ch6-天氣與天氣系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò)版)

第六章天氣學(xué)基本知識

(Ch.6Introductionofsynopticmeteorology)本章重點：1、天氣、天氣系統(tǒng)及其分類2、幾個主要的大尺度天氣系統(tǒng)及其天氣特征3、天氣預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)與服務(wù)（天氣預(yù)報簡介）

第一節(jié)天氣系統(tǒng)與天氣過程

(Weathersystemsandweatherprocess)一、天氣和天氣系統(tǒng)1、天氣是指瞬時或一段時間內(nèi)風(fēng)、云降水、溫度等氣象要素的綜合狀況。

2、天氣系統(tǒng)是能顯示大氣中天氣變化及其空間分布的獨立系統(tǒng)。即不同的天氣系統(tǒng)有不同的天氣特征。二、天氣過程(weatherprocess)

天氣系統(tǒng)隨時間和空間的演變過程，稱為天氣過程。在天氣過程的不同階段，天氣系統(tǒng)能形成不同天氣特征。如：臺風(fēng)天氣過程、寒潮天氣過程等。

三、天氣系統(tǒng)的分類

(Classificationofweathersystem)

1、尺度的概念

尺度是表征一個系統(tǒng)在空間上的大小，或在時間上持續(xù)的長短。通常，從天氣系統(tǒng)的水平尺度大小及天氣系統(tǒng)從生成、發(fā)展、成熟到消亡持續(xù)的時間來劃分天氣系統(tǒng)。

水平尺度（km）時間尺度大尺度>400幾日—幾十日中尺度4—40幾小時—幾十小時小尺度0.04—4幾分鐘—幾小時微尺度<0.04幾十秒—十幾分鐘中緯度低緯度長波溫帶氣旋反氣旋云團熱帶氣旋鋒面颮線背風(fēng)波

中尺度對流群積雨云龍卷對流單體邊界層渦動

邊界層渦動2、天氣系統(tǒng)尺度的劃分：

根據(jù)天氣系統(tǒng)的空間尺度和時間尺度，通常把活動在大氣中的各種天氣系統(tǒng)概括為四大類：第二節(jié)幾個主要的大尺度天氣系統(tǒng)及其天氣特征

(Severalmajorlarge-scaleweather

systemsandtheirsynopticfeature)

一、氣團和鋒(Airmassandfront)1、氣團（1）定義：氣團是指一定范圍內(nèi)物理屬性相均勻的大塊空氣。（2）氣團的形成和變性

氣團形成的條件：*大范圍性質(zhì)比較均勻的下墊面；*有利于空氣停滯或緩行的環(huán)流條件。氣團源地：氣團形成的地方

氣團變性：氣團離開源地后，其物理屬性的改變。（3）分類法的分類地理分類法：以氣團源地劃分熱力分類法：分為冷氣團和暖氣團（4）活動在華南地區(qū)的氣團及其天氣特征

冬天：主要受來自西北利亞冷氣團的影響，天氣寒冷、干燥；偶受暖氣團影響。

夏天：主要受來自熱帶太平洋和南海的海洋氣團的影響，天氣悶熱、多雷雨。西伯利亞氣團熱帶太平洋氣團南海氣團2、鋒（鋒面）（1）定義：性質(zhì)不同的氣團相接觸的交界面或過渡面。（2）鋒的分類根據(jù)鋒的移動方向，可把鋒分為：

冷鋒、暖鋒、準靜止鋒、錮囚鋒。（3）鋒面天氣鋒面附近，常為云、雨天氣；過境鋒面時，常有大風(fēng)、降溫天氣。第一型冷鋒（緩行冷鋒）冷暖雨層云高層云卷層云卷云鋒后連續(xù)性降水，雨區(qū)寬150～200km不穩(wěn)定時，出現(xiàn)積雨云，形成陣性降水第二型冷鋒（急行冷鋒）華北靜止鋒、江淮靜止鋒、華南靜止鋒、南海靜止鋒冷暖雨層云高層云卷層云卷云北側(cè)：偏北、東北風(fēng)；南側(cè)：偏南風(fēng)靜止鋒北側(cè)連續(xù)性降水（連陰雨天氣）雨區(qū)寬600km不穩(wěn)定時，出現(xiàn)積雨云，形成陣性降水

準靜止鋒（靜止鋒）天山靜止鋒、昆明靜止鋒冷暖無云、無降水層積云、雨層云少量降水地形靜止鋒云層加厚降水加強降水區(qū)擴大冷冷暖東北地區(qū)華北地區(qū)

