯，并在移動(dòng)方向的一側(cè)邊緣處有纖維狀卷曲結(jié)構(gòu)，表明高空有輻散氣流，氣旋在發(fā)展。氣旋后部（箭頭處）有凹向中心的曲率，預(yù)兆將出現(xiàn)干舌。

（3）錮囚階段：圖5·17g、n、i，高空槽進(jìn)一步發(fā)展，出現(xiàn)閉合中心。高空溫度槽更移近高度槽，地面圖上冷鋒較強(qiáng)并與暖鋒相遇形成錮囚鋒。這階段氣旋中心氣壓值降至最低，氣旋環(huán)流達(dá)到最強(qiáng)，云雨范圍擴(kuò)展，風(fēng)力增大，天氣發(fā)展到最盛期。衛(wèi)星云圖上，云系出現(xiàn)螺旋狀結(jié)構(gòu)，鋒面云帶北側(cè)出現(xiàn)一條從冷區(qū)伸向氣旋中心的干舌，當(dāng)干舌伸到氣旋中心時(shí)，水汽供應(yīng)被切斷，氣旋不再發(fā)展。（4）消亡階段：圖5·17j、k、l，高空溫壓場(chǎng)近于重合，成為一個(gè)深厚的冷低壓。氣旋低層被冷空氣所占據(jù)，與鋒面脫離成為冷渦旋，環(huán)流減弱、氣壓升高、范圍擴(kuò)大，云雨隨之減少。在衛(wèi)星云圖上螺旋狀云系消散，成為零亂的對(duì)流性云區(qū)。上述鋒面氣旋發(fā)展階段是比較典型的情況。實(shí)際上有些氣旋在生成后并未經(jīng)歷全部發(fā)展

階段就消亡了，也有的氣旋發(fā)展到錮囚之后，又有冷空氣加入并未消亡，反而又重新加強(qiáng)起來(lái)。因而，氣旋的發(fā)展過(guò)程由于條件的差異而有不同。鋒面氣旋的生命史一般是5天左右?；顒?dòng)在北大西洋和歐洲的氣旋，錮囚階段緩慢，生命史往往超過(guò)5天，而活動(dòng)在東亞地區(qū)的氣旋，波動(dòng)和成熟階段較短，生命史大多在3天左右。

4.氣旋族鋒面氣旋一般不是單個(gè)出現(xiàn)，而是在一條鋒上產(chǎn)生2個(gè)、3個(gè)或更多個(gè)形成家族并沿鋒線順次移動(dòng)。當(dāng)最前面的一個(gè)已經(jīng)錮囚時(shí)，其后跟著的是一個(gè)發(fā)展不成熟的氣旋，再后面跟著

一個(gè)初生氣旋，這種在同一條鋒上出現(xiàn)的氣旋序列，稱為氣旋族（圖5·18）。氣旋族中每一個(gè)鋒面氣旋都同高空長(zhǎng)波槽前的一個(gè)短波槽相對(duì)應(yīng)。每個(gè)氣旋族中的氣旋個(gè)數(shù)多少不等，多者可達(dá)5個(gè)，少者只有2個(gè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大西洋上平均每一個(gè)氣旋族有4個(gè)氣旋，太平洋上和我國(guó)沿海是2—3個(gè)。一個(gè)氣旋族經(jīng)過(guò)某一區(qū)域的時(shí)間平均為5—6天，個(gè)別可達(dá)

10天以上。

（三）溫帶反氣旋

溫帶反氣旋是指活動(dòng)在中、高緯度地區(qū)的反氣旋。一般分為兩類：一類是相對(duì)穩(wěn)定的冷性反氣旋；另一類是與鋒面氣旋相伴移動(dòng)的反氣旋，稱移動(dòng)性反氣旋。

1.冷性反氣旋和寒潮冷性反氣旋發(fā)生于極寒冷的中緯度和高緯度地區(qū)，如北半球的格陵蘭、加拿大、北極、西伯利亞和蒙古等地，以冬季最多見(jiàn)。其勢(shì)力強(qiáng)大、影響范圍廣泛，往往給活動(dòng)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(guò)程。

冷性反氣旋出現(xiàn)在近地面層內(nèi)，由冷空氣組成，勢(shì)力十分強(qiáng)大，中心氣壓值達(dá)1030—1040hPa，強(qiáng)時(shí)達(dá)1080hPa。根據(jù)靜力學(xué)原理，它隨高度而減弱，到高空變?yōu)槔涞蛥^(qū)，因而冷高壓是一種淺薄天氣系統(tǒng)，平均厚度不到3—4km，700hPa以上蹤跡不清，500hPa以上就完全不存在了。冷性反氣旋的水平范圍很大，直徑達(dá)數(shù)千千米，幾乎可以和大陸、海洋的面積相比擬。亞洲大陸面積廣大，北部地區(qū)冬半年氣溫很低，南部又有青藏高原和東西走向的高大山脈阻擋冷空氣南下，因而成為北半球冷性反氣旋活動(dòng)最為頻繁、發(fā)展最為強(qiáng)大的地區(qū)。冷性

