什么是寒潮-省賽獲獎教學設計

什么是寒潮寒潮是冬季的一種，群眾習慣把寒潮稱為。所謂寒潮，就是北方的大規(guī)模地向南侵襲我國，造成大范圍急劇降溫和偏北大風的天氣過程。寒潮一般多發(fā)生在秋末、冬季、初春時節(jié)。我國氣象部門規(guī)定：冷空氣侵入造成的降溫，一天內(nèi)達到10℃以上，而且最低氣溫在5℃以下，則稱此冷空氣爆發(fā)過程為一次寒潮過程?？梢?，并不是每一次冷空氣南下都稱為寒潮。造成寒潮的主要原因在由于太陽光照弱，地面和大氣獲得熱量少，常年冰天雪地。到了冬天，太陽光的直射位置越過，到達南半球，北極地區(qū)的寒冷程度更加增強，范圍擴大，氣溫一般都在零下40℃—50℃以下。范圍很大的冷氣團聚集到一定程度，在適宜的高空大氣環(huán)流作用下，就會大規(guī)模向南入侵，形成寒潮天氣。寒潮的形成我國位于歐亞大陸的東南部。從我國往北去，就是和的。西伯利亞是氣候很冷的地方，再往北去，就到了地球最北的地區(qū)——北極了。那里比西伯利亞地區(qū)更冷，寒冷期更長。影響我國的寒潮就是從那些地方形成的。位于高緯度的北極地區(qū)和西伯利亞、蒙古高原一帶地方，一年到頭受太陽光的斜射，地面接受太陽光的熱量很少。尤其是到了冬天，太陽光線南移，北半球太陽光照射的角度越來越小，因此，地面吸收的太陽光熱量也越來越少，地表面的溫度變得很低。在冬季北冰洋地區(qū)，氣溫經(jīng)常在-20℃以下，最低時可到-60℃——-70℃。1月份的平均氣溫常在-40℃以下。由于北極和西伯利亞一帶的氣溫很低，大氣的密度就要大大增加，空氣不斷收縮下沉，使氣壓增高，這樣，便形成一個勢力強大、深厚寬廣的冷高壓氣團。當這個冷性高壓勢力增強到一定程度時，就會像決了堤的海潮一樣，一瀉千里，洶涌澎湃地向我國襲來，這就是寒潮。每一次寒潮爆發(fā)后，西伯利亞的冷空氣就要減少一部分，氣壓也隨之降低。但經(jīng)過一段時間后，冷空氣又重新聚集堆積起來，孕育著一次新的寒潮的爆發(fā)。冷空氣的源地和寒潮關鍵區(qū)冷空氣的源地：①新地島以西洋面上。②新地島以東洋面上。③冰島以南洋面上。寒潮關鍵區(qū)：據(jù)中央氣象臺統(tǒng)計資料，95%的冷空氣都要經(jīng)過西伯利亞中部（70°~90°E,43°~65°N）地區(qū)并在那里積累加強，這個地區(qū)就稱為寒潮關鍵區(qū)。寒潮的路徑入侵我國的寒潮主要有三條路徑：(1)西路：從西伯利亞西部進入我國新疆，經(jīng)河西走廊向東南推進；(2)中路：從西伯利亞中部和蒙古進入我國后，經(jīng)河套地區(qū)和華中南下；(3)從西伯利亞東部或蒙古東部進入我國東北地區(qū)，經(jīng)華北地區(qū)南下；(4)東路加西路：東路冷空氣從河套下游南下，西路冷空氣從青海東南下，兩股冷空氣常在黃土高原東側，黃河、長江之間匯合，匯合時造成大范圍的雨雪天氣，接著兩股冷空氣合并南下，出現(xiàn)大風和明顯降溫。形成寒潮過程的主要天氣系統(tǒng)一、極渦：北半球冬季極區(qū)對流層中上層500hPa上的繞極區(qū)氣旋式渦旋，稱為極渦。它是大規(guī)模極寒冷空氣的象征，地面為淺薄冷高壓，700hPa轉為低壓環(huán)流。二、極地高壓：①500hPa圖上有完整的反氣旋環(huán)流，能分析出不少于一根閉合等高線；②有相當范圍的單獨的暖中心與位勢高度場配合；③暖性高壓主體在70°N以北；④高壓維持三天以上。三、寒潮地面高壓：寒潮全過程中冷鋒后地面高壓，多數(shù)屬于熱力不對稱系統(tǒng)，高壓前部有強冷平流；后部則為暖平流，中心區(qū)溫度平流趨于零，少數(shù)高壓始終為冷性?？杀硎纠淇諝鈴娙酰行囊苿勇窂娇勺鳛槔淇諝獾囊苿勇窂?。四、寒潮冷鋒：在寒潮地面高壓的前緣都有一條強度較強的冷鋒作為寒潮的前鋒，它隨高度向冷空氣一側傾斜，在高空等壓面上對應有很強的鋒區(qū)，鋒區(qū)結構上寬下窄在300hPa及以下各等壓面上均有明顯的冷槽和鋒區(qū)。寒潮中期天氣過程中期過程是寒潮爆發(fā)前的大的環(huán)流背景。包括：a.倒“?”流型b.極渦偏心型c.大型槽脊東移型。倒Ω流型演變特征

