天氣系統(tǒng)和天氣過程

1、第八章 天氣系統(tǒng)和天氣過程天氣過程天氣系統(tǒng)氣象業(yè)務與氣象服務1天氣系統(tǒng) 氣團 鋒 氣旋 反氣旋 高空天氣系統(tǒng)天氣系統(tǒng)是指在風、氣壓、溫度、濕度等主要氣象要素的空間分布上，具有一定的結構特征并能產生一定天氣的大氣運動系統(tǒng)，如鋒、氣旋、槽、切變線等。2氣 團 氣團就是占據(jù)著廣大空間的一大塊空氣，它的物理屬性(如溫度、濕度、穩(wěn)定度等)在水平方向比較均勻，在垂直方向變化也比較一致。 1氣團的概念 2氣團的形成和變性 氣團的形成需具備兩個條件：大范圍性質比較均勻的下墊面和適合的環(huán)流條件。氣團離開源地后，溫度、濕度都會發(fā)生改變，這種變化是由于氣團所經地區(qū)的地理緯度和地面性質不同而引起的。氣團的這種變化，稱

2、為氣團變性。3氣團按形成源地不同，可分為北極氣團、極地氣團、熱帶氣團和赤道氣團。 3氣團的分類 4我國境內氣團的活動及其天氣特征形按氣團的穩(wěn)定度，還可以將氣團區(qū)分為穩(wěn)定氣團和不穩(wěn)定氣團 。 (1)冬季的氣團活動 活動于我國的氣團主要有極地大陸氣團和熱帶海洋氣團兩種。 氣團按熱力條件可以分為冷氣團和暖氣團。 (2)夏季的氣團活動影響我國的氣團主要有熱帶太平洋氣團、西伯利亞氣團、熱帶大陸氣團、赤道氣團。 (3)過渡季節(jié)的氣團活動 春秋兩季，控制我國的主要氣團是變性西伯利亞氣團和熱帶太平洋氣團。 4天氣系統(tǒng) 氣團 鋒 氣旋 反氣旋 高空天氣系統(tǒng)5鋒 鋒 當冷氣團和暖氣團相遇時，兩氣團之間有一交接過渡

3、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66） 暖鋒冷鋒準靜止鋒錮囚鋒鋒的概念鋒的分類和鋒面天氣67 暖鋒暖氣團向冷氣團方向移動的鋒，稱為暖鋒。 在暖鋒附近多云雨。從離鋒線最遠的地方看，其云序為卷云、卷層云、高層云、雨層云等層狀云?？拷孛驿h線附近處，云最低、最厚，離鋒線越遠，云就越薄越高。雨區(qū)在鋒線前，常為連續(xù)性降水，寬度在200千米以上（圖67） 1.暖鋒的定義2.暖鋒天氣89冷鋒 冷鋒的定義又稱為第一型冷鋒，因為其移動速度較慢，暖空氣沿鋒面上升比較平穩(wěn)，所以形成的云雨分布和暖鋒大體相似，只是排列次序相反（如圖）.緩行冷鋒 冷鋒急行冷鋒 冷氣團向暖氣團方向移動的鋒，稱為

4、冷鋒。 又稱為第二型冷鋒，因為急行冷鋒移動速度很快，鋒面坡度大于緩行冷鋒（如圖）。 10雨區(qū)主要出現(xiàn)在鋒線后面，平均寬度在200千米以 內，多為連續(xù)性降水 11 主要形成濃積云和積雨云，在積雨云前常有卷積云和高積云。積雨云區(qū)很窄，只有幾十公里，降水一般呈陣性。 12準靜止鋒概念天氣分類云區(qū)、雨區(qū)都比暖鋒更寬些降水強度雖比暖鋒小，但降水持續(xù)時間比暖鋒長，往往是連綿細雨不斷準靜止鋒附近風力很小 （圖610） 華南準靜止鋒 昆明準靜止鋒 準靜止鋒天山準靜止鋒它與這個地區(qū)的寒露風、低溫霜凍、早春的低溫陰雨、46月份的鋒面暴雨等災害性天氣都有直接聯(lián)系。 經常出現(xiàn)在貴陽和昆明之間。這種鋒在冬半年出現(xiàn)最多，