反氣旋在其發(fā)展、增強(qiáng)時(shí)期常常靜止少動(dòng)，但當(dāng)高空形勢(shì)改變時(shí)，會(huì)受高空氣流引導(dǎo)而移動(dòng)。當(dāng)其南移時(shí)，就造成一次冷空氣襲擊，如果冷空氣十分強(qiáng)大，如同寒冷潮流滾滾而來(lái)，給流經(jīng)地區(qū)造成劇烈降溫、霜凍、大風(fēng)等等災(zāi)害性天氣，這種大范圍的強(qiáng)烈冷空氣活動(dòng)，稱為寒潮。我國(guó)國(guó)家氣象局規(guī)定，由于冷空氣侵襲，使氣溫在24h內(nèi)下降10℃以上，最低氣溫降至5℃以下時(shí)，作為發(fā)布寒潮警報(bào)的標(biāo)準(zhǔn)。但從危害性來(lái)看，此標(biāo)準(zhǔn)略高，尤其在南方往往最低氣溫并未下降到5℃以下時(shí)，就會(huì)對(duì)農(nóng)作物造成很大危害。同時(shí)，這個(gè)規(guī)定并未說(shuō)明氣溫下降10℃的范圍大小。因此，國(guó)家氣象局又對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)作了補(bǔ)充規(guī)定：長(zhǎng)江中下游及其以北地區(qū)48h內(nèi)降溫10℃以上，長(zhǎng)江中下游最低氣溫≤4℃（春秋季改為江淮地區(qū)最低氣溫≤4℃），陸上3個(gè)大行政區(qū)有5級(jí)以上大風(fēng)，渤海、黃海、東海先后有7級(jí)以上大風(fēng)，作為寒潮警報(bào)標(biāo)準(zhǔn)。如果上述地區(qū)48h內(nèi)降溫達(dá)14℃以上，其余同上，則為強(qiáng)寒潮警報(bào)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)1951—1976年寒潮共有138次，平均每年5次左右，各月分配見(jiàn)表5·3。

表5·3說(shuō)明寒潮主要出現(xiàn)在11—4月間，秋末、冬初及冬末、春初較多，隆冬反而較少，這主要是寒潮定義只考慮降溫幅度的緣故。春、秋季正是大型平均環(huán)流調(diào)整期間，冷暖空氣更替頻繁，因而冷空氣活動(dòng)次數(shù)較多，而冬季冷空氣在我國(guó)大部分地區(qū)居于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位，天氣形勢(shì)穩(wěn)定，冷空氣活動(dòng)相對(duì)減少。夏季冷空氣退居高緯度，我國(guó)很少受其侵襲。寒潮各年出現(xiàn)的次數(shù)不等，以我國(guó)為例，1965—1966、1968—1969年均各10次，而1974—1975年則僅有1次，1970—1971、1972—1973年也只有2次。60年代后期平均每年7次，而70年代初期平均每年只有3次，相差很多。

寒潮天氣過(guò)程表現(xiàn)為由緯向環(huán)流轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)向環(huán)流形勢(shì)的調(diào)整，這種環(huán)流形勢(shì)的調(diào)整是冷空氣積聚、冷卻和大舉南下的背景條件。侵入我國(guó)的寒潮，雖然源地、侵入時(shí)流場(chǎng)不同，但是絕大多數(shù)寒潮天氣過(guò)程是由經(jīng)向環(huán)流發(fā)展而來(lái)。圖5·19是寒潮形成的高空和地面環(huán)流形勢(shì)圖。

寒潮南下侵入我國(guó)時(shí)，其前緣有一條冷鋒作為前導(dǎo)，鋒后氣壓梯度很大，造成大風(fēng)天氣，伴隨著大風(fēng)而來(lái)的是溫度的驟降，常達(dá)10℃以上，降溫還可引起霜凍、結(jié)冰。降水主要產(chǎn)生在寒潮冷鋒附近，在我國(guó)淮河以北，由于空氣比較干燥，很少降水，移到淮河以南后，暖空氣比較活躍，含有水分增多，大多能形成雨雪。

2.移動(dòng)性反氣旋是形成于高空鋒區(qū)下方與鋒面氣旋相伴出現(xiàn)的水平范圍較小、強(qiáng)度不大的反氣旋。它隨同鋒面氣旋一起自西向東移動(dòng)。當(dāng)出現(xiàn)氣旋族時(shí)，它位于兩個(gè)氣旋之間，又稱居間反氣旋。移動(dòng)反氣旋的天氣是：其東部（前部）具有冷鋒天氣特征，西部（后部）具有暖鋒天氣特征，中心區(qū)附近天氣晴朗、風(fēng)力不大。移動(dòng)性反氣旋當(dāng)其發(fā)展強(qiáng)大時(shí)可轉(zhuǎn)變成強(qiáng)大的冷性反氣旋。無(wú)論是冷性反氣旋或移動(dòng)性反氣旋，當(dāng)其向低緯移動(dòng)后，冷氣團(tuán)變性增暖，強(qiáng)度減弱，最后前緣鋒面消失，并入副熱帶高壓。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高壓帶，稱副熱帶高壓帶。副熱帶高壓帶受海陸沿緯圈分布的影響，常斷裂成若干個(gè)高壓?jiǎn)误w，稱副熱帶高壓，簡(jiǎn)稱副高。副高呈橢圓形，長(zhǎng)軸大致同緯圈平行，是暖性動(dòng)力系統(tǒng)。它主要位于大洋上，常年存在，在北半球主要分布在北太平洋西部、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。南半球分布在南太平洋、南大西洋和南印度洋等。此外，夏季大陸高原上空出現(xiàn)的青藏高壓和墨西哥高壓，也屬副熱帶高壓。這些高壓并不是同時(shí)都很明顯，而是有強(qiáng)、有弱，有分有合。由于副高占據(jù)廣大空間，穩(wěn)定少動(dòng)成為副熱帶地區(qū)最重要的大型天氣系統(tǒng)。它的維持和活動(dòng)對(duì)低緯度地區(qū)與中高緯度地區(qū)之間的水汽、熱量、能量、動(dòng)量的輸送和平衡起著重要的作用，對(duì)低緯度環(huán)流和天氣變化具有重大影響。（一）結(jié)構(gòu)和天氣

