氣團(tuán)與鋒知識(shí)講解

氣團(tuán)與鋒氣團(tuán)

氣團(tuán)的定義：氣團(tuán)是指氣象要素（主要指溫度和濕度）水平分布比較均勻的大范圍空氣團(tuán)。

在同一氣團(tuán)中，各地氣象要素的垂直分布（穩(wěn)定度），幾乎相同，天氣現(xiàn)象也大致一樣。水平尺度可達(dá)幾千公里垂直范圍可達(dá)幾公里到十幾公里，常常從地面伸展到對(duì)流層頂。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生氣團(tuán)形成的條件

1.性質(zhì)比較均勻的廣闊地球表面，是氣團(tuán)獲得比較均勻?qū)傩缘氖滓獥l件。

2.空氣運(yùn)動(dòng)?？諝廨椛⑦\(yùn)動(dòng)使得大氣中的溫度濕度的水平梯度減小，增加大氣中溫、濕特性的水平均勻性。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生氣團(tuán)變性含義：當(dāng)氣團(tuán)在廣大的源地上取得大致與源地相同的物理屬性后，離開源地移至與源地性質(zhì)不同的下墊面時(shí)，兩者間又產(chǎn)生了熱量與水分的交換，氣團(tuán)的物理屬性逐漸發(fā)生變化。這種變化稱氣團(tuán)變性。氣團(tuán)的變性氣團(tuán)的分類

分類標(biāo)準(zhǔn)1、地理分類、2、熱力分類

地理分類（氣團(tuán)源地的地理位置和下墊面性質(zhì)）北極氣團(tuán)（冰洋氣團(tuán)）極地氣團(tuán)熱帶氣團(tuán)赤道氣團(tuán)（赤道海洋氣團(tuán)）極地大陸氣團(tuán)極地海洋氣團(tuán)熱帶大陸氣團(tuán)熱帶海洋氣團(tuán)氣團(tuán)

熱力分類（氣團(tuán)的相對(duì)溫度）氣團(tuán)冷氣團(tuán)暖氣團(tuán)我國(guó)境內(nèi)的氣團(tuán)與氣團(tuán)天氣

冬季西伯利亞氣團(tuán)（絕大部分地區(qū)）熱帶海洋氣團(tuán)（華南、華東、云南）西伯利亞氣團(tuán)熱帶海洋氣團(tuán)冷氣團(tuán)：氣團(tuán)向比它暖的下墊面移動(dòng)，所經(jīng)之處溫度下降

暖氣團(tuán)：氣團(tuán)向比它冷的下墊面移動(dòng)，所經(jīng)之處溫度升高.冷暖氣團(tuán)是相對(duì)而言的，他們之間可以相互轉(zhuǎn)換，其過程就是氣團(tuán)變性的過程熱帶太平洋氣團(tuán)（東部地區(qū)）、熱帶大陸氣團(tuán)

（西部地區(qū)）、赤道氣團(tuán)（長(zhǎng)江以南地區(qū)）、西伯利亞氣團(tuán)（長(zhǎng)城以北、大西北）、極地太平洋氣團(tuán)（東北地區(qū)）

夏季西伯利亞氣團(tuán)熱帶太平洋氣團(tuán)極地太平洋氣團(tuán)赤道氣團(tuán)熱帶大陸氣團(tuán)干旱強(qiáng)降水區(qū)域性降水鋒的概念和鋒面的坡度一、鋒的概念大氣科學(xué)學(xué)院苗春生大規(guī)模氣流匯合區(qū)可能有不同性質(zhì)的氣團(tuán)相遇，天氣圖上表現(xiàn)為溫度的水平梯度加大。鋒的定義：冷暖氣團(tuán)相遇，存在一個(gè)狹窄過渡區(qū)域，此過渡區(qū)域隨高度往冷空氣一側(cè)傾斜，該狹窄過渡區(qū)域稱為“鋒“。鋒區(qū)的定義：密度不同的兩個(gè)氣團(tuán)之間的過渡區(qū)，等壓面圖上溫度水平梯度大而窄的區(qū)域，隨高度向冷區(qū)傾斜，是一個(gè)等溫線的密集帶。鋒面與空中某一平面相交的區(qū)域

