第七章 天氣教材

第七章天氣

第一節(jié)主要天氣系統(tǒng)及其天氣特征

第二節(jié)天氣預(yù)報(bào)要求深刻理解和熟練掌握的重點(diǎn)內(nèi)容：天氣、天氣學(xué)、天氣系統(tǒng)概念鋒的有關(guān)概念、分類及其鋒面天氣氣旋的概念、分類及其天氣反氣旋的概念、分類及其天氣副熱帶高壓各部位的天氣特征要求一般理解和掌握的內(nèi)容：氣團(tuán)的概念、分類、活動(dòng)在我國境內(nèi)的氣團(tuán)及其天氣特征天氣預(yù)報(bào)難點(diǎn)：鋒面天氣返回第七章一、氣團(tuán)氣團(tuán)的概念

氣團(tuán)：指水平方向上主要物理屬性如溫度、濕度等均勻一致，在垂直方向上氣象要素變化一致的大塊空氣。第一節(jié)主要天氣系統(tǒng)及其天氣特征氣團(tuán)的變性當(dāng)氣團(tuán)離開源地移動(dòng)到性質(zhì)不同的下墊面上時(shí)，通過與下墊面之間熱量和水分的交換，氣團(tuán)的物理屬性會逐漸發(fā)生改變，這種變化稱為氣團(tuán)的變性。氣團(tuán)的形成氣團(tuán)形成的地理位置稱為氣團(tuán)源地。氣團(tuán)的特性與其源地的性質(zhì)有關(guān)。氣團(tuán)的分類形成的源地物理屬性冰洋氣團(tuán)

極地大陸氣團(tuán)極地氣團(tuán)

極地海洋氣團(tuán)

熱帶大陸氣團(tuán)熱帶氣團(tuán)

熱帶海洋氣團(tuán)赤道氣團(tuán)冷氣團(tuán)暖氣團(tuán)（四）影響我國天氣的氣團(tuán)冬季氣團(tuán)類型源地活動(dòng)范圍天氣狀況變性極地大陸西伯利亞、蒙古全國大部分地區(qū)晴或少云、小雨天氣變性熱帶海洋西北太平洋華南地區(qū)溫暖、降水天氣夏季變性極地大陸西伯利亞黃河以北涼爽、連續(xù)性降水變性熱帶海洋西北太平洋全國大部分地區(qū)（除西部山地高原、北方少數(shù)地區(qū)）氣團(tuán)不穩(wěn)定、雷雨天氣熱帶大陸青藏高原青藏高原干熱赤道氣團(tuán)印度洋華南華中天氣悶熱潮濕、對流性天氣、暴雨春秋變性極地大陸西伯利亞分居南北交匯區(qū)天氣多變變性熱帶海洋西北太平洋二、鋒鋒的概念當(dāng)冷氣團(tuán)和暖氣團(tuán)相遇時(shí)，兩氣團(tuán)之間有一交接過渡區(qū)，稱它為“鋒面”。鋒面與地面的交線稱鋒線，鋒線簡稱為鋒（圖7－1）

鋒面附近天氣變化十分劇烈，通常暖空氣沿著鋒面向上爬升，絕熱冷卻，水汽凝結(jié)，形成云和降水。鋒面附近的云、雨、風(fēng)等天氣，稱為鋒面天氣。鋒的分類和鋒面天氣暖鋒冷鋒鋒

靜止鋒第一型冷鋒（又稱緩行冷鋒）第二型冷鋒（又稱急行冷鋒）在鋒面移動(dòng)過程中，暖氣團(tuán)占主導(dǎo)地位，暖氣團(tuán)推動(dòng)鋒面向冷氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)，這種鋒稱為暖鋒。暖鋒

暖鋒的鋒面坡度較小，暖空氣緩慢地沿鋒面向上抬升，常出現(xiàn)廣闊的層狀云系，降水區(qū)一般在鋒前，寬度約300—400km，多為連續(xù)降水。

若暖空氣層結(jié)不穩(wěn)定，暖鋒上可出現(xiàn)積雨云，產(chǎn)生雷陣雨天氣。若暖空氣很干燥，水汽含量很少，暖鋒上只有中、高云，少有降水，甚至無云出現(xiàn)。冷鋒

在鋒面移動(dòng)過程中，冷氣團(tuán)占主導(dǎo)地位，冷氣團(tuán)推動(dòng)鋒面向暖氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)，這種鋒稱之。第一型冷鋒（緩行冷鋒）

移動(dòng)速度緩慢，鋒面坡度不大，暖空氣沿鋒面緩慢向上爬升。當(dāng)暖空氣比較穩(wěn)定，水汽充沛時(shí)，產(chǎn)生系統(tǒng)的層狀云系。

冷鋒過境后，風(fēng)雨交加，多為連續(xù)性降水，降水區(qū)在鋒后，雨區(qū)寬度為150-200km。

鋒前鋒后

第二型冷鋒（急行冷鋒）移動(dòng)速度快，鋒面坡度較大，鋒前暖空氣被迫急劇上升，產(chǎn)生劇烈的天氣變化。

夏半年，暖氣團(tuán)較潮濕不穩(wěn)定，暖空氣被迫抬升，在地面鋒線附近常產(chǎn)生旺盛的積雨云，出現(xiàn)陣性降水天氣。急行冷鋒過境時(shí)，天氣十分惡劣，烏云滿天，電閃雷鳴，狂風(fēng)暴雨。