1.結(jié)構(gòu)

副高處于低緯環(huán)流和中緯環(huán)流的匯合帶，是由于對(duì)流層中上層氣流輻合、聚積形成。副高結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在不同高度以及不同季節(jié)、不同地區(qū)有所不同。從垂直剖面看，600—100hPa層以質(zhì)量輻合為主，尤以200hPa附近質(zhì)量輻合最突出。600hPa層以下質(zhì)量輻散占優(yōu)勢(shì)，整層空氣質(zhì)量輻合大于輻散，有凈質(zhì)量堆積。

在對(duì)流層的中、下層，副高的強(qiáng)度是隨高度升高而增強(qiáng)的，高壓的中心位置隨高度向暖區(qū)偏移，因而高壓中心與高溫中心并不完全重

合，高壓脊線也不垂直。夏季時(shí)，陸地增溫顯著，下層暖中心便移向高壓脊線的陸地一側(cè)（在北半球是北側(cè)），冬季時(shí)，陸地冷卻明顯，暖中心便移到高壓脊線的南側(cè)。到對(duì)流層中、上層（500hPa以上），地表海陸熱力差異的影響已大為減弱，高壓中心與暖中心基本重合，高壓脊線也大體垂直。副高的強(qiáng)度和規(guī)模隨季節(jié)而有變化。夏季時(shí)北半球副高的強(qiáng)度、范圍迅速增大，盛夏時(shí)增至最強(qiáng)，范圍幾乎占北半球的1/5—1/4。冬季時(shí)，北半球副高強(qiáng)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。

副高區(qū)內(nèi)的溫度水平梯度一般都比較小，而高壓邊緣由于同周?chē)到y(tǒng)相交綏，溫度梯度明顯增大，尤其北部和西北部更大。這種溫度梯度分布特點(diǎn)造成了副高脊線附近氣壓梯度小、水平風(fēng)速小，而南北兩側(cè)氣壓梯度增大、水平風(fēng)速增大的現(xiàn)象。副高范圍內(nèi)盛行下沉氣流，因而在低層普遍形成逆溫層，尤其高壓東部逆溫層較厚、較低。逆溫層阻擋著對(duì)流運(yùn)動(dòng)的發(fā)展和水分垂直輸送，導(dǎo)致逆溫層以下空氣潮濕，相對(duì)濕度達(dá)80％以上；而逆溫層以上空氣干燥，相對(duì)濕度在50％以下。2.天氣

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。高壓的北、西北部邊緣因與西風(fēng)帶天氣系統(tǒng)（鋒面、氣旋、低槽）相交綏，氣流上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，水汽比較豐富，因而多陰雨天氣。高壓南側(cè)是東風(fēng)氣流，晴朗少云，低層潮濕、悶熱，但當(dāng)熱帶氣旋、東風(fēng)波等熱帶天氣系統(tǒng)活動(dòng)時(shí)，也可能產(chǎn)生大范圍暴雨和中小尺度雷陣雨及大風(fēng)天氣。高壓東部受北來(lái)冷氣流的影響，形成較厚逆溫層，產(chǎn)生少云、干燥、多霧天氣，長(zhǎng)期受其控制的地區(qū)，久旱無(wú)雨，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(dòng)

太平洋副高多呈東西扁長(zhǎng)形狀，中心有時(shí)只有1個(gè)，有時(shí)有數(shù)個(gè)。夏季時(shí)一般分裂為東、西兩個(gè)大單體，位于西太平洋的稱西太平洋高壓，位于東太平洋的稱東太平洋高壓。西太平洋高壓除在盛夏時(shí)偶呈南北狹長(zhǎng)形狀外，一般呈東西向的橢圓形。西太平洋副高的活動(dòng)位置有多年變化。據(jù)分析，1880—1890年間，副高中心偏向平均位置的東南；1890—1920年偏向西北；1920—1930年又偏向東南。這種中心位置的變動(dòng)必然會(huì)引起東亞甚至全球性氣候振動(dòng)。

西太平洋副高的季節(jié)性活動(dòng)具有明顯的規(guī)律性。冬季位置最南，夏季最北，從冬到夏向北偏西移動(dòng)，強(qiáng)度增大；自夏至冬則向南偏東移動(dòng)，強(qiáng)度減弱。圖5·20給出了500hPa等壓面上西太平洋副高脊多年平均位置。冬季，副高脊線位于15°N附近。隨著季節(jié)轉(zhuǎn)暖，脊線緩慢地向北移動(dòng)。大約到6月中旬，脊線出現(xiàn)第一次北跳過(guò)程，越過(guò)20°N，在20°—25°N間徘徊。7月中旬出現(xiàn)第二次跳躍，脊線迅速跳過(guò)25°N，以后擺動(dòng)于25—30°N之間，約在7月

