衛(wèi)星課件2云型識(shí)別

1、衛(wèi)星氣象學(xué)和氣象衛(wèi)星在天氣分析和預(yù)報(bào)中的應(yīng)用 各種天氣系統(tǒng)的衛(wèi)星云圖分析1第一節(jié) 中緯度地區(qū)大尺度云系分析 1、帶狀云系： 這是指一條大體上連續(xù)、具有明顯長軸、長寬之比至少為4：1的云系。如果云系的長寬之比小于4：1，則該云系稱之為云區(qū)。如果帶狀云系的寬度大于一個(gè)緯距，稱為云帶；若帶狀云系的寬度小于1個(gè)緯距，稱為云線。2、渦旋云系 渦旋云系是指一條或幾條云帶或云線以螺旋形式旋向一個(gè)共同的中心的云系，它與大氣中的氣旋性（正）渦度相聯(lián)系，識(shí)別這種云系可以定出擾動(dòng)中心的位置和強(qiáng)度。有時(shí)渦旋云系表現(xiàn)為一片密蔽的圓形云區(qū)，渦旋中心就是云區(qū)的幾何中心。 圖1顯示了紅外云圖上云系的大尺度分布，圖中A、D、C

2、是三個(gè)渦旋云系，其中A是西太平洋上的熱帶低壓云系，D是我國江淮地區(qū)的溫帶氣旋云系，C是我國青藏高原上的渦旋云系。B-F是位于我國南方地區(qū)的鋒面云帶。同時(shí)，在圖中白色的卷云線清晰可見，它的走向與高空風(fēng)的方向基本一致。圖1 帶狀云系和渦旋狀云系(1999年9月3日08時(shí)GMS-5紅外云圖)ABCFD2逗點(diǎn)云系、逗點(diǎn)云系的形成和組成在衛(wèi)星云圖上有一種形如標(biāo)點(diǎn)符號(hào)中“，”的云系，這種云系稱逗點(diǎn)云系，它是渦旋云系的一種。它的形成可以解釋為大氣閉合環(huán)流迭加于一云區(qū)，由于閉合環(huán)流的作用，在環(huán)流中心之南（晴空區(qū)）偏西氣流侵入云區(qū)，而在環(huán)流中心以北，云隨氣流由云區(qū)向西平流，最后形成逗點(diǎn)狀云系，這時(shí)低壓中心與最大

3、正渦度中心重合。如果逗點(diǎn)云系是移動(dòng)的，則云系發(fā)生變形，渦度中心偏于低壓中心的前方。對(duì)于逗點(diǎn)云發(fā)展的不同階段，型式也不同 圖 逗點(diǎn)云系的形成 圖8.2 逗點(diǎn)云系的形成云區(qū)旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)中心中空急流(a)(b)(c)34 斜壓葉云系 在衛(wèi)星云圖上，常見到一種與高空斜壓區(qū)相聯(lián)系的云系，表現(xiàn)為“葉子狀”的云型，稱之“斜壓葉狀云系”，這種云系與西風(fēng)帶中的鋒生區(qū)或氣旋生成有關(guān)，并在紅外云圖上表現(xiàn)最清楚。4斜壓葉云系可表現(xiàn)成多種類型，主要有三類： (1) A類葉狀云(圖811.a)，這是一類最常見的葉狀云，主要特征有：云系位于高空槽前；與急流平行移動(dòng)且位于急流右側(cè)；初期有“S”形后邊界，在水汽圖上表現(xiàn)最清楚；

4、干在“S”形邊界凸起的地方：出現(xiàn)盾狀卷云區(qū)，急流軸與整個(gè)凸起邊界相平行，在水汽圖上，凸起邊界雖清楚，但反差不大；紅外圖上，邊界清楚反差大；在“S”形邊界凹的地方：與干區(qū)相鄰近，水汽圖上邊界很清楚，而紅外圖上無高云，急流軸的走向與凹部主要邊界一致。 （2）B類葉狀云(圖8.11b)，這類云的主要特征為：于急流軸前的左側(cè)形成；云系位于急流左側(cè)移動(dòng)；有“S”形后邊界，在紅外圖上最明顯；在“S”形后邊界凸起的地方：水汽圖上反差較小，急流軸與后邊界不重合，凸部與凹處的長度大致相等；在“S”形后邊界凹的地方：在水汽圖上的反差比凸起處要大，急流軸方向與凹邊界上游一致。（3）C類葉狀云(圖8.11c)，主要特