降水區(qū)在鋒線前后，雨區(qū)寬度很窄，僅幾十千米，

對流性天氣持續(xù)的時(shí)間很短，鋒線過境后不久，天氣迅速轉(zhuǎn)晴。

冬半年，空氣較干燥，急行冷鋒僅在地面鋒線前方出現(xiàn)較狹窄的層狀云系，有時(shí)產(chǎn)生不寬的連續(xù)性降水帶，鋒線過境后，云層很快消散，出現(xiàn)大風(fēng)天氣，在北方干旱地區(qū)常形成沙塵暴天氣。

靜止鋒當(dāng)冷暖氣團(tuán)勢力相當(dāng)時(shí)，鋒面移動(dòng)十分緩慢或在原地來回?cái)[動(dòng)，這種鋒稱準(zhǔn)靜止鋒，簡稱靜止鋒。

準(zhǔn)靜止鋒的鋒面坡度很小，北側(cè)吹偏北風(fēng)，南側(cè)吹偏南風(fēng)，氣流輻合顯著。它是我國的主要降水天氣系統(tǒng)，一般由緩行冷鋒演變而成。降水強(qiáng)度通常較小，持續(xù)時(shí)間長，多為連續(xù)性降水，造成持續(xù)性的連陰雨天氣。

華南準(zhǔn)靜止鋒是華南整個(gè)冬半年的一個(gè)主要天氣系統(tǒng)，它與華南地區(qū)的寒露風(fēng)、低溫霜凍、早春的低溫陰雨、4—6月份的鋒面暴雨等災(zāi)害性天氣都有直接的聯(lián)系。

我國準(zhǔn)靜止鋒有華北、江淮、華南、南海、昆明、天山靜止鋒等。三、氣旋（一）氣旋的概念氣旋：指在同一高度上中心氣壓比四周低，占有三度空間的大尺度渦旋。從氣壓場的角度來看，氣旋的中心氣壓比周圍低，故又稱為低壓。

氣旋的直徑平均為1000km左右，大的可達(dá)3000km，小的只有200km，甚至更小。氣旋的中心氣壓愈低，氣旋愈強(qiáng)。中心氣壓一般在970—1010hPa之間，十分強(qiáng)大的氣旋中心氣壓可低于935hPa。

北半球，氣旋區(qū)空氣逆時(shí)針向內(nèi)流動(dòng)。在摩擦層，氣旋中的氣流在逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向中心輻合，產(chǎn)生上升運(yùn)動(dòng)，多陰雨天氣。

中緯度地區(qū)，氣旋因受高空西北氣流引導(dǎo)自西向東移動(dòng)，其前部即東部多吹偏南風(fēng)，后部即西部多吹偏北風(fēng)。四、反氣旋（一）反氣旋的概念反氣旋：指在同一高度上中心氣壓比四周高，占有三度空間的大尺度渦旋。從氣壓場的角度來看，反氣旋中心氣壓比周圍高。因此，又稱為高壓。

反氣旋的水平尺度常達(dá)數(shù)千km。強(qiáng)度用其中心氣壓值表示，中心氣壓愈高，反氣旋愈強(qiáng)。地面反氣旋的中心氣壓一般在1020—1030hPa之間，冬季亞洲大陸上反氣旋的中心可達(dá)到1040hPa甚至更高。

北半球，反氣旋范圍內(nèi)的空氣作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在摩擦層，反氣旋中的氣流在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的同時(shí)由中心向外輻散，產(chǎn)生下沉運(yùn)動(dòng)。反氣旋范圍內(nèi)的廣大區(qū)域無云或少云，多晴朗天氣。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，南移影響華南地區(qū)，其前鋒為一冷鋒，冷鋒過境時(shí)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：華南地區(qū)主要受副熱帶高壓的影響。

（三）溫帶反氣旋

溫帶反氣旋主要是指活動(dòng)在中高緯度地區(qū)，如格陵蘭、加拿大、西伯利亞和蒙古等地的冷性反氣旋，一般稱為冷高壓。冷高壓中心氣壓一般為1040—1050hPa，最高達(dá)1083.8hPa。冷高壓

影響中國的冷高壓主要來自西伯利亞和蒙古地區(qū)。冷高壓南下后，到達(dá)中國長江以南一般不超過1030hPa。夏季冷高壓很弱，冬季強(qiáng)大的冷高壓南下會給中國廣大地區(qū)帶來劇烈的降溫和大風(fēng)天氣。

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(qiáng)的降水帶。（3）在副高的南側(cè)，常形成臺風(fēng)。(四)副熱帶高壓