底至8月初，脊線跨過(guò)30°N到達(dá)最北位置。9月以后隨著西太平洋副高勢(shì)力的減弱，脊線開(kāi)始自北向南迅速撤退，9月上旬脊線第一次回跳到25°N附近，10月上旬再次跳到20°N以南地區(qū)，從此結(jié)束了一年為周期的季節(jié)性南北移動(dòng)。副高的季節(jié)性南北移動(dòng)并不是勻速進(jìn)行的，而表現(xiàn)出穩(wěn)定少動(dòng)、緩慢移動(dòng)和跳躍三種形式，而且在北進(jìn)過(guò)程中有暫時(shí)南退，在南退過(guò)程中有短暫北進(jìn)的南北振蕩現(xiàn)象。同時(shí)，北進(jìn)過(guò)程持續(xù)的時(shí)間較久、移動(dòng)速度較緩，而南退過(guò)程經(jīng)歷時(shí)間較短、移動(dòng)速度較快。上述西太平洋副高季節(jié)性變動(dòng)的一般規(guī)律，在個(gè)別年份可能

有明顯出入，而且這種移動(dòng)特征在大西洋、亞洲大陸、北非大陸、北美大陸上的副高也同樣存在，表明是全球性現(xiàn)象，是太陽(yáng)輻射季節(jié)變化和副高強(qiáng)度的緯向不均勻分布以及隨時(shí)間非均速變化的反映。西太平洋副高還有非季節(jié)性的中短期變動(dòng)，主要表現(xiàn)為半個(gè)月左右的副高偏強(qiáng)或偏弱趨勢(shì)及一周左右的副高西伸東退、北進(jìn)南縮的周期變化。非季節(jié)性中、短期變動(dòng)大多是受副高周?chē)鞖庀到y(tǒng)活動(dòng)影響而引起的，例如夏季青藏高壓、華北高壓東移并入西太平洋副高時(shí)，副高產(chǎn)生西伸，甚至北跳，而當(dāng)熱帶風(fēng)暴或臺(tái)風(fēng)移至西太平洋副高的西南邊緣時(shí)，副高隨之東退，熱帶風(fēng)暴沿副高西緣北移時(shí)，副高繼續(xù)東退，當(dāng)風(fēng)暴越過(guò)高壓脊線進(jìn)入西風(fēng)帶時(shí)，副高又開(kāi)始西伸。此外，西風(fēng)帶的小槽小脊、長(zhǎng)波槽、脊都對(duì)副高變動(dòng)有不同程度的影響，同時(shí)副高又對(duì)周?chē)鞖庀到y(tǒng)有明顯影響，彼此相互聯(lián)系、相互制約。

2.西太平洋副高對(duì)我國(guó)天氣的影響西太平洋副高是對(duì)我國(guó)夏季天氣影響最大的一個(gè)天氣系統(tǒng)。在它控制下將產(chǎn)生干旱、炎熱、無(wú)風(fēng)天氣。它還通過(guò)與周?chē)鞖庀到y(tǒng)相互作用形成其它類型天氣。因而，西太平洋副高

的位置、強(qiáng)度的變化對(duì)我國(guó)（主要是東部）的雨季、旱澇以及臺(tái)風(fēng)路徑等產(chǎn)生重大影響。西太平洋副高是向我國(guó)輸送水汽的重要天氣系統(tǒng)。我國(guó)夏季降水的水汽來(lái)源，雖然主要是依靠西南氣流從孟加拉灣、印度洋輸送來(lái)，但西太平洋副高的位置和強(qiáng)度關(guān)系著東南季風(fēng)從太平洋向大陸輸送水汽的路徑和數(shù)量，而且還影響著西南氣流輸送水汽的狀況。同時(shí)，西太平洋副高北側(cè)是北上暖濕氣流與中緯度南下冷氣流相交綏的地帶，氣旋和鋒面系統(tǒng)活動(dòng)頻繁，常常形成大范圍陰雨和暴雨天氣，成為我國(guó)東部地區(qū)的重要降水帶。通常該降水帶位于西太平洋

副高脊線以北5—8個(gè)緯距，并隨副高作季節(jié)性移動(dòng)。平均而言，每年2—5月，主要雨帶位于華南；6月份雨帶位于長(zhǎng)江中下游和淮河流域，使江淮一帶進(jìn)入梅雨期；7月中旬雨帶移到黃河流域，而江淮流域處于高壓控制下，進(jìn)入伏旱期，天氣酷熱、少雨，如果副高強(qiáng)大；控制時(shí)間長(zhǎng)久，將造成嚴(yán)重干旱。副高南側(cè)為東風(fēng)帶，常有東風(fēng)波、熱帶風(fēng)暴甚至臺(tái)風(fēng)活動(dòng)，產(chǎn)生大量降水，因此7月中旬后，華南又出現(xiàn)一次雨期。從7月下旬到8月初，主要雨帶移至華北、東北地帶。從9月上旬起副高脊線開(kāi)始南撤，降水帶也隨之南移。

