天氣學基礎知識

農業(yè)氣象天氣學基礎知識新疆農業(yè)職業(yè)技術學院劉永剛一、氣團

氣團的概念

定義

大范圍的空氣團，在其內部氣象要素的水平分布比較均勻，垂直分布基本一致，在其控制的區(qū)域內，天氣氣候特征也大致相同。

尺度水平尺度幾十千米，垂直尺度幾至幾十千米

氣團的形成和變性

形成的條件①大范圍性質均勻的下墊面；②適合的環(huán)流條件（反氣旋）。

氣團的變性變性氣團

氣團內部多晴好天氣冷暖氣團交界處多陰雨天氣

氣團的分類

分類標準地理分類、熱力分類

地理分類（氣團源地的地理位置和下墊面性質）:北半球氣團北極氣團（冰洋氣團）：65°N以北的極地地區(qū)極地氣團熱帶氣團赤道氣團（赤道海洋氣團）：赤道地區(qū)極地大陸氣團：西伯利亞和蒙古、加拿大和阿拉斯加極地海洋氣團：北太平洋、北大西洋的中緯度海洋上熱帶大陸氣團：北非、西南亞的副熱帶沙漠地區(qū)熱帶海洋氣團：副熱帶高壓控制的海洋上

熱力分類（氣團的相對溫度）氣團冷氣團

北極氣團、極地氣團暖氣團

熱帶氣團、赤道氣團

我國境內的氣團

冬季西伯利亞氣團（絕大部分地區(qū)）熱帶太平洋氣團（東南沿海）南海氣團（云南）西伯利亞氣團熱帶太平洋氣團南海氣團熱帶太平洋氣團（東部地區(qū)）、熱帶大陸氣團

（西部地區(qū)）、赤道氣團（長江以南地區(qū)）、西伯利亞氣團（長城以北、大西北）、極地太平洋氣團（東北地區(qū)）

夏季西伯利亞氣團熱帶太平洋氣團極地太平洋氣團赤道氣團熱帶大陸氣團二、鋒

鋒的概念

鋒區(qū)（鋒面）：冷、暖氣團之間的過渡區(qū)域。700hPa地面冷氣團暖氣團

鋒面天氣鋒面附近的云、雨、風等天氣，成為鋒面天氣。

鋒面兩側的氣象要素和天氣狀況氣象要素有明顯差異，天氣變化十分劇烈。

鋒的分類

鋒的伸展高度地面鋒對流鋒高空鋒北極氣團

氣團源地冰洋鋒（北極鋒）極鋒熱帶鋒（副熱帶鋒）極地氣團熱帶氣團赤道氣團

鋒面天氣鋒面附近的云、雨、風等天氣，成為鋒面天氣。

鋒面兩側的氣象要素和天氣狀況氣象要素有明顯差異，天氣變化十分劇烈。

鋒的分類

鋒的伸展高度地面鋒對流鋒高空鋒北極氣團

氣團源地冰洋鋒（北極鋒）極鋒熱帶鋒（副熱帶鋒）極地氣團熱帶氣團赤道氣團

鋒的移動方向冷鋒暖鋒準靜止鋒錮囚鋒冷暖冷暖冷暖冷冷暖冷鋒暖鋒準靜止鋒錮囚鋒

冷鋒

冷鋒過境后的天氣降溫和偏北大風

副冷鋒的概念

冷氣團在移動過程中，由于變性的程度不同，或有冷空氣補充南下時，在冷鋒（主鋒）的后面，即同一冷氣團內又可形成一條新的冷鋒，稱之為副冷鋒。

冷鋒分類根據移動速度和天氣特征劃分：第一型冷鋒（緩行冷鋒）第二型冷鋒（急行冷鋒）第一型冷鋒（緩行冷鋒）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，出現積雨云，形成陣性降水第二型冷鋒（急行冷鋒）

暖鋒

暖鋒過境后的天氣升溫暖鋒冷暖雨層云高層云卷層云卷云鋒前連續(xù)性降水雨區(qū)寬300～400km不穩(wěn)定時，出現積雨云，形成陣性降水華北靜止鋒、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：偏北、東北風；南側：偏南風靜止鋒北側連續(xù)性降水（連陰雨天氣）雨區(qū)寬600km不穩(wěn)定時，出現積雨云，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