5、持續(xù)時間也較長，經?？蛇_10一15天， 13鋒 鋒 當冷氣團和暖氣團相遇時，兩氣團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66） 暖鋒冷鋒準靜止鋒錮囚鋒鋒的概念鋒的分類和鋒面天氣1415錮囚鋒是冷鋒和暖鋒，或者兩條冷鋒合并而成的。 錮囚鋒概念天氣 它的天氣也必然會保留原來冷鋒和暖鋒的一些特征。但由于錮囚后，暖空氣被抬升到很高的高度，因此，云層增厚，降水增強，雨區(qū)擴大，風力界于冷鋒與暖鋒之間 (見圖611)。 天氣系統(tǒng) 氣團 鋒 氣旋 反氣旋 高空天氣系統(tǒng)18氣 旋定義氣旋的強度氣旋的加深與填塞 氣旋是指在同一高度上中心氣壓比周圍低、占有三度空間的在尺度渦旋。

6、氣旋的范圍是以地面圖上最外圍的閉合等壓線來確定的，它的直徑一般在1OOO千米左右。在低壓內氣壓數(shù)值最低的地方，叫做低壓中心，它的數(shù)值就是這個低氣壓的中心強度，一般氣旋的強度在970一1010毫巴，最低可達887毫巴。 氣旋中心氣壓變低，稱之為氣旋加深；反之，中心氣壓增加，常稱之為氣旋減弱或填塞。 19氣旋的分類溫帶氣旋1. 鋒面氣旋的結構和天氣氣旋按熱力結構來分類，分為鋒面氣旋和無鋒面氣旋兩類，其中無鋒面氣旋包括暖性氣旋(熱低壓、臺風)和冷性氣旋(高空冷渦)。 發(fā)展成熟的鋒面氣旋內部，可分為冷、暖兩個區(qū)。通常東、北、西三面為冷區(qū)，南面為暖區(qū)。暖區(qū)和冷區(qū)之間，存在著暖鋒和冷鋒。暖鋒與冷鋒相接的一

7、點，即鋒線向高緯度突出的一點，氣壓最低，即為氣旋中心(圖612)。 2. 東亞氣旋東亞地區(qū)的氣旋主要發(fā)生在兩個地帶。一個位于2535N之間（南方氣旋） ；另一個位于4555N之間（北方氣旋）。 2021天氣系統(tǒng) 氣團 鋒 氣旋 反氣旋 高空天氣系統(tǒng)22反氣旋定義分類溫帶反氣旋副熱帶高壓 所謂反氣旋通常指地面高壓。反氣旋的范圍是以最外圍一條閉合等壓線來表示的，直徑常超過2000千米，反氣旋中心的氣壓值代表它的強度。 根據(jù)地理分布劃分為極地反氣旋、溫帶反氣旋和副熱帶反氣旋；根據(jù)熱力結構劃分為冷性反氣旋和暖性反氣旋。溫帶反氣旋主要是指活動在中高緯度地區(qū)的冷性反氣旋，一般稱為冷高壓。影響我國的冷高壓主

8、要是西伯利亞高壓或蒙古高壓。23副熱帶高壓太平洋高壓控制下的天氣 太平洋高壓的活動對我國天氣的影響 太平洋高壓的西北側，盛行西南暖濕氣流，同時，它與西風帶系統(tǒng)相鄰，多冷空氣活動。因此，副高的北側水氣充沛，上升運動強烈，故多陰雨天氣。太平洋高壓的南側，盛行東風，常有臺風、熱帶低壓、東風波等天氣系統(tǒng)活動，造成雷暴、大風大雨天氣。 太平洋高壓脊內部有很強的輻散下沉氣流，同時副高脊線附近的氣壓梯度又很小。所以為晴朗少云、炎熱微風的天氣。 1. 從2月中旬至3月下旬，副高脊線由北緯130緩慢北移到北緯150附近，脊端也靠近東經1200。這時，可以造成華南低溫陰雨天氣或霜凍天氣 。 2. 46月，太平洋高