上述情況僅是西太平洋副高活動(dòng)對(duì)我國(guó)東部地區(qū)天氣影響的一般規(guī)律。實(shí)際上西太平洋副高的季節(jié)性南北移動(dòng)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。例如1956年，西太平洋副高壓脊第一次北跳偏早，第二次北跳又偏晚，結(jié)果梅雨期較長(zhǎng)，致長(zhǎng)江中下游雨量過(guò)多。1954年副高持久地穩(wěn)定在20°—25°N間，長(zhǎng)江流域梅雨持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)40天之久，造成江淮流域幾十年罕見(jiàn)的大水。1958年副高脊線第一次北跳偏晚，第二次北跳偏早，形成了這一年的空梅，造成江淮流域干旱。1959—1961年梅雨期都很短，結(jié)果長(zhǎng)江中下游地區(qū)連續(xù)幾年（1958—1961年）嚴(yán)重干旱（表5·4）。（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(duì)流層頂部的大型暖高壓系統(tǒng)。它主要是由于高原的加熱作用形成的，因而其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和形成過(guò)程都與海洋上的副熱帶高壓有很大差異。它在500hPa以下是熱低壓，在500hPa以上的高空才表現(xiàn)為高壓，而且越向高空高壓強(qiáng)度越大，到200—100hPa高度強(qiáng)度最大，成為北半球上空強(qiáng)大的高壓體。其中心區(qū)有上升氣流，多對(duì)流活動(dòng)，是我國(guó)夏季雷暴發(fā)生最多的地區(qū)。青藏高壓的水平尺度達(dá)萬(wàn)千米以上，屬超長(zhǎng)波系統(tǒng)。高壓中心常作東西向擺動(dòng)，當(dāng)其向東擺動(dòng)并與西太平洋副高壓脊疊加時(shí)，可使西大平洋副高加強(qiáng)，導(dǎo)致其西伸或北跳。北半球海洋上副熱帶高壓的強(qiáng)度之所以夏季強(qiáng)于冬季是同青藏高壓的存在及其作用有密切關(guān)系。青藏高壓的中心位置和它在我國(guó)東部的脊線位置對(duì)長(zhǎng)江中、下游梅雨異常也有影響。墨西哥高壓是形成于美洲大陸南部高原上空的暖性高壓，其形成、結(jié)構(gòu)、特性與青藏高壓相類似。

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。由于副熱帶高壓脊線隨季節(jié)有南北移動(dòng)，因而熱帶的邊緣位置和范圍也有季節(jié)性變動(dòng)，通常把南、北緯30°以內(nèi)的地區(qū)稱為熱帶，這一地區(qū)約占全球面積的一半，絕大部分是海洋，是地球上熱量的凈得區(qū)，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(shí)，熱帶地區(qū)又是氣流輻合、上升帶。這樣的熱力和動(dòng)力條件有利于對(duì)流云系旺盛發(fā)展和對(duì)流云系聚集成巨大云團(tuán)。是強(qiáng)烈天氣系統(tǒng)發(fā)生、活動(dòng)的背景和條件。（一）熱帶輻合帶

熱帶輻合帶是南、北半球信風(fēng)氣流匯合形成的狹窄氣流輻合帶，又稱赤道輻合帶。由于輻合帶區(qū)的氣壓值比附近地區(qū)低，曾稱赤道槽。熱帶輻合帶環(huán)繞地球呈不連續(xù)帶狀分布，是熱帶地區(qū)重要的大型天氣系統(tǒng)之一，其生消、強(qiáng)弱、移動(dòng)和變化，對(duì)熱帶地區(qū)長(zhǎng)、中、短期天氣變化影響極大。熱帶輻合帶按其氣流輻合的特性分為兩種類型：一種是在北半球夏季，由東北信風(fēng)與赤道西風(fēng)相遇形成的氣流輻合帶，因?yàn)檫@種輻合帶活動(dòng)于季風(fēng)區(qū)，稱季風(fēng)輻合帶；另一種是南、

北半球信風(fēng)直接交匯形成的輻合帶，稱信風(fēng)輻合帶，見(jiàn)圖5·21。熱帶輻合帶的位置隨季節(jié)而有南北移動(dòng)，但在各地區(qū)移動(dòng)的幅度并不相等。主要活動(dòng)于東太平洋、大西洋和西非的信風(fēng)輻合帶，移動(dòng)幅度較小，而且一年中大部分時(shí)間位于北半球；而活動(dòng)在東非、亞洲、澳大利亞的季風(fēng)輻合帶，季節(jié)位移較大，冬季位于南半球，夏季又移至北半球，而且有的年代10月份南、北半球各出現(xiàn)一個(gè)季風(fēng)輻合帶（雙重?zé)釒л椇蠋В@種季節(jié)變化是同活動(dòng)地區(qū)的海陸分布和地形特征密切相關(guān)的。

熱帶輻合帶一般只存在于對(duì)流層的中、下層。季風(fēng)輻合帶的軸線隨高度向南或西南傾斜，這是因?yàn)槌嗟牢黠L(fēng)帶在大多數(shù)情況下出現(xiàn)在500hPa層以下的緣故。而位于海洋上的信風(fēng)輻合帶，由于相交匯的兩支氣流之間幾乎沒(méi)有溫度和濕度的差異，以及臨近赤道帶地轉(zhuǎn)作用的消失，結(jié)果輻合帶在不同高度上幾乎是重合的。熱帶輻合帶，特別是季風(fēng)輻合帶是低緯度地區(qū)水汽、熱量最集中的區(qū)域，其月平均降水量達(dá)300—400mm。水汽凝結(jié)釋放的大量潛熱成為最重要的熱源。而熱帶輻合帶被加熱之后又激發(fā)對(duì)流云、熱帶氣旋等熱帶天氣系統(tǒng)的產(chǎn)生。在衛(wèi)星云圖上，季風(fēng)輻合帶常表現(xiàn)為一條綿延數(shù)千千米的東西向的、由離散云團(tuán)組成的巨大云帶。

