《常見的天氣系統(tǒng)-鋒與天氣》教學(xué)課件(王澍)

常見的天氣系統(tǒng)——鋒與天氣鋒面是兩種性質(zhì)不同的氣團(tuán)相遇的區(qū)域，是重要的天氣系統(tǒng)，影響著全球氣候和天氣變化。氣壓和風(fēng)氣壓是單位面積上的空氣柱的重量。風(fēng)是由氣壓差異引起的空氣流動(dòng)。高氣壓區(qū)域氣壓高，空氣下沉，通常帶來晴朗的天氣。低氣壓區(qū)域氣壓低，空氣上升，通常帶來陰雨天氣。影響天氣的關(guān)鍵因素1太陽輻射太陽是地球能量的主要來源，其輻射強(qiáng)度和角度影響著地球表面的溫度分布。2大氣環(huán)流全球范圍的大氣運(yùn)動(dòng)，將熱量從低緯度地區(qū)輸送到高緯度地區(qū)，影響著全球氣溫。3地形地貌山脈、高原、平原等地形地貌影響著氣流運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致不同地區(qū)的降水和溫度差異。4水體海洋和湖泊的水體具有較大的熱容量，調(diào)節(jié)著周圍的氣溫，影響著降水的形成。等壓線和等壓圖等壓線連接地表同一氣壓點(diǎn)的線。等壓線越密集，氣壓變化越快，風(fēng)速越強(qiáng)。等壓圖用等壓線繪制的氣壓分布圖。等壓圖可以幫助我們了解氣壓的分布情況，預(yù)測(cè)天氣變化。鋒的定義和特征鋒的定義鋒是兩種不同性質(zhì)的氣團(tuán)相遇的交界面。它通常是一個(gè)狹窄的過渡帶，并伴隨有天氣變化。鋒的特征鋒面附近的氣溫、濕度和風(fēng)向等氣象要素發(fā)生顯著變化。鋒面上常伴有云、雨、風(fēng)等天氣現(xiàn)象。溫帶鋒的類型冷鋒冷空氣主動(dòng)向暖空氣移動(dòng)，冷鋒面傾斜，冷空氣沿鋒面下滑，將暖空氣抬升。暖鋒暖空氣主動(dòng)向冷空氣移動(dòng)，暖鋒面傾斜，暖空氣沿鋒面上滑，將冷空氣抬升。靜止鋒冷暖空氣勢(shì)力相當(dāng)，鋒面幾乎不動(dòng)，形成準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)。冷鋒冷鋒的形成冷鋒是冷氣團(tuán)主動(dòng)向暖氣團(tuán)移動(dòng)。冷氣團(tuán)密度更大，推進(jìn)速度更快，迫使暖氣團(tuán)抬升。冷鋒的特點(diǎn)冷鋒鋒面傾斜度大，冷氣團(tuán)在鋒面下方。冷鋒移動(dòng)速度較快，通常伴隨強(qiáng)對(duì)流天氣。冷鋒的特點(diǎn)移動(dòng)速度快冷空氣密度大，移動(dòng)速度快，能迅速推擠暖空氣上升，造成天氣變化劇烈。氣壓梯度大冷鋒過境時(shí)，冷空氣與暖空氣之間形成明顯的溫度和氣壓差異，導(dǎo)致強(qiáng)烈的風(fēng)力，天氣變化明顯。降水量集中冷鋒過境時(shí)，暖空氣被抬升，形成強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致降水集中在鋒面附近。天氣變化快冷鋒過境后，氣溫迅速下降，氣壓升高，風(fēng)力加強(qiáng)，天氣轉(zhuǎn)晴，但可能伴隨強(qiáng)降水或雷暴。冷鋒的天氣變化1氣溫驟降冷空氣迅速推進(jìn)，氣溫下降。2大風(fēng)降雨冷鋒過境時(shí)，風(fēng)力增強(qiáng)，并伴隨降雨。3天氣轉(zhuǎn)晴冷鋒過后，空氣清新，天氣轉(zhuǎn)晴。4氣壓升高冷鋒過境后，氣壓迅速上升。冷鋒是冷空氣主動(dòng)向暖空氣移動(dòng)形成的鋒面。冷鋒過境時(shí)，會(huì)帶來顯著的天氣變化。由于冷空氣密度大，移動(dòng)速度快，因此冷鋒過境時(shí)，氣溫驟降，風(fēng)力增強(qiáng)，伴隨降雨，甚至可能出現(xiàn)雷暴、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣。冷鋒過后，空氣變得清新，天氣轉(zhuǎn)晴，氣壓升高。暖鋒11.暖空氣抬升暖鋒過境時(shí)，暖空氣爬升至冷空氣之上。22.云層覆蓋暖空氣緩慢抬升，形成層狀云，云層較厚。33.持續(xù)降水暖鋒過境時(shí)，持續(xù)降雨或降雪，降水時(shí)間較長。44.溫度上升暖鋒過后，氣溫逐漸上升，天氣轉(zhuǎn)晴。暖鋒的特點(diǎn)暖空氣移動(dòng)暖鋒是由暖空氣主動(dòng)移動(dòng)，抬升冷空氣形成的。