通常將出現(xiàn)在對流層中下層的位于大洋上的暖高壓稱為副高，如太平洋副熱帶高壓。影響中國的副熱帶高壓，稱為西太平洋副熱帶高壓，即通常所講的副高。。副高內(nèi)部：晴朗少云，風(fēng)力微弱，天氣炎熱。當(dāng)副高長時(shí)間控制某一地區(qū)，造成干旱。副高的西北側(cè)：與西風(fēng)帶相鄰，多氣旋和鋒面活動(dòng)，上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，多陰雨天氣。中國的主要雨帶位于副高的北側(cè)。副高的南側(cè)：為東風(fēng)氣流，一般天氣晴好，若有臺風(fēng)等熱帶天氣系統(tǒng)活動(dòng)，則有云、雨、雷暴，出現(xiàn)大風(fēng)、暴雨等惡劣天氣。

西北太平洋臺風(fēng)多形成在副高的南側(cè)，并沿副高的外圍移動(dòng)。副高存在著季節(jié)性北進(jìn)和南轍、西伸和東縮，其位置強(qiáng)度和范圍在冬季和夏季有很大差異。中國常用500hPa等壓面上120oE副高脊線所處的緯度來表示副高的位置及其南北移動(dòng)情況。

脊線時(shí)間副高脊線位置雨帶位置2/中—由13oN緩慢移華南低溫陰雨

3/下旬到15oN

4—6月北移至20oN以南華南

（華南前汛期雨季）6月中下旬第一次北跳,躍過長江中下游

20oN,徘徊在25－27oN

（江淮梅雨季節(jié)）7月上中旬第二次北跳,越過黃淮流域（黃淮雨季）

25oN,徘徊在25－30oN［長江中下游伏旱期］7/底—8/初穩(wěn)定在35oN華北、東北［華南受臺風(fēng)影響］

9月上旬第一次南跳,黃淮流域（淮河秋雨）回到25oN［長江中下游秋高氣爽］

10月上旬第二次南跳,華南回到20oN以南

返回第七章第二節(jié)天氣預(yù)報(bào)一、天氣預(yù)報(bào)的概念

是根據(jù)過去的天氣資料，現(xiàn)在的天氣系統(tǒng)及天氣變化規(guī)律，對未來天氣狀況作出趨勢性預(yù)測及報(bào)告。

隨著氣象科技的發(fā)展，氣象衛(wèi)星、天氣雷達(dá)、風(fēng)廓線儀等先進(jìn)探測技術(shù)和專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能技術(shù)在氣象業(yè)務(wù)中得到廣泛的應(yīng)用，天氣預(yù)報(bào)越來越準(zhǔn)確，氣象信息的使用價(jià)值也越來越高，氣象服務(wù)產(chǎn)生的效益也越來越明顯。二、天氣預(yù)報(bào)的種類1.按預(yù)報(bào)時(shí)效可把天氣預(yù)報(bào)分為：短期天氣預(yù)報(bào)（1-3d）中期天氣預(yù)報(bào)（3-15d）長期天氣預(yù)報(bào)（15-1n）超長期天氣預(yù)報(bào)（1n以上）2.按預(yù)報(bào)內(nèi)容分天氣形勢預(yù)報(bào)天氣狀況預(yù)報(bào)

天氣形勢預(yù)報(bào)

預(yù)報(bào)各種天氣系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)展、移動(dòng)和演變，預(yù)報(bào)未來天氣形勢，它是天氣預(yù)報(bào)（氣象要素預(yù)報(bào)）的基礎(chǔ)。天氣學(xué)方法是天氣形勢預(yù)報(bào)的常用方法，但數(shù)值預(yù)報(bào)方法被愈來愈多地應(yīng)用，也逐步取代傳統(tǒng)的天氣圖形勢預(yù)報(bào)方法。天氣狀況預(yù)報(bào)

主要包括風(fēng)、氣溫、霧、云和降水等氣象要素的預(yù)報(bào)。氣象要素預(yù)報(bào)的方法主要有天氣學(xué)法、統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方法及動(dòng)力——統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方法。目前實(shí)際工作中，氣象要素預(yù)報(bào)采用以數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品為基礎(chǔ)的綜合預(yù)報(bào)方法，綜合應(yīng)用數(shù)值預(yù)報(bào)、統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)、天氣學(xué)經(jīng)驗(yàn)、衛(wèi)星和雷達(dá)探測資料，并結(jié)合本地區(qū)地理特點(diǎn)，作出具體預(yù)報(bào)。

主要有極軌氣象衛(wèi)星和地球靜止氣象衛(wèi)星，目前主要使用靜止氣象衛(wèi)星的圖像資料。利用1小時(shí)一次的衛(wèi)星紅外、可見光和水汽圖像可識別天氣系統(tǒng)并確定其位置，估計(jì)其強(qiáng)度和發(fā)展趨勢，利用動(dòng)態(tài)圖顯示的云圖，可觀測云和水汽的變化，進(jìn)而分析天氣系統(tǒng)的移動(dòng)和演變，大大地提高了天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率

氣象衛(wèi)星在大氣觀探測技術(shù)、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)技術(shù)和計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)迅猛發(fā)展的推動(dòng)下，天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)不斷向自動(dòng)化、客觀化、定量化、綜合化和智能化方向發(fā)展，各國相繼研制開發(fā)了自動(dòng)化業(yè)