（二）東風(fēng)波是副高南側(cè)（北半球）深厚東風(fēng)氣流受擾動(dòng)而產(chǎn)生的波動(dòng)。波動(dòng)的波長(zhǎng)一般1000—1500km，長(zhǎng)者達(dá)4000—5000km，伸展的高度一般為6—7km，有的達(dá)對(duì)流層頂。最大強(qiáng)度出現(xiàn)在700—500hPa之間。周期3—7天。移速約20—25km/h。東風(fēng)波一般表現(xiàn)為東北風(fēng)與東南風(fēng)間的切變。其結(jié)構(gòu)因地區(qū)而有不同。在西大西洋加勒

比海地區(qū)，東風(fēng)波呈倒V形模式，波軸隨高度向東傾斜，槽前吹東北風(fēng)，槽后吹東南風(fēng)，槽前為輻散下沉氣流區(qū)，濕層較薄，只生成一些小塊積云或晴朗無(wú)云，槽后為輻合上升氣流區(qū)，有大量水汽向上輸送，濕層較厚，形成云雨。這種模式的形成是因?yàn)檫@里對(duì)流層中低層的偏東風(fēng)風(fēng)速是隨高度減小的。

西太平洋東風(fēng)波大多產(chǎn)生于西太平洋東部地區(qū)，平均波長(zhǎng)約2000km，移速約25—30km/h。由于西太平洋東部地區(qū)的低空為東風(fēng)，高空常為西風(fēng)，以致東風(fēng)波波軸向東傾斜，云雨天氣發(fā)生在槽后氣流輻合上升區(qū)。當(dāng)東風(fēng)波移到西太平洋西部和南海地區(qū)時(shí)，因?yàn)榈蛯咏?jīng)常有赤道西風(fēng)，5km以上才是東風(fēng)，因而東風(fēng)波向上可伸到對(duì)流層中上層，在400—200hPa間最清楚，而且東風(fēng)波風(fēng)速隨高度增大，其波軸逐漸變?yōu)橄蛭鲀A斜，結(jié)果槽前氣流輻合上升，濕層厚，多云雨天氣，槽后氣流輻散下沉，濕層淺，多晴好天氣。西太平洋西部的東風(fēng)波往往影響到我國(guó)華南、長(zhǎng)江中下游和東亞地區(qū)，帶來(lái)大雨和大風(fēng)天氣，發(fā)展較強(qiáng)的東風(fēng)波可能出現(xiàn)閉合環(huán)流，使氣壓降低，中心風(fēng)力增大和降水加強(qiáng)。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(tuán)

從衛(wèi)星云圖上發(fā)現(xiàn)，熱帶地區(qū)存在著大量深厚的由對(duì)流云組成的直徑在100—1000km范圍內(nèi)的云區(qū)，稱為云團(tuán)。在天氣圖上很難分析出與云團(tuán)相對(duì)應(yīng)的天氣系統(tǒng)，但東風(fēng)波、熱帶氣旋等天氣系統(tǒng)大多是在云團(tuán)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。云團(tuán)經(jīng)過(guò)地區(qū)常常發(fā)生大風(fēng)和暴雨。

云團(tuán)根據(jù)其尺度、產(chǎn)生的地區(qū)分為三種類型：①季風(fēng)云團(tuán)，因同西南季風(fēng)活動(dòng)相聯(lián)系而得名，是地球上規(guī)模最大的云團(tuán)。其南北寬達(dá)10個(gè)緯距，東西長(zhǎng)20—40個(gè)緯距，主要發(fā)生在熱帶的印度洋和東南亞地帶。冬季時(shí)云團(tuán)位于

5°—10°N，6月中旬開(kāi)始隨季風(fēng)向北推進(jìn)，8月份進(jìn)到20°—30°N。云團(tuán)中常產(chǎn)生季風(fēng)低壓，有時(shí)可發(fā)展成孟加拉灣風(fēng)暴，形成特大暴雨。②普通云團(tuán)，常發(fā)生在海洋上的熱帶輻合帶中，尺度在4個(gè)緯距以上，常常是熱帶氣旋、東風(fēng)波等天氣系統(tǒng)最初始的胚胎。這種云團(tuán)對(duì)我國(guó)華南、華東等沿海地區(qū)有較大影響，能形成暴雨天氣。③小尺度云團(tuán)（爆玉米花狀云團(tuán)），是由一些水平尺度為50×50km的積雨云群組成，而每個(gè)積雨云群又由約10個(gè)積雨云單體組成，多發(fā)生在南美大陸的熱帶地區(qū)和我國(guó)西藏南部地區(qū)，有明顯的日變化。

云團(tuán)是由尺度10—100km、生命期數(shù)小時(shí)到一天的中對(duì)流云系和尺度4—10km、生命期30min到數(shù)小時(shí)的小對(duì)流云系組成。中、小對(duì)流云系在隨盛行風(fēng)移動(dòng)過(guò)程中，常常在上風(fēng)側(cè)形成，到下風(fēng)側(cè)消亡，不斷新陳代謝，但在溫度較高的海面上常保持不動(dòng)，有時(shí)還發(fā)生云系積聚，出現(xiàn)暴雨。（四）熱帶氣旋熱帶氣旋是形成于熱帶海洋上、具有暖心結(jié)構(gòu)、強(qiáng)烈的氣旋性渦旋。它來(lái)臨時(shí)往往帶來(lái)狂風(fēng)、暴雨和驚濤駭浪，具有很大的破壞力，威脅著人民生命、財(cái)產(chǎn)安全，是一種災(zāi)害性天

