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文檔簡(jiǎn)介

1、一、鋒面附近溫度場(chǎng)的特征 1.溫度水平分布 特征:鋒區(qū)內(nèi)溫度水平梯度比兩側(cè)氣團(tuán)內(nèi)溫度水平 梯度大 (1).地面鋒線附近有較大溫差 (2).高空等壓面圖上鋒區(qū)內(nèi)等溫線的密集區(qū);高空鋒 區(qū)走向與地面鋒線基本平行,且隨高度升高向冷空 氣傾斜 (3).鋒區(qū)內(nèi)有冷平流則為冷鋒, 有暖平流則為暖鋒, 無平流(弱),少移動(dòng)則為準(zhǔn)靜止鋒 (4).錮囚鋒溫度場(chǎng) 中性錮囚:高空暖舌在地面鋒線上 冷式錮囚:高空暖舌在地面鋒線后 暖式錮囚:高空暖舌在地面鋒線前 實(shí)際上,一般只做中性錮囚鋒 2.溫度垂直分布 特征:鋒區(qū)內(nèi)溫度垂直梯度比兩側(cè)氣團(tuán)小鋒區(qū)逆溫, 等溫,溫度直減率小 3.位溫的分布 P70 T2.6(e ) 1

2、.特點(diǎn):鋒區(qū)內(nèi)的位溫線比較密集且與鋒區(qū)平行 2.說明: 取對(duì)數(shù) 并對(duì)z取偏導(dǎo)得到: 1000 P AR C T p 代入狀態(tài)方程 和靜力學(xué)方程 有 其中 P TAg zTzC d P dTAg dzC 氣團(tuán)內(nèi) 位溫隨著高度的升高而增大 鋒區(qū)內(nèi) 位溫隨著高度的升高而增大 得很快 00 d 0 d 結(jié)論: a) 等壓面上,水平位溫梯度方向和水平溫度梯度方 向完全一致。位溫等值線就是溫度等值線。 b) ,位溫垂直梯度在鋒區(qū)內(nèi)比氣團(tuán)內(nèi)大得多, 所以鋒區(qū)內(nèi)等位溫線密集 . c)空氣質(zhì)點(diǎn)在鋒面上移動(dòng),在絕熱條件下位溫守恒, 因此等位溫面平行于鋒面,等位溫面同鋒面一致 隨高度向空氣傾斜 d)實(shí)際工作中不使用

3、位溫 而使用假相當(dāng)位溫 二、密度零級(jí)不連續(xù)面 (一)鋒面附近氣壓場(chǎng)的特征 1.特征:等壓線通過鋒面時(shí)有較大的彎折,折角指向高 壓,鋒線處于低壓槽中。 2.說明:設(shè)x軸垂直于鋒線,由暖指向冷; y軸平行于鋒線 鋒面是密度零級(jí)不連續(xù)面 由鋒面坡度: 代入靜力學(xué)方程: 得: 又 且 3.結(jié)論: a. 鋒線附近氣壓連續(xù)。 b. 鋒線附近氣壓梯度不連續(xù),即等壓線 穿過鋒線時(shí)有彎折。 c. 滿足,則折角指向高壓,即鋒線落在 低壓槽中。 (二)鋒附近變壓場(chǎng)的特征。 1.氣壓隨時(shí)間變化稱變壓 冷鋒前為負(fù)變壓,后為正變壓。 暖鋒前后均為負(fù)變壓,但代數(shù)值前小后大。 特征:鋒前變壓代數(shù)值小于鋒后變壓代數(shù)值。 2.說

4、明: 設(shè)坐標(biāo)如前:x垂直鋒線,y平行于鋒線,鋒面為 密度不連續(xù)面。 即 其中 鋒的移速 (1).暖鋒 即: 暖鋒前變壓代數(shù)值小于鋒后的變壓代數(shù)值。 (2).冷鋒 冷鋒前變壓代數(shù)值小于鋒后的變壓代數(shù)值。 (3).推論鋒線向著變壓代數(shù)值小的一側(cè)移動(dòng)。 0 x C 3.用氣壓傾向方程解釋氣壓變化的物理意義。 (1)公式推導(dǎo)。 代入連續(xù)方程: 邊界條件: 時(shí) ; 即 第一項(xiàng) 第二項(xiàng) 氣壓傾向方程 (2).討論 第一項(xiàng)為密度平流項(xiàng),(氣壓變化的熱力因子) a.若 ,氣柱為暖平流 則 地面減壓 b.若 ,氣柱為冷平流 則 地面增壓 暖鋒前暖平流,負(fù)變壓明顯。 冷鋒后冷平流,正變壓明顯。 第二項(xiàng)為水平速度散

5、度項(xiàng)(動(dòng)力因子)。 若 氣柱輻散為主,質(zhì)量減少。 則 地面減壓。 若 氣柱輻合為主,質(zhì)量增加。 則 地面增壓。 (三)、鋒線附近風(fēng)場(chǎng)特征。 1.水平方向 特征:鋒兩側(cè)的風(fēng)具有氣旋式切變和氣流輻合 由偏差風(fēng)可知:低壓中氣流為氣旋式輻合 2.垂直方向 a.冷鋒后有冷平流自下而上穿過鋒區(qū),風(fēng)向逆時(shí)針 暖鋒前有暖平流自下而上穿過鋒區(qū),風(fēng)向順時(shí)針 b.鋒區(qū)上空存在急流:極鋒鋒區(qū)和副熱帶鋒區(qū)存在西風(fēng) 急流 六、密度一級(jí)不連續(xù)面 (一)鋒面坡度 靠近鋒區(qū)兩側(cè)冷暖氣團(tuán)的氣壓和密度都是 連續(xù)的,所以溫度也是連續(xù)的。 設(shè)x軸由暖氣團(tuán)指向冷氣團(tuán),y軸平行地面 鋒線 暖邊界坡度: NNFF N NF FN pppp