5、點(diǎn)有：它表現(xiàn)為兩個(gè)幾乎平行的雙葉結(jié)構(gòu)的型式，它們間有一條干帶將它們分開；在水汽圖上有一條干縫，但此干縫在可見光圖上有低云。干區(qū)干帶干區(qū)干區(qū)(a)(b)(c)干縫 圖8.11水汽圖上三類葉狀云: (a)A類葉狀云; (b)B類葉狀云 (c)雙葉類葉狀云55 變形場云系 由連續(xù)的靜止衛(wèi)星云圖上觀測發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)星云圖上某些云系與變形場相聯(lián)系，并稱之為變形場云系。變形場的云系常沿氣流伸長軸作相反運(yùn)動(dòng)，使云系伸長，同時(shí)在其垂直方向上壓縮，表現(xiàn)為狹長的云帶。由于實(shí)際大氣中的氣流常是幾種氣流的迭加，空氣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)及其引起的變形場很難分析，但從云圖上很容易識(shí)別。變形場云系可以僅出現(xiàn)在對(duì)流層上部或下部，也可以出現(xiàn)在

6、一個(gè)深厚的層次內(nèi)，其可以表現(xiàn)為不同的尺度，和從低緯到高緯的任何一個(gè)區(qū)域內(nèi)。6 與變形場相聯(lián)的云系有以下幾種 1、圖8.15a中是最一般的變形場云帶，細(xì)實(shí)線為流線、細(xì)虛線為相對(duì)氣流流線，變形場云系是與相對(duì)流線構(gòu)成的變形場相聯(lián)。圖中分為三種情況：（1）第一種是兩側(cè)氣流強(qiáng)度相當(dāng)，這時(shí)云帶平直；（2）當(dāng)一方氣流強(qiáng)于另一方時(shí)，云帶由強(qiáng)的一側(cè)向弱的一側(cè)彎曲，所以第二種情況表示的是西北氣流較強(qiáng)時(shí)云帶彎曲情況；（3）第三種情況是西南氣流強(qiáng)時(shí)云帶彎曲的情況。 2、圖8.15b是與逗點(diǎn)云系相聯(lián)的變形場云系，（1）第一種情況是在逗點(diǎn)云系的尾部的變形場云系，該處氣流是氣流輻散區(qū)，云系向南凸起；（2）第二種情況是逗點(diǎn)云

7、系的頭部，由于變形場氣流的作用，云系向東西兩方向伸展，表現(xiàn)為寬的云帶。 3、圖8.15c是高低空同時(shí)存在變形場氣流時(shí)的云系組合，帶箭頭的虛線是高空氣流，細(xì)實(shí)線是低空氣流，圖中A是與高空變形場相聯(lián)的卷云帶，B是與低空變形場相聯(lián)的層積云區(qū)，這種情況在海上多見，由于中空盛行西北氣流，水汽較少，低層以層積云為主。這兩種云系組合實(shí)際上是與鋒面云系相對(duì)應(yīng)，圖中粗虛線表示了逗點(diǎn)云系及鋒面的尾部。圖8. 16 水汽圖上暗區(qū)與流場配置關(guān)系4、圖8.15d是另一種與中空變形場相聯(lián)的變形場云系，其外形似一個(gè)邊界破碎的“噴泉”， 在云系左側(cè)部分云系繞低壓成氣旋性彎曲，右側(cè)云系成反氣旋彎曲，云系到達(dá)變形區(qū)漸近線之前就逐

8、漸消散。但是有時(shí)云系可以充滿圖上虛線內(nèi)的區(qū)域，從而形成明顯的云邊界，而有時(shí)則沿變形帶處形成一條狹窄的云帶。 圖8. 15 幾類變形場云系(a)(b)(d)(c)EECAB7 6.水汽圖上變形暗帶（干帶）與湍流觀測表明，晴空大氣湍流與高空氣流的波有關(guān)，波的出現(xiàn)使水汽圖上的暗區(qū)越來越暗，從而使干濕邊界越來越清楚。這種水汽圖上變暗表示高層輻合,有冷平流導(dǎo)致的強(qiáng)的下沉運(yùn)動(dòng)，出現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)速垂直切變，產(chǎn)生湍流運(yùn)動(dòng)。在水汽圖上，這種暗帶在變暗過程的同時(shí)被拉長，與高空氣流中的變形帶相關(guān)。觀測表明，（1）當(dāng)水汽圖上的暗帶變暗達(dá)3小時(shí)以上時(shí)，大氣湍流發(fā)生。大多數(shù)湍流發(fā)生于水汽暗帶的前沿，也即在卷云北界的晴空區(qū)內(nèi)；（2

9、）在水汽圖上暗區(qū)變暗最快的地方往往是湍流發(fā)生最頻繁和最強(qiáng)烈的地方。圖816給出子水汽圖上最容易變暗（變干）的高空大氣流型，圖中虛線是等風(fēng)速線，帶箭頭的實(shí)線是流線，寬箭頭是暗區(qū)移動(dòng)方向。圖8. 16 水汽圖上暗區(qū)與流場配置關(guān)系87 細(xì)胞狀云系1、未閉合細(xì)胞狀云系2、閉合細(xì)胞狀云系3、未閉合細(xì)胞狀云系與閉合細(xì)胞狀云系共存時(shí)的特征 4、積云變稠密區(qū) 5、海面細(xì)胞狀云系和積云線6、陸地上的細(xì)胞狀云系 1）夏季我國北方高空冷渦中的細(xì)胞狀云系 在冷渦的后部（西側(cè)）經(jīng)常有冷空氣侵入，使該地區(qū)產(chǎn)生細(xì)胞狀云系，冷渦附近的細(xì)胞狀云系 有明顯的日變化，一般在中午前后由于太陽對(duì)下墊面的加熱開始形成細(xì)胞狀云系，由積云濃