氣。同時(shí)，熱帶氣旋也帶來(lái)充沛雨水，有利于緩和或解除盛夏旱象，是熱帶地區(qū)最重要的天氣系統(tǒng)。

1.分類熱帶氣旋的強(qiáng)度有很大差異。據(jù)此，國(guó)際規(guī)定熱帶氣旋名稱和等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：（1）臺(tái)風(fēng)（颶風(fēng)）：地面中心附近最大風(fēng)速≥32.6m/s（即風(fēng)力12級(jí)以上）。（2）熱帶風(fēng)暴：地面中心附近最大風(fēng)速17.2—32.6m/s（即風(fēng)力8—11級(jí)）。其中地面中心附近最大風(fēng)速24.5—32.6m/s（風(fēng)力10—11級(jí)）者，稱強(qiáng)熱帶風(fēng)暴。

（3）熱帶低壓：地面中心附近最大風(fēng)速10.8—17.1m/s（風(fēng)力6—7級(jí)）。

我國(guó)從1989年起采用國(guó)際規(guī)定。此前我國(guó)氣象部門(mén)曾規(guī)定熱帶氣旋中地面中心附近最大風(fēng)速17.2—32.6m/s（即風(fēng)力8—11級(jí)）稱臺(tái)風(fēng)；最大風(fēng)速≥32.6m/s（風(fēng)力12級(jí)以上）稱強(qiáng)臺(tái)風(fēng)；最大風(fēng)速10.8—17.1m/s（風(fēng)力6—7級(jí)）稱熱帶低壓。為了更好地識(shí)別和追蹤風(fēng)力強(qiáng)大的熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)，常對(duì)其進(jìn)行命名或編號(hào)。我國(guó)氣象部門(mén)規(guī)定，凡出現(xiàn)在東經(jīng)150°以西，赤道以北的熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)，按每年出現(xiàn)順序進(jìn)行編號(hào)。

例如，9306熱帶風(fēng)暴、9304強(qiáng)熱帶風(fēng)暴、9302臺(tái)風(fēng)，表示1993年出現(xiàn)在東經(jīng)150°以西的第6號(hào)熱帶風(fēng)暴、第4號(hào)強(qiáng)熱帶風(fēng)暴、第2號(hào)臺(tái)風(fēng)。

2.臺(tái)風(fēng)臺(tái)風(fēng)的范圍通常以其最外圍閉合等壓線的直徑度量，大多數(shù)臺(tái)風(fēng)范圍在600－1000km，最大的達(dá)2000km，最小的僅100km左右。臺(tái)風(fēng)環(huán)流伸展的高度可達(dá)12—16km，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度以近臺(tái)風(fēng)中心地面最大平均風(fēng)速和臺(tái)風(fēng)中心海平面最低氣壓值來(lái)確定。大多數(shù)臺(tái)風(fēng)的風(fēng)速在32—50m/s，大者達(dá)110m/s，甚至更大。臺(tái)風(fēng)中心氣壓值一般為950hPa，低者達(dá)920hPa，有的僅870hPa。

臺(tái)風(fēng)大多數(shù)發(fā)生在南、北緯5°—20°的海水溫度較高的洋面上，主要發(fā)生在8個(gè)海區(qū)（圖5·22），即北半球的北太平洋西部和東部、北大西洋西部、孟加拉灣和阿拉伯海5個(gè)海區(qū)，南半球的南太平洋西部、南印度洋西部和東部3個(gè)海區(qū)。每年發(fā)生的臺(tái)風(fēng)（包括熱帶風(fēng)暴）總數(shù)約80次，其中半數(shù)以上發(fā)生在北太平洋（約占55％），北半球占總數(shù)的73％，南半球僅占27％。南大西洋和南太平洋東部沒(méi)有臺(tái)風(fēng)發(fā)生。北半球臺(tái)風(fēng)（除孟加拉灣和阿拉伯海以外）主要發(fā)生在海溫比較高的7—10月，南半球發(fā)生在高溫的1—3月，其它季節(jié)顯著減少（表5·7）。

（1）結(jié)構(gòu)：臺(tái)風(fēng)是一個(gè)強(qiáng)大而深厚的氣旋性渦旋，發(fā)展成熟的臺(tái)風(fēng)，其低層按輻合氣流速度大小分為三個(gè)區(qū)域：①外圈，又稱大風(fēng)區(qū)，自臺(tái)風(fēng)邊緣到渦旋區(qū)外緣，半徑約200—300km，其主要特點(diǎn)是風(fēng)速向中心急增，風(fēng)力可達(dá)6級(jí)以上。②中圈，又稱渦旋區(qū)，從大風(fēng)區(qū)邊緣到

②上升氣流層，臺(tái)風(fēng)眼壁，半徑約100km，是臺(tái)風(fēng)中對(duì)流和風(fēng)、雨最強(qiáng)烈區(qū)域，破壞力最大。③內(nèi)圈，又稱臺(tái)風(fēng)眼區(qū)，半徑約5—30km。多呈圓形，風(fēng)速迅速減小或靜風(fēng)。臺(tái)風(fēng)流場(chǎng)的垂直分布，大致分為三層：①低層流入層，從地面到3km，氣流強(qiáng)烈向中心輻合，最強(qiáng)的流入層出現(xiàn)在1km以下的行星邊界層內(nèi)。由于地轉(zhuǎn)偏向力作用，內(nèi)流氣流呈氣旋式旋轉(zhuǎn)，而且在向內(nèi)流入過(guò)程中愈接近臺(tái)風(fēng)中心，旋轉(zhuǎn)半徑愈短，等壓線曲率愈大，慣性離心力也相應(yīng)增大。結(jié)果在地轉(zhuǎn)偏向力和慣性離心力作用下，內(nèi)流氣流并不能到達(dá)臺(tái)風(fēng)中心，