降水暖鋒過境時(shí)，暖空氣緩慢爬升，形成層狀云，易降雨或雪。坡度平緩暖鋒鋒面坡度平緩，冷空氣在暖空氣下方，暖空氣緩慢爬升。天氣變化緩慢暖鋒過境時(shí)，氣溫、氣壓、風(fēng)向等變化緩慢，持續(xù)時(shí)間較長。暖鋒的天氣變化降水暖鋒過境時(shí)，暖空氣緩慢爬升，形成層狀云，降水一般為連續(xù)性降水，如毛毛雨或小雨。氣溫升高暖空氣比冷空氣溫度高，因此暖鋒過境后，氣溫會(huì)逐漸升高，氣溫變化較為平緩。濕度增加暖空氣攜帶著大量水汽，因此暖鋒過境后，濕度會(huì)明顯增加，空氣變得潮濕。風(fēng)力減弱暖鋒過境時(shí)，風(fēng)力一般會(huì)減弱，風(fēng)向也會(huì)發(fā)生變化。靜止鋒冷暖氣流交匯靜止鋒是指冷暖氣流勢(shì)均力敵，鋒面長時(shí)間停滯不前，冷暖氣流無法快速前進(jìn)。持續(xù)降雨靜止鋒常伴隨持續(xù)性降雨，降雨范圍廣，持續(xù)時(shí)間長，可以持續(xù)數(shù)天甚至數(shù)周。云系復(fù)雜多樣靜止鋒云系復(fù)雜多樣，包括層云、雨層云、積云、積雨云等，云層厚度較大，云量多。靜止鋒的特點(diǎn)11.兩種氣團(tuán)勢(shì)均力敵冷暖氣團(tuán)力量相當(dāng)，無法相互推進(jìn)，鋒面停滯不動(dòng)。22.鋒面位置穩(wěn)定長時(shí)間維持在一個(gè)區(qū)域，可能持續(xù)數(shù)天或更長時(shí)間。33.天氣變化顯著持續(xù)降水、強(qiáng)對(duì)流天氣、大風(fēng)等現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)。44.影響范圍較廣靜止鋒影響范圍可達(dá)數(shù)百公里，給當(dāng)?shù)貛沓掷m(xù)性天氣變化。靜止鋒的天氣變化1持續(xù)降雨鋒面長時(shí)間停滯，帶來持續(xù)降雨天氣2云層覆蓋鋒面附近，云層厚重，遮蔽陽光3氣溫穩(wěn)定冷暖氣團(tuán)交匯，氣溫變化緩慢4大風(fēng)降溫鋒面過境后，氣溫驟降，大風(fēng)天氣出現(xiàn)靜止鋒的持續(xù)時(shí)間較長，其天氣變化特征明顯。通常情況下，靜止鋒附近會(huì)出現(xiàn)持續(xù)降雨、云層覆蓋、氣溫穩(wěn)定等現(xiàn)象。當(dāng)鋒面過境后，會(huì)帶來大風(fēng)降溫的天氣變化。鋒面分析實(shí)例鋒面分析是天氣預(yù)報(bào)的重要環(huán)節(jié)，需要利用天氣圖和氣象數(shù)據(jù)，分析鋒面的位置、移動(dòng)方向和速度，以及鋒面帶來的天氣變化。鋒面分析可以幫助人們了解天氣狀況，預(yù)測(cè)未來的天氣變化，并及時(shí)采取相應(yīng)的防范措施。氣旋系統(tǒng)低氣壓中心氣旋系統(tǒng)是低氣壓中心，周圍氣壓逐漸升高。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)北半球氣旋系統(tǒng)的氣流呈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，南半球則呈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。上升氣流氣旋系統(tǒng)中心氣壓低，空氣上升，形成云層和降水。天氣變化氣旋系統(tǒng)帶來云層、降水、大風(fēng)和溫度變化，影響天氣狀況。氣旋系統(tǒng)的形成1冷暖氣流相遇冷氣團(tuán)與暖氣團(tuán)相遇，冷氣團(tuán)密度更大，楔入暖氣團(tuán)下方，抬升暖氣團(tuán)。2暖氣團(tuán)上升冷卻暖氣團(tuán)上升至高空，氣溫降低，水汽凝結(jié)，形成云層。3氣旋中心低壓暖氣團(tuán)上升，氣壓降低，形成低壓中心，周圍氣流向低壓中心匯聚，形成氣旋。氣旋系統(tǒng)的天氣降雨氣旋系統(tǒng)通常會(huì)帶來降雨，因?yàn)闅庑仙龤饬鞔龠M(jìn)水汽凝結(jié)。云量增加氣旋系統(tǒng)會(huì)使云層增厚，覆蓋范圍擴(kuò)大，導(dǎo)致陰天或多云天氣。風(fēng)力增強(qiáng)氣旋系統(tǒng)會(huì)帶來較強(qiáng)風(fēng)力，因?yàn)闅庑行臍鈮旱停車鷼饬飨蛑行膮R聚。