10、積云組 成，到傍晚前后，這些云系中的一些常發(fā)展成積雨云，并伴有強(qiáng)對(duì)流天氣。 2）青藏高原上的細(xì)胞狀云系 9第二節(jié) 水汽圖形的大尺度分布 1、水汽阻塞區(qū)和頭邊界、內(nèi)邊界的分析2、干涌邊界和底涌邊界3、急流水汽邊界和斜壓葉云水汽邊界4、回流邊界 10 第三節(jié) 衛(wèi)星云圖分析高空天氣系統(tǒng)分析高空槽線，脊線分析南支槽云系分析青藏高原上的切變線云系分析輸送帶冷暖輸送帶，干帶11中緯度氣旋中冷暖輸送帶模式圖中粗實(shí)流線為暖輸送帶氣流，虛線為冷輸送帶，細(xì)實(shí)流線為高空槽后的干氣流，細(xì)實(shí)線為氣流的高度.從圖中可看到云系與氣流間的相對(duì)分布，其中氣流分成三股：一支暖輸送帶從東南流入氣旋，在暖區(qū)上升，并流越地面暖鋒，再向

11、東北從高空槽前流出系統(tǒng)；一支為冷輸送帶在低空從東北方進(jìn)入氣旋，在低壓中心附近上升，當(dāng)其流出系統(tǒng)時(shí)，與暖輸送帶合并；第三支是干氣流，生成于氣旋上游的對(duì)流層上部，并從西側(cè)流入氣旋。? 400 350 400800 500 700 500 300 400 600 500 700 800600冷輸送帶暖輸送帶高空急流干氣流（干舌）圖8.48 12第四節(jié) 鋒面云系冷鋒云系定鋒面東北冷鋒東北地區(qū)是氣旋多發(fā)地區(qū)，該地的冷鋒多與氣旋相關(guān)聯(lián)，在發(fā)展完好氣旋云系的東南一側(cè)伸出一條氣旋性彎曲的冷鋒云帶。該地區(qū)的冷鋒云帶都較完整，云帶以多層云為主，寬在34個(gè)緯距左右，云帶中色調(diào)最白的地方有強(qiáng)降水。有時(shí)在一條主要云帶的

12、后部，從渦旋的西北到西南象限伸出一條或幾條副冷鋒云帶，其寬度較窄，從西北向東南方急速移動(dòng)，在夏季時(shí)常伴有雷暴天氣。如圖5.54中，F(xiàn)-N是一條東北亞地區(qū)的冷鋒云帶，自北向東南伸展，其北端與渦旋D相聯(lián)結(jié)，在F處色調(diào)很白，為多層云區(qū)，從F到N處色調(diào)逐漸變暗，云頂逐漸降低，在冷鋒云帶尾部東南方前的C處有幾個(gè)小色調(diào)特別白亮的排列有序的對(duì)流云團(tuán)，這是鋒前雷暴云系。圖8.54 我國東北冷鋒云系(1999年10月29日08 時(shí)GMS5紅外云圖)FNDC貝加爾湖長春13暖鋒云系靜止鋒云系錮囚鋒云系W (2000年4月27日17時(shí)) 圖8.62 南方暖鋒云系A(chǔ) F1 F2W2000年4月20日17時(shí)GMS-5可

13、見光云圖圖8.64北方地區(qū)錮囚鋒云帶 干 冷 空氣氣B14第節(jié)溫帶氣旋云系 經(jīng)典鋒面云系特點(diǎn)(d)成熟階段(c)錮囚階段(a）波動(dòng)階段(b)發(fā)展階段 圖8.81 鋒成氣旋云系演變特征 (e)消散階段15東北氣旋云圖特點(diǎn)1、逗點(diǎn)云系誘導(dǎo) 2、大片云區(qū)發(fā)展成的氣旋 開始在青海湖附近有一塊云區(qū)，其范圍較大，云內(nèi)薄厚不均勻、多紋理和皺紋，有對(duì)流云發(fā)展，高空有卷云輻散，在東移過程中發(fā)展成氣旋，并沒有與其它云系結(jié)合而發(fā)展成氣旋波。 最初在青海湖附近有逗點(diǎn)云系出現(xiàn)，在其前方從東北經(jīng)華北至華中一帶有東北_西南走向的靜止鋒云帶或切變線云帶，當(dāng)逗點(diǎn)云系逼近這云帶時(shí)便誘導(dǎo)氣旋的形成，其比天氣圖大約提早6-42小時(shí)出