(上界和下界之間的區(qū)域)。

。溫度梯度大鋒的概念和鋒面的坡度鋒面的定義：鋒的長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于鋒的寬度，忽略鋒的寬度，冷暖界面趨于重合，此面稱為“鋒面”。(圖2.1b)鋒面的空間結(jié)構(gòu)鋒線的定義：鋒面與地面的交線稱為"鋒線"xyz二，鋒面坡度二、鋒面的坡度大氣科學(xué)學(xué)院苗春生鋒面的坡度數(shù)學(xué)公式：馬古列斯坡度公式大氣科學(xué)學(xué)院苗春生鋒面的坡度公式討論：1.其他條件不變，鋒面坡度是隨緯度增高而增大，當(dāng)鋒面南移時(shí)，坡度變小，在赤道，鋒面不存在。，鋒面兩側(cè)溫差越大坡度越?。?.當(dāng)鋒面兩側(cè)風(fēng)速差，鋒面坡度，鋒面不存在垂直面，沒有鋒面水平面，沒有鋒面鋒面兩側(cè)平行于地轉(zhuǎn)風(fēng)風(fēng)速具有氣旋性切變。鋒面處于低壓槽中與相互聯(lián)系，有相互抵消作用但溫差大，往往風(fēng)速差就大，而可使坡度增大，兩者抵消，鋒面坡度變化不大。北方1/50-1/200,南方1/200-1/500三、鋒的分類大氣科學(xué)學(xué)院苗春生按鋒在移動(dòng)過程中冷暖氣團(tuán)所占的主次地位鋒分為：冷鋒，暖鋒，準(zhǔn)靜止鋒，錮囚鋒。按鋒伸展的不同高度分為：對(duì)流層鋒，地面鋒，高空鋒。按氣團(tuán)的地理類型，鋒分為北極鋒，極鋒，副熱帶鋒。123大氣環(huán)流

冷鋒

鋒面在移動(dòng)過程中，冷氣團(tuán)起主導(dǎo)作用，推動(dòng)鋒面向暖氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)，這種鋒面稱為冷鋒，鋒面坡度大。冷鋒過境后，冷氣團(tuán)占據(jù)了原來暖氣團(tuán)所在的位置。

xz－y

暖鋒

鋒面在移動(dòng)過程中，若暖氣團(tuán)起主導(dǎo)作用，推動(dòng)鋒面向冷氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)，這種鋒面稱為暖鋒，鋒面坡度小。

xz－y

準(zhǔn)靜止鋒

當(dāng)冷暖氣團(tuán)勢(shì)力相當(dāng)（或受地形阻擋），鋒面移動(dòng)（南北擺動(dòng)）很少時(shí)，稱為（準(zhǔn)）靜止鋒。