6、dz xxxx tg pp dxg zz 說明在不連續(xù)面附近不僅氣壓連續(xù),而且 氣壓梯度連續(xù)。在鋒面上有: ,0 NF FN pp xx 0 0 0 NF NNNFFF NF pp d xx pppppp dxdydz xxxyxxzxx pp yxx 展開后得: 在所取坐標(biāo)中有: 2.密度一級(jí)不連續(xù)面,鋒面附近氣壓場(chǎng)、風(fēng) 場(chǎng)和變壓場(chǎng)特征 氣壓場(chǎng):鋒區(qū)內(nèi)等壓線氣旋式曲率比鋒區(qū)外 大得多,反氣旋式曲率比鋒區(qū)外小得多 風(fēng)場(chǎng):鋒區(qū)中溫度水平梯度大于兩側(cè),鋒區(qū) 中熱成風(fēng)比鋒區(qū)外大得多 222 222 ,0 NFL NFL tg xxx PPP xxx 或因 故有:或 風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn),暖平流最強(qiáng)且熱成風(fēng)最

7、大 高度為高空暖鋒區(qū);風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn),冷平 流最強(qiáng)且熱成風(fēng)最大高度為高空冷鋒區(qū); 熱成風(fēng)很大而無明顯平流,可能是靜止鋒 變壓場(chǎng)特征:變壓梯度不連續(xù),變壓風(fēng)也 不連續(xù);地面鋒區(qū)中,等變壓線密集,鋒 區(qū)外,等變壓線稀疏,變壓值比較小 四、鋒線附近濕度場(chǎng)的特征 一般 暖氣團(tuán)濕度大 冷氣團(tuán)濕度小 特殊 海洋冷空氣冷濕 大陸暖空氣干暖 注意:冷暖氣團(tuán)的源地。 六、鋒面天氣 形成云和降水的條件:水氣條件,垂直運(yùn)動(dòng), 大氣穩(wěn)定度 1.冷鋒附近的云和降水 a.第一類型冷鋒天氣 特征:鋒線位于高空槽前,坡度小,移動(dòng)慢; 暖空氣爬升,冷空氣下沉; 層狀云為主,云序由低到高,有序排列; 鋒后穩(wěn)定連續(xù)降水(有幾百公里寬

8、) b.第二類型冷鋒天氣 特征:鋒線位于高空槽后,坡度大,移動(dòng)快; 冷氣團(tuán)和暖氣團(tuán)高層為下沉氣流, 暖氣團(tuán)中下層上升氣流積狀云為主,從高到低 垂直排列 鋒前不穩(wěn)定降水。 第二章鋒面附近氣象要素場(chǎng)特征 冷鋒經(jīng)過前后的天氣狀況比較 通過前 通過時(shí) 通過后 風(fēng) 南-西南 強(qiáng)風(fēng),風(fēng)向不定 西-北西 溫度 暖 劇降 冷 氣壓 逐漸降低 陡升 逐漸升高 云 卷云高積云積雨云 積云、積雨云 積云 降水 陣雨 大雨、雷雨、閃電 小雨轉(zhuǎn)晴 濕度 高 急速下降 更低 2.暖鋒附近的云和降水。 特征:鋒線位于高空槽前,坡度小,移速慢 冷暖氣團(tuán)都為上升氣流 層狀云為主,從高到低垂直排列 鋒前穩(wěn)定降水,幾百公里 第二章

9、鋒面附近氣象要素場(chǎng)特征 暖鋒經(jīng)過前后的天氣狀況比較暖鋒經(jīng)過前后的天氣狀況比較 通過前通過前 通過時(shí)通過時(shí) 通過后通過后 風(fēng)風(fēng) 南南- -東南東南 不定不定 南南- -西南西南 溫度溫度 冷冷 逐漸上升逐漸上升 暖暖 氣壓氣壓 降下降下 不變不變 先升后降先升后降 云云 卷云卷云高層高層云云雨層云、層云、霧雨層云、層云、霧 層狀云層狀云 晴晴+ +積層云積層云 降水降水 小雨、中雨小雨、中雨 毛毛雨毛毛雨 無無 濕度濕度 不變不變 些微升高些微升高 先升先升不不變變 第二章鋒面附近氣象要素場(chǎng)特征 3.準(zhǔn)靜止鋒附近的云和降水 特征: 類似于第一類型冷鋒,但坡度更小 垂直運(yùn)動(dòng)弱層狀云為主 穩(wěn)定的連續(xù)降水,雨量小,風(fēng)區(qū)寬,時(shí)間 長(zhǎng),雨區(qū)離鋒線有一段距離。 4.錮囚鋒附近云和降水。 特點(diǎn):兩鋒面云系的合并,鋒線兩側(cè)為對(duì)稱性雨區(qū), (幾百公里寬) 冷暖式見p81圖2.17。 第二章鋒面附近氣象要素場(chǎng)特征 透光高層云 As tra 高層云 高層云

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