14、現(xiàn)；163、冷鋒云帶前方暖區(qū)中的盾狀云區(qū)發(fā)展 （1）生成階段：從貝加爾湖到新疆有一條東北西南走向的冷鋒云帶，其前方的蘭州附近有一盾狀卷云區(qū)，云區(qū)北界表現(xiàn)有纖維狀的卷云，隨西北冷鋒向東南方移動(dòng)，盾狀云區(qū)向東北方發(fā)展，兩者在河套相遇，波動(dòng)也就形成。有時(shí)冷鋒東移過程中減弱分裂，南段并入盾狀云區(qū)內(nèi)； （2）發(fā)展階段:云系凸起更明顯，后邊界開始向云內(nèi)凹，表明干空氣侵入云區(qū)，在氣旋云區(qū)北到東北有向外伸出的卷云羽，說明氣旋還要發(fā)展； （3）錮囚階段：干舌更加明顯，出現(xiàn)螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋中心與500百帕低壓中心一致，冷鋒后還會(huì)出現(xiàn)積云線和細(xì)胞狀云系； （4）消亡階段：螺旋云系斷裂，云區(qū)中出現(xiàn)一些對(duì)流云，高低空冷低

15、壓中心重合，冷空氣下沉，云系消散，氣旋消亡。(1) 生成前 (2) 生成 (3) 發(fā)展 (4)錮囚 (5) 成熟 冷 鋒盾狀云 圖8 .95 東北低壓的發(fā)生發(fā)展17北方冷渦云系的生成 1、南北云帶迭加型：如圖中，表現(xiàn)為四個(gè)階段：（a）先是從西伯利亞到我國新疆地區(qū)存有一條與500百帕高空槽相連的盾狀云帶(A)，其東南方有另一條盾狀云帶(B)，這兩支云系在東移過程中相互靠近；（b）接著是云系連接合并，在連接合并的地方(A)，云區(qū)擴(kuò)大加厚；（c）然后是出現(xiàn)圓形渦旋狀云型(H)和螺旋云線，形成冷渦云系；（d）最后冷渦云系切斷，與云帶分離。 (a) (b) (c) (d) 圖8. 96 南北云帶迭加型1

16、82、逗點(diǎn)云系與高空槽云系結(jié)合型：如圖中，表現(xiàn)為四個(gè)階段：（a）先是在青藏高原以北到中西伯利亞有一范圍較小的逗點(diǎn)云系(C)，逗點(diǎn)云系的東南方有一條南支高空槽云系(A)，當(dāng)逗點(diǎn)云系東南移的同時(shí)，南支槽高空槽云系向北推進(jìn)；（b）接著是兩支云系連接；（c）云系進(jìn)一步連接合并，形成以逗點(diǎn)云為主的冷渦云系(D)；（d）最后是切斷冷渦云系生成。_ (a) (b) (c) (d) 圖8. 97 逗點(diǎn)云系與高空槽云系結(jié)合型193、高空槽云系西北側(cè)積狀云加強(qiáng)型：如圖8.98中所示，分成四個(gè)階段：（a）在盾狀卷云區(qū)的西北一側(cè)有成片積云、濃積云區(qū)(C)出現(xiàn)，其紋理不均勻；（b）隨積云、濃積云(C)加強(qiáng)發(fā)展，其南側(cè)出

17、現(xiàn)一條云帶(A)，但與原來的盾狀云帶(B)始終分離；（c）積狀云區(qū)(C)與其南側(cè)的云帶(A) 連接形成冷渦云系(D)，原來的盾狀云帶(B)東移減弱；（d）冷渦云系切斷，與云帶分離。 (a) (b) (c) (d) 圖8.98 高空槽云系西北側(cè)積狀云加強(qiáng)型204、南北云帶彎曲型如圖8.99中，也可分成四個(gè)階段：（a）在1001100E的地方，有一條南北向的云帶(F)，在某一部位出現(xiàn)彎曲(S)，該處云系稠密，并向冷區(qū)凸起；（b）隨500百帕槽東移，彎曲處云系進(jìn)一步發(fā)展，并有干舌(R)出現(xiàn)；（c）在彎曲處冷渦(D)形成，700百帕上出現(xiàn)閉合環(huán)流；（d）冷渦切斷，冷渦處云系斷裂，該冷渦云系可持續(xù)多日。

18、 (a) (b) (c) (d) 圖8.99 南北云帶彎曲型21第六節(jié) 高空急流云系的衛(wèi)星云圖分析 一、高空急流的三種結(jié)構(gòu) 高空急流軸與渦度場間的分布確定了高空渦度平流，而高空渦度平流決定天氣系統(tǒng)發(fā)生發(fā)展?fàn)顩r， 1、無渦度平流結(jié)構(gòu)2、負(fù)渦度平流（NVA）平流結(jié)構(gòu)出現(xiàn)于高空槽后脊前。 3、正渦度平流（VA）平流結(jié)構(gòu)出現(xiàn)于高空槽前脊后。 22中緯度地區(qū)高空急流云系的主要特點(diǎn) 在衛(wèi)星云圖上，高空急流云系以卷云為主，常表現(xiàn)為帶狀，由于在高空急流附近有強(qiáng)的風(fēng)速水平和垂直切變，所以高空急流云系的主要特點(diǎn)有： （1）高空急流卷云主要位于急流軸南側(cè)（北半球而言），其左界光滑整齊，并且與急流軸相平行； （2）在