天氣：多陰雨天氣

氣旋的分類地理區(qū)域溫帶氣旋中高緯地區(qū)熱帶氣旋熱帶海洋鋒面氣旋地方性氣旋鋒前熱低壓地形低壓熱低壓熱力結構鋒面氣旋無鋒氣旋熱帶氣旋地方性氣旋

溫帶氣旋（鋒面氣旋）

結構活動在中高緯地區(qū)的氣旋，多為鋒面氣旋。

鋒面氣旋是一個呈逆時針方向旋轉的渦旋，自中心向前方伸展出一條暖鋒，向后方伸展出一條冷鋒，冷、暖鋒以南為暖空氣，以北為冷空氣。鋒面氣旋天氣模式

鋒面氣旋在對流層的中下層主要是輻合上升的氣流，產生云和降水天氣。

天氣

云：近中心寬、遠中心窄

降水：近中心對流云，陣性降水；遠中心降水區(qū)較寬。

如果暖空氣為熱帶大陸氣團，鋒面上無降水或出現一些薄云；

如果暖空氣為熱帶海洋氣團，當空氣層結穩(wěn)定時，鋒面上出現一些層云和霧；當空氣層結不穩(wěn)定時，易有對流性天氣發(fā)展。

風：暖區(qū)一側偏南大風，冷區(qū)一側西北大風，在干燥季節(jié)，伴隨大風會出現風沙。四、反氣旋

反氣旋的概念

定義

反氣旋是指在同一高度上中心氣壓比周圍高、占有三度空間的大尺度渦旋。高壓（氣壓場）中心氣壓比周圍高反氣旋（流場）氣流順時針旋轉（北半球）氣流逆時針旋轉（南半球）

表示水平尺度：以最外圍的一條閉合的等壓線的直徑長度來表示。強度：以中心氣壓值表示。反氣旋的發(fā)展（加強）反氣旋的減弱

天氣：多晴朗天氣

反氣旋的分類地理區(qū)域極地反氣旋（極地高壓）極地溫帶反氣旋（冷高壓）中高緯地區(qū)副熱帶反氣旋副熱帶副熱帶高壓（副高）對流層中下層海洋上大陸高壓（高原高壓）對流層上層大陸高原上熱力結構冷性反氣旋（冷性高壓）溫帶反氣旋暖性反氣旋（暖性高壓）副熱帶反氣旋

溫帶反氣旋（冷高壓）

活動在中高緯地區(qū)的反氣旋。格陵蘭、加拿大、西伯利亞和蒙古。

分類準靜止型冷高壓源地（西伯利亞和蒙古地區(qū)）移動型冷高壓東移南下，入侵我國

天氣狀況

通常是晴朗的天氣，風力不大。有時在夜間或清晨會出現輻射霧，日出后逐漸消散。當有逆溫層存在且水汽較多時，逆溫層下常出現層云、層積云，產生毛毛雨和霧等天氣現象，能見度較壞。外圍往往有鋒面存在，尤其是在移動性冷高壓的外圍，其前部（東部或東南部）具有冷鋒天氣特征，后部（西部）具有暖鋒天氣特征。

副熱帶反氣旋（副熱帶高壓）出現在副熱帶地區(qū)的暖性反氣旋。

分類副熱帶高壓（副高）對流層中下層海洋上大陸高壓（高原高壓）對流層上層大陸高原上太平洋副熱帶高壓（北太平洋副高、夏威夷高壓）大西洋副熱帶高壓（北大西洋副高、亞速爾高壓）南亞高壓（青藏高壓、亞洲季風高壓）墨西哥高壓

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副高脊線西南風東南風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：多鋒面陰雨天氣

南側：無臺風時，通常為晴好天氣；有臺風時，為惡劣天氣。

東側：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

南亞高壓

定義

南亞高壓是夏季出現在青藏高原及鄰近地區(qū)上空的對流層上部的大型高壓系統(tǒng)，又稱青藏高壓或亞洲季風高壓。

移動與中國降水的關系

當南亞高壓的中心偏東時，西太平洋副熱帶高壓常西伸北跳，控制我國長江中下游地區(qū)，長江流域少雨，西北、東北一帶多雨；

當南亞高壓的中心偏西時，西太平洋副熱帶高壓往往偏東偏南，雨帶處在長江流域，江淮地區(qū)多雨。五、高空天氣系統(tǒng)

西風帶槽脊

中高緯度地區(qū)高空盛行著波狀的西風帶氣流，西風帶槽脊可以看成是疊加在西風氣流上的波動，波谷對應著高空低壓槽（高空槽），波峰對應著高空高壓脊（高空脊），高空槽脊一般相伴出現。

超長波（1～3個），長波（4～7個），短波（≥8個）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活動與中國的高空槽：西北槽、青藏槽、印緬槽

阻塞高壓和切斷低壓

阻塞高壓

在高空槽脊的發(fā)展演變過程中，當脊不斷北伸，向北加強時，其南部與暖空氣的聯系會被冷空氣切斷，在脊的北邊出現閉合的高壓環(huán)流，形成暖高壓中心，稱為阻塞高壓。通常把阻塞高壓出現后的大范圍環(huán)流形勢稱為阻塞形勢。

切斷低壓

在高空槽脊的發(fā)展演變過程中，當槽不斷向南加深時，其北部與冷空氣的聯系會被暖空氣切斷，在槽的南邊形成閉合的低壓環(huán)流，形成冷低壓中心，稱為切斷低壓。

阻塞高壓和切斷低壓

切變線、低渦和低空急流

切變線

低空（850、700hPa）風向發(fā)生氣旋性切變（逆時針偏轉）的不連續(xù)線。冷式切變線暖式切變線準靜止式切變線切變線附近，氣流輻合上升，多陰雨天氣。華北切變線、江淮切變線、華南切變線

低渦低空或高空閉合的低壓環(huán)流。低渦低空低渦

低空

西南渦、西北渦、高原渦高空冷渦

低空～高空