錮囚鋒（4）影響我國的鋒及其天氣特征

冷鋒：冬天出現(xiàn)較多；急行冷鋒常帶來大風(fēng)降溫天氣；緩行冷鋒多出現(xiàn)云、雨天氣。靜止鋒：春夏之交出現(xiàn)頻繁其天氣特征為：鋒面維持時間長；降水范圍大；降水累積量大。二、氣旋

(Cyclone)1、氣旋的概念氣旋就是低壓(low)區(qū)，在水平方向上，風(fēng)繞低壓中心逆時針旋轉(zhuǎn)。2、氣旋的分類可把氣旋分為有鋒面氣旋和無鋒面氣旋。3、氣旋的天氣特征：出現(xiàn)云、雨天氣。熱帶氣旋（臺風(fēng)）三、反氣旋

(Anticyclone)1、反氣旋的概念

反氣旋就是高壓(high)區(qū)，在水平方向上，風(fēng)繞高壓中心順時針(clockwise)旋轉(zhuǎn)。2、反氣旋的分類地理分：極地反氣旋、溫帶反氣旋、副熱帶反氣旋按反氣旋的熱力結(jié)構(gòu)分：冷性反氣旋：由冷空氣堆積而成的高壓。暖性反氣旋：指中心暖于四周的高壓。

1月份海平面氣壓和風(fēng)分布圖7月份海平面氣壓和風(fēng)分布圖3、影響我國的反氣旋及其天氣特征

冬天：冷高壓在極地形成后，南移影響我國，其前鋒為一冷鋒，冷鋒過境時常帶來大風(fēng)降溫天氣；冷鋒過后，高壓中心附近，為晴朗天氣。

夏天：我國主要受副熱帶高壓的影響。

(Subtropicalhigh)太平洋副熱帶高壓西太平洋副熱帶高壓（副高）冬→夏位置北移西伸，強度增強夏→冬位置南轍東退，強度減弱冬季在南海形成獨立的南海高壓范圍：500hPa等壓面588位勢什米線位置：500hPa等壓面120°E副高脊線G120°E副高脊線西南風(fēng)東南風(fēng)500hPa等壓面緯度

副高的天氣GG副高脊線120°E中國雨帶6～10緯距西、北側(cè)：多鋒面陰雨天氣南側(cè)：通常為晴好天氣臺風(fēng)，惡劣天氣東側(cè)：干旱天氣

副高的移動與中國雨帶時間副高脊線中國雨帶冬季15°N華南沿海春季15～20°N華南前汛期第一次北跳初夏20～25°N江淮梅雨第二次北跳盛夏25～30°N華北、東北雨季秋季南轍南轍副熱帶高壓的天氣特征：（1）在高壓中心附近，天氣晴朗、悶熱，易產(chǎn)生干旱天氣。（2）在副高的西北邊緣，常有西風(fēng)帶的天氣系統(tǒng)（鋒面、槽線、切變線等）與其相互作用，形成很強的降水帶。（3）在副高的南側(cè)，常形成臺風(fēng)。四、高空天氣系統(tǒng)

1、大氣長波2、高空低壓槽3、高空切變線第三節(jié)天氣預(yù)報(Weatherforecast)

天氣預(yù)報是根據(jù)過去的觀測資料、現(xiàn)在的天氣實況和天氣變化的規(guī)律，預(yù)報未來天氣的變化。一、天氣預(yù)報制作流程全球氣象觀測網(wǎng)二、天氣預(yù)報方法1、天氣圖法(Weathermap)

天氣圖：把同一時刻、廣大地區(qū)所觀測到的氣象要素值填在一張圖上，分析出要素的等值線，標出有意義的天氣系統(tǒng)，就稱為天氣圖。在天氣圖，我們可以了解天氣系統(tǒng)的分布，某一地區(qū)受哪些天氣系統(tǒng)的控制。氣象預(yù)報人員根據(jù)若干張?zhí)鞖鈭D的連續(xù)變化及天氣系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律，判斷出未來天氣的變化。2、數(shù)值天氣預(yù)報

(NumericalWeatherforecast)

又稱計算機數(shù)值預(yù)報方法，是據(jù)以大氣動力學(xué)和熱力學(xué)為基礎(chǔ)，建立起一系列描述大氣運動的方程組（數(shù)值模式），應(yīng)用數(shù)值計算方法，得出未來一定時期大范圍的天氣形勢及氣象要素的預(yù)報值，從而對未來天氣作出預(yù)報的方法，稱為數(shù)值天氣預(yù)報，是目前天氣預(yù)報的主要方法。水平動力方程：

在垂直方向采用靜力平衡假定：連續(xù)性方程：熱力學(xué)方程：上下邊條件為：數(shù)值預(yù)報原理牛頓第二定理：F=M·A三、天氣預(yù)報項目(Itemsofweatherforecast)