19、急流呈反氣旋彎曲的地方云系稠密，而在急流氣旋性彎曲的地方，云系稀疏或消失，所以急流云系主要集中于反氣性彎曲急流軸的南側(cè)； （3）在可見光云圖上，急流云系的左界有明顯的暗影 JC圖 8.101 帶狀急流云系（1999年8月3 日08時(shí)GMS-5紅外云圖）圖8. 102 急流軸的彎曲與云分布(1999年9月18日19時(shí)GMS-5紅外云圖)AB反氣旋彎曲氣旋彎曲23中緯度地區(qū)高空急流云系的主要類型1)寬廣的盾狀卷云區(qū) 2 )急流卷云線 3 )橫向波動(dòng)云系 4 )多重急流云系 5)波動(dòng)型云系 6 )帶狀分布 24熱帶云系臺(tái)風(fēng)發(fā)生發(fā)展的云圖特征臺(tái)風(fēng)在衛(wèi)星云圖上表現(xiàn)為有組織的渦旋狀云系，因此是最容易識(shí)別的

20、一種天氣系統(tǒng)。應(yīng)用衛(wèi)星云圖分析臺(tái)風(fēng)的內(nèi)容包括以下幾方面：1）分析臺(tái)風(fēng)形成的天氣尺度條件；2）確定臺(tái)風(fēng)的中心和強(qiáng)度，預(yù)告臺(tái)風(fēng)未來的強(qiáng)度3）預(yù)告臺(tái)風(fēng)的路徑隨著衛(wèi)星資料的日益增多和云圖處理水平的提高，分析和預(yù)告臺(tái)風(fēng)的方法也越來越完善，精度越來越高，效果越來越好。衛(wèi)星云圖已成為分析臺(tái)風(fēng)的主要工具。25 一、臺(tái)風(fēng)的云系結(jié)構(gòu)圖9.18a、b 給出了一個(gè)成熟臺(tái)風(fēng)云系的水平分布和垂直剖面，可以看出，臺(tái)風(fēng)云系的水平分布表現(xiàn)為三部分：（1）其中心是一暗黑的無云眼區(qū)；（2）圍繞眼區(qū)的是連續(xù)密蔽云區(qū)；（3）環(huán)繞密蔽云區(qū)的是臺(tái)風(fēng)的外圍螺旋云帶。還可看到，在臺(tái)風(fēng)靠赤道側(cè)有一斷列的對(duì)流云尾，臺(tái)風(fēng)的右前方處有一鑲嵌云區(qū)中的能

21、量泡，有時(shí)在臺(tái)風(fēng)后部常見到一結(jié)構(gòu)明顯，但形狀不規(guī)則的對(duì)流尾隨云團(tuán)，稱之拖曳對(duì)流云，在高空的環(huán)流方向與低空是相反的，即高空是反氣旋環(huán)流，伴隨這環(huán)流的輻散場，云區(qū)的四周出現(xiàn)向外輻散的卷云羽，由于圓形云區(qū)和外圍螺旋云帶水汽凝結(jié)潛熱的釋放，導(dǎo)致其四周的斜壓性加大，從而激發(fā)高空輻散急流的形成。衛(wèi)星觀測表明，由上升、冷卻而伴隨的潛熱能量的釋放集中于渦旋的能量泡的局部區(qū)域，這在增強(qiáng)云圖上為一白亮的冷云區(qū)，通常位于臺(tái)風(fēng)的右前方，但也不完全如此，如圖中則出現(xiàn)在它的南側(cè)。臺(tái)風(fēng)眼是一干而暖的下沉氣流區(qū)，高空是高壓，低層為低壓，環(huán)繞四周是深厚的云塔。 (a)臺(tái)風(fēng)云系的水平分布( 低空風(fēng), 高空 風(fēng) ) (c) 增強(qiáng)紅

22、外云圖上的臺(tái)風(fēng)云系 (1987年7月13日20時(shí))拖曳對(duì)流云眼北路徑剖面線AB能量泡外圍云帶能量泡 (b) 臺(tái)風(fēng)云系的垂直分布圖9.18 臺(tái)風(fēng)云系模式(取自Barrett,1970) 高壓 眼低壓外圍云帶卷云卷云圖9.17（c）為從增強(qiáng)云圖上看到的臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)，眼區(qū)、稠密云區(qū)和螺旋云帶表現(xiàn)清楚。26利用衛(wèi)星云圖確定臺(tái)風(fēng)中心利用衛(wèi)星云圖確定臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度利用衛(wèi)星云圖確定臺(tái)風(fēng)路徑西行西北行北上轉(zhuǎn)向27夏季對(duì)流云系云圖分析利用衛(wèi)星資料可以：（1）分析中小尺度對(duì)流天氣系統(tǒng)；（2）確定對(duì)流發(fā)生的條件；（3）分析對(duì)流系統(tǒng)工程的演變；（4）利用衛(wèi)星資料監(jiān)視和及時(shí)預(yù)告這類系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)展和消亡。 28第一節(jié) 由衛(wèi)星云圖