a.初始階段：兩個大洋北部脊向極地發(fā)展，極渦一分為二，分別移到東、西兩半球，（或極渦偏于東半球），則東半球為兩個大洋脊挾持一個大極渦，形成大倒Ω流型b.醞釀階段：大倒Ω流型向亞洲地區(qū)收縮，形成東亞地區(qū)倒?流型，亞洲極渦加強并南壓，極渦底部鋒區(qū)加強，鋒區(qū)上常有長波發(fā)展或橫槽緩慢南壓，形成強冷空氣醞釀形勢。c.爆發(fā)階段：中緯度長波急速發(fā)展，或橫槽轉豎、或橫槽南壓，引導冷空氣侵襲我國。最后東亞大槽加深重建，過程結束。寒潮中期預報的關鍵系統(tǒng)

東亞倒Ω流型的建立主要是烏拉爾山和鄂霍次克海兩個地區(qū)有高壓脊向極區(qū)發(fā)展，并在北冰洋形成反氣旋打通而形成。預報員常把烏拉爾山的高壓脊作為預報寒潮和強冷空氣的關鍵系統(tǒng)。綜上所述，寒潮中期預報的關鍵系統(tǒng)應是兩個大洋上的暖性高壓脊。我國寒潮的短中期天氣過程寒潮的短中期天氣過程分為三大類：（1）小槽發(fā)展型（2）低槽東移型（3）橫槽（轉豎）型小槽發(fā)展型：實質(zhì)是通過不穩(wěn)定小槽、小脊發(fā)展，把從大西洋到東西伯利亞的大倒Ω流型演變?yōu)闁|亞倒Ω流型的過程，引導新地島以西冷空氣南下，取西北路徑經(jīng)西伯利亞、蒙古入侵我國。低槽東移型：歐洲小槽東移過程中，有來自北方的新鮮冷空氣并入，使小槽發(fā)展，導致寒潮過程。低槽東移型寒潮要注意兩股冷空氣合并橫槽（轉豎）型：東亞倒Ω流型建立時，極渦向西伸出一個東-西走向槽，槽前后是偏北風（340°－20°）與偏西風（300°－250°）的切變。寒潮預報寒潮預報應包括：寒潮的強冷空氣堆積預報；寒潮的爆發(fā)預報；寒潮的路徑與強度預報；寒潮天氣預報三類寒潮預報著眼點（1）小槽發(fā)展型預報著眼點：小槽本身的溫壓場結構；上游脊是否發(fā)展；南支波動的位置；上下游效應：東亞大槽是否減弱東移。（2）低槽東移型預報著眼點：低槽西北側是否有小槽移近，有無新鮮冷空氣補充并入，槽后脊到里海、黑海和烏拉爾山能否發(fā)展。（3）橫槽轉豎型預報著眼點：橫槽本身的溫壓場結構（不利于脊的發(fā)展），風場的轉變，阻高的崩潰或不連續(xù)后退，長波調(diào)整。寒潮強度的確定（1）地面圖上冷高壓的強度；（2）高空圖上冷中心的數(shù)值；高空鋒區(qū)強度；冷區(qū)范圍和冷平流強度；（3）地面圖上冷鋒強度（溫度水平梯度大?。├滗h后降溫程度；冷鋒后變壓中心強度；鋒面附近其它氣象要素和天氣現(xiàn)象也可間接說明寒潮強度。寒潮的影響寒潮和強冷空氣通常帶來的大風、降溫天氣，是我國冬半年主要的災害性天氣。寒潮大風對沿海地區(qū)威脅很寒潮造成的大面積降雪大，如1969年4月21日～25日那次的寒潮，強風襲擊、以及、、河南等省，陸地風力7～8級，海上風力8～10級。此時正值天文大潮，寒潮爆發(fā)造成了、萊洲灣幾十年來罕見的風暴潮。在山東北岸一帶，海水上漲了3米以上，沖毀海堤50多千米，海水倒灌30～40千米。寒潮帶來的雨雪和冰凍天氣對交通運輸危害不小。如1987年11月下旬的一次寒潮過程，使哈爾濱、沈陽、北京、烏魯木齊等鐵路局所管轄的不少車站道岔凍結，鐵軌被雪埋，通信信號失靈，列車運行受阻。雨雪過后，道路結冰打滑，交通事故明顯上升。寒潮襲來對人體健康危害很大，大風降溫天氣容易引發(fā)感冒、氣管炎、冠心病、肺心病、中風、哮喘、心肌梗塞、心絞痛、偏頭痛等疾病，有時還會使患者的病情加重。很少被人提起的是，寒潮也有有益的影響。地理學家的研究分析表明，寒潮有助于地球表面熱量交換。隨著緯度增高，地球接收太陽輻射能量逐漸減弱，因此地球形成熱帶、溫帶和寒帶。