9、壓逐漸加強，脊線明顯地向北移到北緯200以南。這時，可以造成華南前汛期。 3.6月中旬或下旬，副高脊線第一次北跳，跳至北緯25270，脊端可達到東經1200以西。太平洋高壓西北側的大范圍雨區(qū)，隨之北移到我國長江中、下游和日本一帶。這就是該地區(qū)的梅雨季節(jié)。 4. 7月上、中旬副高脊線第二次北跳，跳至北緯300附近，其脊端已到東經1200以西。形成黃淮雨季。 5. 7月底至8月初，副高脊線穩(wěn)定在北緯350，其脊端已伸入到整個華中地區(qū)。形成華北暴雨。 6. 9月上旬，副高脊線第一次回跳，跳到北緯250附近， 這時大范圍雨區(qū)又退回到黃河流域，而長江中、下游地區(qū)出現(xiàn)秋高氣爽的天氣。 7. 10月上旬副高

10、脊線第二次回跳到北緯200以南，其脊端顯著東撤到東經1200附近。這時，可以造成華南后汛期。 24天氣系統(tǒng) 氣團 鋒 氣旋 反氣旋 高空天氣系統(tǒng)25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帶氣流上的波動波谷對應著高空低壓槽，波峰對應著高空高壓脊。切變線 高空冷渦 26切變線 1、切變線：是風向，風速發(fā)生急劇改變的狹窄地區(qū)。切變線在地面和高空均可發(fā)生，但在850毫巴或700毫巴等壓面上特別多。 我國切變線主要發(fā)生在江淮流域和華南地區(qū)、西藏高原，云貴高原和華北等地也有切變線形成。27 2、切變線分類 根據(jù)切變線上風場及其移動方向的不同，可分為三種

11、類型 見圖 5- 22圖 5-22 切變線的形成28 冷鋒式切變 偏北風和西南風或偏北風和西風的切變。 暖鋒式切變 東南風和西南風或東風和南風之間的切變。 靜止鋒切變 東風和西風之間的切變。 切變線的天氣特點，由于切變線附近有空氣上升運動，所以常形成陰雨天氣，并且容易產生暴雨或雷雨。 29高空冷渦 高空冷渦系指位于高空且中心氣壓較四周為低，并有冷中心相配合的渦旋天氣系統(tǒng)，簡稱冷渦。對我國天氣有較大影響的冷渦有東北冷渦和西南低渦。 1、東北冷渦 指在我國東北地區(qū)活動的高空冷渦。一般在700hPa以上才有明顯表現(xiàn)，300hPa高度上最清楚。它的活動能造成東北地區(qū)的大風、降水和低溫天氣。30 2、西

12、南低渦(簡稱西南渦) 是指出現(xiàn)在四川盆地西部和南部地區(qū)700毫巴或850hPa氣層中的冷性低壓天氣系統(tǒng)。是在我國西南特殊地形的影響下產生的。 西南渦在四川盆地一年四季都可出現(xiàn)，但以56月最多。 西南渦的天氣，在原地時，由于低渦區(qū)內氣流的輻合上升作用，可以產生一些陰雨或雷陣雨天氣。當西南渦東移發(fā)展時，雨區(qū)不斷擴大，降水強度亦常增強，在夏半年還常伴有雷暴發(fā)生。它是長江流域甚至華北地區(qū)嚴重天氣的主要天氣系統(tǒng)之一。31寒潮梅雨 天氣過程32 1、寒潮天氣系統(tǒng)： 寒潮在地面天氣圖上，表現(xiàn)為一個強大的冷高壓(反氣旋)，其中心強度常達到1040hPa以上，最強時可達1080hPa以上。冷高壓的前沿為一條冷鋒