而在臺(tái)風(fēng)眼壁附近強(qiáng)烈螺旋上升。②上升氣流層，從3km到10km左右，氣流主要沿切線方向環(huán)繞臺(tái)風(fēng)眼壁上升，上升速度在700—300hPa之間達(dá)到最大。③高空流出層，大約從10km到對(duì)流層頂（12—16km），氣流在上升過(guò)程中釋放大量潛熱，致臺(tái)風(fēng)中部氣溫高于周?chē)?，臺(tái)風(fēng)中的水平氣壓梯度力便隨著高度而逐漸減小，當(dāng)達(dá)到某一高度（約10—12km）時(shí)，水平梯度力小于慣性離心力和水平地轉(zhuǎn)偏向力的合力時(shí)，便出現(xiàn)向四周外流的氣流?？諝獾耐饬髁客蛯拥牧魅肓看篌w相當(dāng)，否則臺(tái)風(fēng)會(huì)加強(qiáng)或減弱。臺(tái)風(fēng)各個(gè)等壓面上的溫度場(chǎng)是近于圓形的暖中心結(jié)構(gòu)。由圖5·23可見(jiàn)，臺(tái)風(fēng)低層溫度水平分布是自外圍向眼區(qū)逐漸增高的，但溫度梯度很小。這種水平溫度場(chǎng)結(jié)構(gòu)隨著高度逐漸明顯，這是眼壁外側(cè)雨區(qū)釋放凝結(jié)潛熱和眼區(qū)空氣下沉增溫的共同結(jié)果。

（2）天氣：依據(jù)臺(tái)風(fēng)衛(wèi)星云圖和雷達(dá)回波，發(fā)展成熟的臺(tái)風(fēng)云系（圖5·24），由外向內(nèi)有：①外螺旋云帶，由層積云或濃積云組成，以較小角度旋向臺(tái)風(fēng)內(nèi)部。云帶常常被高空風(fēng)吹散成“飛云”。②內(nèi)螺旋云帶，由數(shù)條積雨云或濃積云組成，直接卷入臺(tái)風(fēng)內(nèi)部，并有降水形成。③云墻，由高聳的積雨云組成的圍繞臺(tái)風(fēng)中心的同心圓狀云帶。云頂高度可達(dá)12km以上，好似一堵高聳云墻，形成狂風(fēng)、暴雨等惡劣天氣。④眼區(qū)，氣流下沉，晴朗無(wú)云天氣。如果低層水汽充沛，逆溫層以下也可能產(chǎn)生一些層積云和積云，但垂直發(fā)展不盛、云隙較多、一般無(wú)降水。

（3）形成和消亡：臺(tái)風(fēng)形成及發(fā)展機(jī)制，至今尚無(wú)完善的結(jié)論。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為臺(tái)風(fēng)是由熱帶弱小擾動(dòng)發(fā)展起來(lái)的。當(dāng)弱小的熱帶氣旋性系統(tǒng)在高溫洋面上空產(chǎn)生或由外區(qū)移來(lái)時(shí)，因摩擦作用使氣流產(chǎn)生向弱氣旋內(nèi)部流動(dòng)的分量，把洋面上高溫、高濕空氣輻合到氣旋中心，并隨上升運(yùn)動(dòng)輸送到中、上部凝結(jié)，釋放潛熱，加熱氣旋中心上空的氣柱，形成暖心。暖心的反饋?zhàn)饔糜质箍諝庾冚p，地面氣壓下降，氣旋性環(huán)流加強(qiáng)。環(huán)流加強(qiáng)進(jìn)一步使摩擦輻合量加大，向上輸送的水汽增多，繼續(xù)促使對(duì)流層中上部加熱，地面氣壓繼續(xù)下降，如此反復(fù)循環(huán)，直至增強(qiáng)成臺(tái)風(fēng)。由上可見(jiàn)，臺(tái)風(fēng)形成和發(fā)展的重要機(jī)制是臺(tái)風(fēng)暖心的形成，而暖心的形成、維持和發(fā)展需要有合適的環(huán)境條件以及產(chǎn)生熱帶擾動(dòng)的流場(chǎng)，這兩者既是相互關(guān)聯(lián)的，又是缺一不可的。一般認(rèn)為臺(tái)風(fēng)形成的合適環(huán)境條件和流場(chǎng)是：

①?gòu)V闊的高溫洋面：臺(tái)風(fēng)是一種十分猛烈的天氣系統(tǒng)，具有相當(dāng)大的能量，這些能量主要由大量水汽凝結(jié)、釋放的潛熱轉(zhuǎn)化而來(lái)，而潛熱釋放又是大氣層結(jié)不穩(wěn)定發(fā)展的結(jié)果。所以大氣層結(jié)不穩(wěn)定就成為臺(tái)風(fēng)形成、發(fā)展的重要前提條件。而對(duì)流層低層大氣層結(jié)不穩(wěn)定程

度主要取決于大氣層中溫度、濕度的垂直分布。大氣低層溫度愈高、濕度愈大，大氣層結(jié)不穩(wěn)定程度愈強(qiáng)。因而廣闊的高溫洋面就成為臺(tái)風(fēng)形成、發(fā)展的必要條件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，海溫低于26.5℃的洋面，一般不會(huì)有臺(tái)風(fēng)發(fā)生，而海溫高于29°—30℃的洋面則極易發(fā)生臺(tái)風(fēng)。北太平洋西部