雷暴天氣氣旋系統(tǒng)中強(qiáng)對(duì)流天氣會(huì)形成雷暴，伴隨雷電、強(qiáng)降雨和強(qiáng)風(fēng)。氣旋系統(tǒng)的傳播1氣旋移動(dòng)受高空西風(fēng)帶影響，中緯度氣旋通常向東移動(dòng)。2影響因素氣旋移動(dòng)方向和速度受高空風(fēng)場、地形、附近天氣系統(tǒng)等因素影響。3天氣變化氣旋移動(dòng)會(huì)帶來降水、風(fēng)力變化等天氣變化。氣旋系統(tǒng)移動(dòng)會(huì)影響其影響區(qū)域的天氣變化，并帶來各種天氣現(xiàn)象。天氣圖分析天氣圖是氣象學(xué)家用來分析天氣狀況和預(yù)測(cè)未來天氣的主要工具。它包含各種氣象要素的信息，例如氣壓、風(fēng)速、溫度、降水等。通過分析天氣圖，氣象學(xué)家可以了解大氣中各種天氣系統(tǒng)的發(fā)展變化，從而預(yù)測(cè)未來的天氣情況。天氣圖的構(gòu)成等壓線連接相同氣壓點(diǎn)的線，顯示氣壓分布。風(fēng)向風(fēng)速用箭頭表示風(fēng)向，用數(shù)字表示風(fēng)速。天氣現(xiàn)象用符號(hào)表示天氣狀況，如晴、雨、雪、云等。氣溫用數(shù)字表示氣溫，單位通常為攝氏度。天氣預(yù)報(bào)的依據(jù)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)地面氣象站、雷達(dá)站、氣象衛(wèi)星等觀測(cè)數(shù)據(jù)是天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)。這些數(shù)據(jù)提供了氣壓、溫度、濕度、風(fēng)速風(fēng)向、降水等重要信息。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式利用數(shù)學(xué)模型和計(jì)算機(jī)模擬天氣變化，通過對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，預(yù)測(cè)未來天氣情況，如降雨量、溫度變化等。天氣預(yù)報(bào)的基本原理大氣模型利用計(jì)算機(jī)模擬大氣運(yùn)動(dòng)，預(yù)測(cè)未來天氣變化。數(shù)據(jù)分析收集氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出天氣趨勢(shì)。衛(wèi)星觀測(cè)利用衛(wèi)星圖像，監(jiān)測(cè)云層、降水等天氣現(xiàn)象。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式11.數(shù)值模擬利用計(jì)算機(jī)模擬大氣運(yùn)動(dòng)，預(yù)測(cè)未來天氣變化。22.數(shù)據(jù)輸入收集氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，例如溫度、濕度、風(fēng)速等。33.物理方程使用描述大氣運(yùn)動(dòng)的物理定律構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。44.預(yù)測(cè)結(jié)果輸出未來一段時(shí)間的天氣預(yù)報(bào)，包括溫度、降水等。天氣預(yù)報(bào)的應(yīng)用航空航班安全和航線優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植計(jì)劃和病蟲害防治航運(yùn)航線規(guī)劃和海上安全城市管理城市規(guī)劃和交通管理天氣預(yù)報(bào)的未來發(fā)展趨勢(shì)人工智能預(yù)測(cè)人工智能技術(shù)將不斷完善天氣預(yù)報(bào)模型，提高預(yù)報(bào)精度和時(shí)效性。數(shù)據(jù)融合融合多種數(shù)據(jù)源，包括衛(wèi)星遙感、雷達(dá)觀測(cè)和地面觀測(cè)，構(gòu)建更全面的天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)。精準(zhǔn)預(yù)報(bào)實(shí)現(xiàn)對(duì)特定區(qū)域和特定時(shí)間段的天氣預(yù)報(bào)，滿足不