寒潮攜帶大量冷空氣向熱帶傾瀉，使地面熱量進行大規(guī)模交換，這非常有助于自然界的生態(tài)保持平衡，保持物種的繁茂。氣象學家認為，寒潮是風調(diào)雨順的保障。我國受季風影響，冬天氣候干旱，為枯水期。但每當寒潮南侵時，常會帶來大范圍的雨雪天氣，緩解了冬天的旱情，使農(nóng)作物受益。“瑞雪兆豐年”這句農(nóng)諺為什么能在民間千古流傳？這是因為雪水中的氮化物含量高，是普通水的5倍以上，可使土壤中氮素大幅度提高。雪水還能加速土壤有機物質(zhì)分解，從而增加土中有機肥料。大雪覆蓋在越冬農(nóng)作物上，就像棉被一樣起到抗寒保溫作用。有道是“寒冬不寒，來年不豐”，這同樣有其科學道理。農(nóng)作物病蟲害防治專家認為，寒潮帶來的低溫，是目前最有效的天然“殺蟲劑”，可大量殺死潛伏在土中過冬的害蟲和病菌，或抑制其滋生，減輕來年的病蟲害。據(jù)各地農(nóng)技站調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，凡大雪封冬之年，農(nóng)藥可節(jié)省60％以上。寒潮還可帶來風資源?？茖W家認為，風是一種無污染的寶貴動力資源。舉世矚目的日本宮古島風能發(fā)電站，寒潮期的發(fā)電效率是平時的倍。寒潮的影響范圍其東西長度可達幾百千米到幾千千米，但其厚度一般只有二三千米。寒潮的移動速度為每小時幾萬米，與火車的速度差不多。影響我國的寒潮大致有三條路線：一條是西路。這是影響我國時間最早、次數(shù)最多的一條路線。強冷空氣自北極出發(fā)，經(jīng)西伯利亞西部南下，進入我國新疆，然后沿河西走廊，侵入華北、中原，直到華南甚至西南地區(qū)。第二條是中路。強冷空氣從西伯利亞的貝加爾湖和蒙古人民共和國一帶，經(jīng)過我國的內(nèi)蒙古自治區(qū)，進入華北直到東南沿海地區(qū)。第三條是東路。冷空氣從西伯利亞東北部南下，有時經(jīng)過我國東北，有時經(jīng)過日本海、朝鮮半島，侵入我國東部沿海一帶。從這條路線南下的寒潮主力偏東，勢力一般都不很強，次數(shù)也不算多。寒潮的特點寒潮爆發(fā)在不同的地域環(huán)境下具有不同的特點。在西北沙漠和黃土高原，表現(xiàn)為大風少雪，極易引發(fā)沙塵暴天氣。在內(nèi)蒙古草原則為大風、吹雪和低溫天氣。在華北、黃淮地區(qū)，寒潮襲來常常風雪交加。在東北表現(xiàn)為更猛烈的大風、大雪，降雪量為全國之冠。在江南常伴隨著寒風苦雨。寒潮的預防1、當氣溫發(fā)生驟降時，要注意添衣保暖，特別是要注意手、臉的保暖。2、關好門窗，固緊室外搭建物。3、外出當心路滑跌倒4、老弱病人，特別是心血管病人、哮喘病人等對氣溫變化敏感的人群盡量不要外出。5、注意休息，不要過度疲勞。6、提防煤氣中毒，尤其是采用煤爐取暖的家庭更要提防。7、應加強天氣預報，提前發(fā)布準確的寒潮消息或警報寒潮的危害1、對農(nóng)作物造成凍害(秋季和春季危害最大)——強烈降溫2、吹翻船只，摧毀建筑物，破壞農(nóng)場——大風3、壓斷電線，折斷電線桿——大雪、凍雨寒潮的預警信號寒潮預警信號分四級，分別以藍色、黃色、橙色、紅色表示。寒潮預警信號（一）寒潮藍色預警信號標準：48小時內(nèi)最低氣溫將要下降8℃以上，最低氣溫小于等于4℃，陸地平均風力可達5級以上；或者已經(jīng)下降8℃以上，最低氣溫小于等于4℃，平均風力達5級以上，并可能持續(xù)。防御指南：1.政府及有關部門按照職責做好防寒潮準備工作；2.注意添衣保暖；3.對熱帶作物、水產(chǎn)品采取一定的防護措施；4.做好防風準備工作。（二）寒潮黃色預警信號標準：24小時內(nèi)最低氣溫將要下降10℃以上，最低氣溫小于等于4℃，陸地平均風力可達6級以上；或者已經(jīng)下降10℃以上，最低氣溫小于等于4℃，平均風力達6級以上，并可能持續(xù)。（三）標準：24小時內(nèi)最低氣溫將要下降12℃以上，最低氣溫小于等于0℃，陸地平均風力可達6級以