昆明

錮囚鋒

暖氣團(tuán)、較冷氣團(tuán)和更冷氣團(tuán)（三種性質(zhì)不同的氣團(tuán)）相遇時(shí)先構(gòu)成兩個(gè)鋒面，然后其中一個(gè)鋒面追上另一個(gè)鋒面，即形成錮囚。xz－y一、鋒面附近溫度場(chǎng)的特征1、水平溫度場(chǎng)特征①地面圖：鋒附近溫度水平梯度大，平均約5-6℃/100公里②高空?qǐng)D高空鋒區(qū)為等溫線的密集帶，該密集帶向冷區(qū)傾斜，與地面鋒線平行。錮囚鋒在高空?qǐng)D上有暖舌，暖舌兩側(cè)等溫線密集。鋒面附近氣象要素場(chǎng)的特征大氣科學(xué)學(xué)院苗春生2．鋒附近垂直溫度分布特征在鋒區(qū)中，溫度的垂直梯度較小有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“風(fēng)區(qū)逆溫”現(xiàn)象。探空曲線大氣科學(xué)學(xué)院苗春生3．鋒附近位溫分布特征鋒附近等位溫線近于與鋒冷暖界線平行，鋒內(nèi)（鋒區(qū)）等位溫線相當(dāng)密集，存在等位溫線密集帶二、以密度的零級(jí)不連續(xù)面模擬鋒面時(shí)，鋒面附近氣壓場(chǎng)，風(fēng)場(chǎng)和變壓場(chǎng)特征1．氣壓場(chǎng)特征1.鋒區(qū)處于低壓槽中；2.等壓線通過鋒面時(shí)產(chǎn)生折角，其折角指向高壓。3.等壓線呈氣旋性彎曲。風(fēng)場(chǎng)特征鋒面附近應(yīng)具有氣旋式風(fēng)切變，地面鋒線也是氣流的輻合線。隱槽風(fēng)是氣旋式輔合2.變壓場(chǎng)特征暖鋒前的變壓代數(shù)值小于暖鋒后的變壓代數(shù)值。冷鋒前的變壓代數(shù)值小于冷鋒后。--對(duì)冷、暖鋒來說皆有：鋒前變壓代數(shù)值小于鋒后變壓代數(shù)值

暖舌在鋒前，零線在鋒前四、鋒面附近的濕度場(chǎng)特征大氣科學(xué)學(xué)院苗春生一般說來，暖空氣來自南方比較潮濕的地區(qū)或洋面上，氣溫高，飽和水汽壓大，露點(diǎn)高，冷空氣來自北方內(nèi)陸，氣溫低，水汽含量小，露點(diǎn)溫度也低，所以鋒面附近露點(diǎn)溫度差異比溫度差異顯著五、鋒面天氣1.鋒附近云和降水特征Ⅰ.冷鋒

a.鋒前壞天氣：

700百帕高空槽線位于地面鋒線附近或鋒前時(shí)，鋒前由較遠(yuǎn)處向鋒線一般依次出現(xiàn)下列云系：卷云，卷層云，高層云（或復(fù)積云），降水性高層云（或雨層云或?qū)臃e云）。高空槽和冷鋒過境，偏北風(fēng)加大，云層變薄，天氣轉(zhuǎn)好。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生

b.鋒后壞天氣：

700百帕高空槽線位于地面鋒線的后面，暖空氣濕而穩(wěn)定，鋒前天氣由晴轉(zhuǎn)多云天氣，冷鋒過后，風(fēng)雨交加，700百帕高槽過后大雨即停，轉(zhuǎn)為中云天氣，500百帕高空槽過后才會(huì)轉(zhuǎn)為晴或高云天氣。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生Ⅱ.暖鋒暖鋒上的云系常常有幾層云組成，降水發(fā)生在鋒前還是鋒后，主要視暖鋒低空的輻合程度和高空槽線的位置決定。若暖鋒低層輻合明顯，且700百帕槽線或氣旋性曲率大的地方大致在地面暖鋒上空，則暖鋒前降水較大。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生Ⅲ.準(zhǔn)靜止鋒

a.無降水或僅有層積云和雨量極小的零星降水，多半處于高壓控制下，鋒上暖空氣沒有顯著的云，在鋒面穩(wěn)定層下有冷濕空氣沿地形抬升而形成層積云，鋒上暖空氣較干，沿鋒面沒有明顯的云系出現(xiàn)(圖2.16a)b.有顯著降水，鋒上暖空氣有較強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)。準(zhǔn)靜止鋒停滯某地區(qū)時(shí)，就使該地區(qū)產(chǎn)生連陰雨天氣(圖2.16b)大氣科學(xué)學(xué)院苗春生Ⅳ.錮囚鋒天氣最惡劣的地區(qū)及降水區(qū)多位于錮囚鋒附近，云系多為高層云，復(fù)高積云和層積云等。降水寬度一般從地面鋒線至700百帕槽線。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生2.鋒面天氣輸送帶模式輸送帶是指以天氣系統(tǒng)為坐標(biāo)系的相對(duì)氣流，他們是系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生云和雨區(qū)的主要?dú)饬鳌?.暖輸送帶