23、分析觸發(fā)對(duì)流云的條件 由衛(wèi)星云圖上云的類型判斷對(duì)流產(chǎn)生的條件1、對(duì)流發(fā)生前大氣不穩(wěn)定判別 2、由衛(wèi)星云圖分析低空急流 3、由衛(wèi)星云圖確定風(fēng)速垂直切變 4、由衛(wèi)星云圖分析雷暴云團(tuán)的生成和增長速度、衛(wèi)星云圖確定強(qiáng)雷暴威脅區(qū)29 第二節(jié) 中尺度對(duì)流系統(tǒng)分析颮鋒云系的天氣系統(tǒng)分類：按照颮鋒與其相聯(lián)的天氣系統(tǒng)，可將颮鋒分成以下幾類 1）鋒前颮線 2）鋒后颮線 3）鋒上颮線 4）干線颮線 5）臺(tái)風(fēng)颮線 30 第三節(jié) 中尺度雹暴云團(tuán)和我國強(qiáng)暴雹云團(tuán)發(fā)生發(fā)展按對(duì)流云團(tuán)的尺度劃分：中尺度（水平尺度在200公里以上）、中尺度（水平尺度20 200公里）、中尺度（220公里）和中尺度對(duì)流復(fù)合體（MCC）。從天氣現(xiàn)象

24、區(qū)分，中尺度對(duì)流云系（MCS）有三類致災(zāi)性云團(tuán)：一類是颮線云團(tuán)（或稱雹暴云團(tuán)），它的出現(xiàn)通常伴有短時(shí)強(qiáng)風(fēng)，冰雹等災(zāi)害性天氣，同時(shí)還伴有地閃，造成雷擊；另一類是暴雨云團(tuán)（又稱非颮線云團(tuán)），它主要以降水和云閃為主，不伴有強(qiáng)風(fēng)和冰雹天氣，而是造成洪澇災(zāi)害；第三類是暴雨大風(fēng)云團(tuán)，雖該類云團(tuán)無冰雹，但是有強(qiáng)風(fēng)和強(qiáng)降水。夏季的對(duì)流云團(tuán)可以單獨(dú)出現(xiàn)，也可以多個(gè)聚集在一起，表現(xiàn)為對(duì)流云團(tuán)群，或者排列成帶，成對(duì)流云團(tuán)串。對(duì)流云團(tuán)的尺度與中尺度系統(tǒng)的尺度有關(guān)；對(duì)流云團(tuán)的形狀則與其相聯(lián)的背景風(fēng)場有關(guān)，如高空風(fēng)大時(shí)，云型呈橢圓型，如云團(tuán)與低壓環(huán)流相聯(lián)，則常表現(xiàn)成逗點(diǎn)狀或渦旋狀；有些對(duì)流云團(tuán)出現(xiàn)于冷鋒前，稱之鋒前云團(tuán)；

25、有的出現(xiàn)于冷鋒后，則稱其為鋒后云團(tuán)。 31北方產(chǎn)生雹暴云團(tuán)的天氣系統(tǒng) 1、北方冷渦云系中的雹暴云團(tuán) 高空冷渦前部處產(chǎn)生的降雹云系 SS SDV（a） 1999年8月7日12時(shí) （b） 1999年8月7日14時(shí) （c）1999年8月7日17時(shí) 圖10.18 一次高空冷渦前方強(qiáng)雷暴云團(tuán)的發(fā)生發(fā)展過程J1J2高空冷渦后部及其附近雷暴云團(tuán)的發(fā)生發(fā)展 DDC C C F1F2(a) 2000年6月2日08時(shí) (b) 2000年6月2日12時(shí) (c) 2000年6月2日13時(shí)GMS-5 IR DCW1 W2C(d) 2000年6月2日15時(shí)GMS-5 IR (e) 2000年6月2日12時(shí)GMS-5 WV

26、 (f)2000年6月2日15時(shí)GMS-5 WV 圖10.19 高空冷渦后部雹暴云團(tuán)的形成32 2、北方與冷鋒相聯(lián)的雷暴云團(tuán)雹暴云團(tuán)高 空 冷 平 流 急 流 云系雹暴云團(tuán) 急 流 云系高 空 冷 平 流圖10.20 鋒前雹暴云團(tuán)概念模式 圖10. 21鋒上雹暴云團(tuán)概念模式雹暴云團(tuán) 急 流 云 系雹暴云團(tuán)急 流 云 系 圖10.22 雹暴云團(tuán)出現(xiàn)于鋒后的概念模式（a）相交型( b) 分離型333、北方低槽云系產(chǎn)生的雹暴云系 在夏季，北方低槽活動(dòng)十分頻繁，僅次于冷渦的活動(dòng)。這種低槽在地面圖上并不伴有冷鋒，只是在高空?qǐng)D上有冷中心或冷舌相伴。在衛(wèi)星云圖上，其常表現(xiàn)為一片散亂或窄而斷裂的云系。由于地面