1、天氣預(yù)報分：

短期天氣預(yù)報：1-----3天

(Short-termforecast)

中期天氣預(yù)報：3-----15天長期天氣預(yù)報：15天-----1年超長期天氣預(yù)報：1年以上2、常用天氣符號風(fēng)向就是風(fēng)的來向，有“北、南、西、東”四個基本方向。風(fēng)向為“北”，說明風(fēng)來自北方。風(fēng)力是風(fēng)的強弱，共分為13級。級數(shù)越大，風(fēng)力越強。3、短期天氣預(yù)報項目(1)云天狀況：晴、少云、多云、陰天(2)風(fēng)向和風(fēng)速(3)溫度：tmin

～tmax(4)天氣現(xiàn)象：大風(fēng)：8級(17ms-1)以上降水；霜凍；寒潮；臺風(fēng)等。本章小結(jié)：一、天氣、天氣系統(tǒng)及其分類1、天氣是指瞬時或一段時間內(nèi)風(fēng)、云降水、溫度等氣象要素的綜合狀況。天氣：

一地短時間內(nèi)的大氣狀況及其變化的總稱。一地短時間內(nèi)各種氣象要素綜合表現(xiàn)出的大氣物理狀態(tài)。

2、天氣系統(tǒng)：具有一定的結(jié)構(gòu)特征，并能產(chǎn)生一定天氣的大氣運動系統(tǒng)。3、天氣過程：

各種天氣系統(tǒng)相互配合，隨著時間和空間的變化過程。

水平尺度（km）時間尺度大尺度>400幾日—幾十日中尺度4—40幾小時—幾十小時小尺度0.04—4幾分鐘—幾小時微尺度<0.04幾十秒—十幾分鐘中緯度低緯度長波溫帶氣旋反氣旋云團熱帶氣旋鋒面颮線背風(fēng)波

中尺度對流群積雨云龍卷對流單體邊界層渦動

邊界層渦動4、天氣系統(tǒng)尺度的劃分：

根據(jù)天氣系統(tǒng)的空間尺度和時間尺度，通常把活動在大氣中的各種天氣系統(tǒng)概括為四大類：二、幾個主要的大尺度天氣系

及其天氣特征（一）氣團和鋒(Airmassandfront)1、氣團（1）定義：氣團是指一定范圍內(nèi)物理屬性相對均勻的大塊空氣。（2）氣團的形成和變性：氣團形成的條件：*大范圍性質(zhì)比較均勻的下墊面；*有利于空氣停滯或緩行的環(huán)流條件。氣團源地：氣團形成的地方2、鋒（鋒面）（1）定義：性質(zhì)不同的氣團相接觸的交界面或過渡面。（2）鋒的分類根據(jù)鋒的移動方向，可把鋒分為：冷鋒、暖鋒、準靜止鋒、錮囚鋒。（3）鋒面天氣鋒面附近，常為云、雨天氣；過境鋒面時，常有大風(fēng)、降溫天氣。（4）影響我國的鋒及其天氣特征（二）氣旋(Cyclone)1、氣旋的概念氣旋就是低壓(low)區(qū)，在水平方向上，風(fēng)繞低壓中心逆時針旋轉(zhuǎn)。2、氣旋的分類可把氣旋分為有鋒面氣旋和無鋒面氣旋。3、氣旋的天氣特征：出現(xiàn)云、雨天氣。（三）反氣旋(Anticyclone)1、反氣旋的概念反氣旋就是高壓(high)區(qū)，在水平方向上，風(fēng)繞高壓中心順時針旋轉(zhuǎn)。2、反氣旋的分類地理分：極地反氣旋、溫帶反氣旋、副熱帶反氣旋按反氣旋的熱力結(jié)構(gòu)分：冷性反氣旋：由冷空氣堆積而成的壓。暖性反氣旋：指中心暖于四周的高壓。3、副熱帶高壓的天氣特征：（1）在高壓中心附近，天氣晴朗、悶熱，易產(chǎn)生干旱天氣。（2）在副高的西北邊緣，常有西風(fēng)帶的天氣系統(tǒng)（鋒面、槽線、切變線等）與其相互作用，形成很強的降水帶。（3）在副高的南側(cè)，常形成臺風(fēng)。（四）高空天氣系統(tǒng)1、西風(fēng)槽2、東風(fēng)波3、高空切變線4、低渦槽線槽線脊線脊線極渦

D副高G槽前脊后上升運動陰雨天氣槽后脊前下沉運動晴朗天氣四、天氣預(yù)報