13、。(見圖)寒潮定義影響我國的寒潮天氣系統(tǒng)和路徑中央氣象局規(guī)定： 由于冷空氣的入侵，使氣溫在24h內下降10以上，最低氣溫在5以下，稱為寒潮。近年來又補充規(guī)定：長江流域及其以北地區(qū)，48h內降溫14以上，長江中下游最低氣溫達到4或以下，并且陸地上有三個大區(qū)伴有57級大風，海上有三個海區(qū)伴有68級大風，也稱為寒潮。 33寒潮天氣系統(tǒng)34 2、寒潮路徑：寒潮路徑指冷空氣主體的移動路線。根據(jù)中央氣象臺的統(tǒng)計，影響我國的冷空氣有95都要經過關鍵區(qū)(如圖中的陰影區(qū))。到達關鍵區(qū)后，冷空氣可由西北、東、西、東加西等四路侵入我國： 西北路 冷空氣自關鍵區(qū)經蒙古到達我國河套附近南下，直達長江中下游地區(qū)，冷空氣在

14、長江以北，造成大風、降溫天氣，在長江以南，可發(fā)展為雨雪天氣。3536東路 冷空氣東移到我國華北北部后，其主力繼續(xù)東移，低層冷空氣受長白山阻擋折向西南，經渤海侵入華北，再從黃河下游向南直達兩湖盆地。東路冷空氣,使渤海、黃海、黃河下游一帶出現(xiàn)東北大風，華北、東北出現(xiàn)連陰雨雪。西路 冷空氣自關鍵區(qū)經我國新疆、青海、西藏高原東側南下，該路冷空氣，造成我國大范圍地區(qū)降溫、降雨等天氣過程。東路加西路 東路的冷空氣從黃河下游南下，西路的冷空氣從青海東部南下，兩股冷空氣在黃河、長江間匯合，并繼續(xù)南下侵入長江以南廣大地區(qū)，先造成大范圍的雨雪，然后出現(xiàn)大風降溫天氣。3738寒潮天氣各地不同，但最為突出的表現(xiàn)是劇烈

15、降溫、偏北大風和降水。在短時間內溫度可以下降10以上，風速可猛增到1020米秒，有時還有降雪與沙暴。1、寒潮的危害 侵襲時的大風常使果樹和莊稼刮倒、吹折，人畜受傷，尤以北方的沙暴和暴風雪。 溫度驟降可使果樹和農作物等遭受嚴重的凍害，尤其是晚春時節(jié)，常使幼嫩作物和果樹幼芽、花蕾遭受凍害。寒潮天氣寒潮的危害及防御392、寒潮的防御 為減輕和避免寒潮所造成的損失，除重視收聽寒潮天氣預報，以便采取積極的抗災措施外，在農業(yè)上應采取以下措施：搶收已經成熟的農作物，覆蓋育苗地，稻田施肥、灌水，對果樹的主干及果實采取各種保暖措施等。40寒潮梅雨 天氣過程41定義 梅雨天氣 梅雨梅雨是指每年6月中旬到7月上、中

16、旬初夏，我國長江中下游指宜昌以東的28-34N 范圍內或稱江淮流域至日本南部這狹長區(qū)域內出現(xiàn)的一段連陰雨天氣。 入梅、出梅和空梅通常將6月中旬前后梅雨開始稱為入梅，7月上旬前梅雨結束稱為出梅；個別年份梅雨不顯著稱為空梅。 長江中下游多陰雨天氣，雨量充沛，相對濕度很大，日照時間短，降水一般為不連續(xù)性降水，常有陣雨或雷雨，有時可達暴雨。 42四、梅雨天氣和農業(yè)生產 1、初夏是江淮流域的梅雨期，降水量最多，是一年中降水最集中的時期。該季節(jié)正是棉花、早稻、果樹旺盛生長時期，也是作物等需水量較高時期。因此，梅雨期長短，入梅、出梅時間的早晚，對農業(yè)生產影響很大。 2、入梅早，由于連陰雨，影響夏收；入梅晚又影響夏栽夏種。一般長江中下游地區(qū)，以6月中旬入梅最好。43 3、梅雨期過短，(如1958年為空梅)，因降水量少，提前進入伏旱期，常形成嚴重的干旱天氣。 4、梅雨期過長(如1954年梅雨期長達40d)，因雨日、雨量多，常造成嚴重的水澇。同時，作物長時期處于低溫、連陰雨、光照不足的天氣條件下，影響作物正常的生長發(fā)育進程和產量形成。例如，棉花形成“高腳棉”，而且花蕾易脫落；影響