27、沒有冷鋒與其對(duì)應(yīng)，如不注意分析，容易將它漏掉。如圖10.23a 中，它一般于早晨有一條離散的云系A(chǔ)B；至午后，圖10.23b中，在離散云系中對(duì)流云發(fā)展成小云團(tuán)C1、C2、C3；圖10.23c中，C1、C2、C3進(jìn)一步發(fā)展成較大的強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)，較大的云團(tuán)呈橢圓形，有明顯的長軸，說明風(fēng)的垂直切變較大，有冰雹大風(fēng)災(zāi)害天氣。 AB （a） 2000年6月2日12時(shí) （b） 2000年6月2日13時(shí) （c）2000年6月15時(shí) 圖10.23 低槽云系產(chǎn)生的雹暴云系C1C21C3C1C2C334 第四節(jié) 中尺度暴雨云團(tuán)（非颮線云團(tuán)） 的分析和預(yù)報(bào)衛(wèi)星云圖是分析和預(yù)告暴雨的強(qiáng)有力的工具，由它可以： （1）監(jiān)視

28、暴雨云團(tuán)的發(fā)生發(fā)展階段、云團(tuán)生成的源地、追蹤其移動(dòng)路徑、云團(tuán)的移速； （2）分析形成暴雨云團(tuán)的大尺度條件和局地性強(qiáng)迫條件； （3）預(yù)報(bào)暴雨云系的發(fā)生和發(fā)展，影響范圍和強(qiáng)度； （4）估算暴雨降水量。35一、暴雨云團(tuán)(非颮線云團(tuán)) 在衛(wèi)星云圖上可以看到，有許多云團(tuán)只有暴雨，而無冰雹大風(fēng)天氣，通常把凡是能產(chǎn)生暴雨的云團(tuán)稱之暴雨云團(tuán)，或稱非颮線云團(tuán)。但是并非在衛(wèi)星云圖上所有的積雨云都產(chǎn)生暴雨，只有達(dá)到一定尺度（約1緯距以上）和生命的云團(tuán)才可能產(chǎn)生暴雨。有的只要一個(gè)云團(tuán)就能產(chǎn)生暴雨，有的則是幾個(gè)云團(tuán)相繼通過一個(gè)地方產(chǎn)生暴雨，云團(tuán)的大小相差可以很大，所以關(guān)于暴雨云團(tuán)的確定時(shí)常是十分含糊的。但是暴雨云團(tuán)與颮

29、線云團(tuán)間有明顯的差異。 36暴雨云團(tuán)與颮線云團(tuán)差異（1）暴雨云團(tuán)一般出現(xiàn)于風(fēng)垂直切變較小的情況下，其型式可以為圓形、多邊形、渦旋狀和不規(guī)則形狀。初生時(shí)常呈離散狀的小亮點(diǎn)，到成熟時(shí)表現(xiàn)為形式多樣的云團(tuán)，頂部有向幾個(gè)方向伸出的卷云羽，而不是象颮線云團(tuán)那樣伸向一個(gè)方向的卷云砧； （2）暴雨云團(tuán)的色調(diào)差異較大，有的可以很亮，有的并不十分明亮。有的很密實(shí)，有的則十分松散，云團(tuán)四周常伴有大片中低云區(qū)，云團(tuán)時(shí)?？蛇B成一片，而不象雹暴云團(tuán)弧立，四周很少有中低云相伴； （3）暴雨云團(tuán)一般出現(xiàn)于急流云系的右側(cè)，源源不斷暖濕氣流頭部、e脊線處，而且在靠赤道一側(cè)不存有急流；暴雨云團(tuán)也可出現(xiàn)于急流左側(cè)，但云團(tuán)遠(yuǎn)離急流軸

30、，無強(qiáng)風(fēng)垂直切變； （4） 云團(tuán)發(fā)展速度較雹暴云團(tuán)要慢，持續(xù)時(shí)間較長；有時(shí)雨強(qiáng)雖不十分強(qiáng)，但是因生命長，累計(jì)降水較大。 37 二、中尺度對(duì)流復(fù)合體（MCC） 中尺度對(duì)流復(fù)合體MCC是一個(gè)尺度較大的中間尺度天氣系統(tǒng)，利用常規(guī)的氣象資料能對(duì)它進(jìn)行分析。在紅外云圖上表現(xiàn)為一個(gè)巨大的近于圓形的云區(qū)，如何從云圖上識(shí)別這類系統(tǒng)， Maddox（1981）對(duì)這類系統(tǒng)進(jìn)行的定義，提出判別標(biāo)準(zhǔn)（見表10.4）。 表10. 4 中尺度對(duì)流復(fù)合體MCC的標(biāo)準(zhǔn)尺度標(biāo)準(zhǔn)A:在增強(qiáng)IR上-320C冷云區(qū)面積105平方公里(10萬)B: 在增強(qiáng)IR上-520C冷云區(qū)面積5104平方公里(5萬)初始時(shí)刻要滿足尺度標(biāo)準(zhǔn)A和B持

31、續(xù)時(shí)間滿足尺度標(biāo)準(zhǔn)A和B的時(shí)間要6小時(shí)最大范圍-320C冷云區(qū)面積達(dá)最大尺度形狀橢圓形,最大尺度時(shí)的偏心率0.7結(jié)束時(shí)不滿足尺度標(biāo)準(zhǔn)A和B382、MCC生命史根據(jù)MCC在衛(wèi)星云圖上的表現(xiàn)和天氣特征可以將它分成四個(gè)階段： （1）形成階段：在如象小尺度地形、局地加熱等產(chǎn)生25250公里異常暖區(qū)，導(dǎo)致在該地區(qū)內(nèi)出現(xiàn)一系列雷暴單體，并引起龍卷、冰雹、強(qiáng)風(fēng)等強(qiáng)烈對(duì)流性天氣；此時(shí)在中層由于冷空氣卷入雷暴內(nèi)，引起強(qiáng)烈的下沉氣流，從而在低層有中高壓生成，冷空氣在近地面從中高壓處向外流出。 （2）發(fā)展階段：在這一階段，由于雷暴單體的發(fā)展，對(duì)流層中層（約700400百帕）有流入層出現(xiàn)；在地面，各個(gè)雷暴單體產(chǎn)生的外

32、流氣流匯合在一起形成一個(gè)更大的中高壓冷空氣外流邊界線；同時(shí)由于強(qiáng)烈的濕不穩(wěn)定空氣從低空連續(xù)流入，與外流邊界線相互作用，引起低層輻合，產(chǎn)生強(qiáng)的對(duì)流單體，使得系統(tǒng)迅速發(fā)展。 （3）成熟階段：低層流入氣流產(chǎn)生的的不穩(wěn)定的潮濕區(qū)內(nèi)連續(xù)有強(qiáng)對(duì)流單體出現(xiàn)，雖然有雷暴出現(xiàn)，但此時(shí)刻以暴雨天氣為主，風(fēng)的垂直切變很小，對(duì)降水十分有利，所以在對(duì)流層中部出現(xiàn)大范圍向上的質(zhì)量輸送和大面積的降水區(qū)，并產(chǎn)生中尺度的暖心結(jié)構(gòu)，形成一個(gè)中低壓，該低壓正好位于地面冷中高壓的上面，這低壓進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的輻合，而這中低壓之上出現(xiàn)一大的中高壓。 （4）消亡階段：流入系統(tǒng)的水汽被切斷或發(fā)生改變，強(qiáng)對(duì)流單體不再發(fā)展，失去中尺度的組織機(jī)構(gòu)

33、；在紅外云圖上，圓形的云區(qū)變得散亂；地面冷空氣堆變得很強(qiáng)，中尺度上升運(yùn)動(dòng)區(qū)與地面輻合區(qū)相分離，系統(tǒng)移入到相對(duì)氣流場發(fā)生改變和低層水汽輻合減小的更穩(wěn)定的大尺度環(huán)境場。這時(shí)MCC消失，但是中尺度系統(tǒng)（6小時(shí)，尺度2502500公里）結(jié)構(gòu)、中高壓殘余、冷空氣外流邊界和小陣雨仍可維持好幾個(gè)小時(shí)。39MCC結(jié)構(gòu) （1）在對(duì)流層下半部（700百帕以下），相對(duì)流入是主要由西南方向進(jìn)入系統(tǒng)的；在中層相對(duì)氣流很弱（因系統(tǒng)近于隨中層氣流移動(dòng)）；在對(duì)流層高層，相對(duì)氣流向周圍輻散，下風(fēng)一側(cè)的輻散比上風(fēng)一側(cè)的輻散更強(qiáng)。 （2）最強(qiáng)的對(duì)流單體出現(xiàn)在系統(tǒng)的右后象限，有時(shí)呈線狀排列，并與系統(tǒng)移向平行。 （3）在平均中尺度上升運(yùn)動(dòng)區(qū)內(nèi)，在強(qiáng)對(duì)流區(qū)的左側(cè)存有大范圍弱降雨區(qū)和陣雨區(qū)。 (4）MCC出現(xiàn)于低空偏南氣流最大值的前部和強(qiáng)暖平流形成的輻合區(qū)內(nèi)。（5）在淺薄的邊界層中，系統(tǒng)是冷性的，中層大部分是暖性的，而