暖輸送帶是一支既暖又濕的氣流，它通常位于冷鋒前方的邊界層內(nèi)，輸送帶方向主要是與冷鋒平行，但其中有少量的分量與鋒面垂直，這種分量產(chǎn)生了兩種完全不同的鋒面天氣結(jié)構(gòu)。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生Ⅰ.向后上滑暖輸送帶這類暖輸送帶的上升發(fā)生在冷鋒附近和冷鋒上方。在地面鋒線附近的鋒面坡度比較陡，冷鋒前方邊界層中的暖空氣受到強(qiáng)烈抬升，在其附近形成具有幾米/秒上升速度的狹長(zhǎng)帶狀區(qū)域，常稱為線對(duì)流區(qū)。地面鋒線附近強(qiáng)烈抬升作用，一般只限于2-3公里以內(nèi)，再向上暖空氣沿冷鋒楔的上方滑升，上升速度僅為幾十厘米/秒。在線對(duì)流區(qū)形成窄的暴雨帶；寬廣的中小雨區(qū)，它擴(kuò)展到冷鋒后相當(dāng)大的范圍。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生Ⅱ.向前上滑暖輸送帶這類暖輸送帶的上升發(fā)生在地面冷鋒前方的暖區(qū)，在暖鋒上方傾斜上升。在冷鋒的上方的暖空氣從對(duì)流層下部下沉具有很低的濕球位溫，具有很低濕球位溫空氣疊置在暖輸送帶上方時(shí)，兩支氣流疊加處建立了位勢(shì)不穩(wěn)定區(qū)，如果有足夠的觸發(fā)抬升作用，將有對(duì)流發(fā)生，有可能有深對(duì)流發(fā)生。如圖2.19，高空冷鋒前頭，暖濕空氣的厚度突然增加，形成有組織的對(duì)流云帶，尾隨弱的暖鋒降水之后出現(xiàn)大的對(duì)流性降水。冷鋒過境，氣旋中心附近可能出現(xiàn)深對(duì)流，在淺層濕區(qū)，出現(xiàn)小雨或?qū)α餍越邓?。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生4.冷輸送帶冷輸送帶是形成鋒面云系的次要?dú)饬?，這支氣流主要來源于氣旋東北部的反氣旋輻散流出的氣流，位于地面暖鋒前和暖輸送帶之下，相對(duì)移動(dòng)的氣流向西運(yùn)動(dòng)，使原為冷干的空氣，因接收從暖輸送帶中落下來降水物迅速蒸發(fā)而變濕。當(dāng)冷輸送帶空氣繼續(xù)向西接近氣旋中心或接近暖鋒地面鋒線時(shí)，摩擦輻合上升增強(qiáng)，可能與暖輸送帶合并并作反氣旋旋轉(zhuǎn)上升，形成大尺度逗點(diǎn)云系的一個(gè)組成部分。鋒面分析大氣科學(xué)學(xué)院苗春生

鋒區(qū)的斜壓性很大，有利于垂直環(huán)流的發(fā)展與能量轉(zhuǎn)換，鋒面附近常有比較劇烈的天氣變化和氣壓系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展。因此鋒區(qū)和鋒線的分析在天氣分析與預(yù)報(bào)中占有非常重要的位置。確定鋒面的位置與性質(zhì)的基本思路：（a）按照歷史連續(xù)性原則（根據(jù)過去幾張圖的連續(xù)演變，再結(jié)合地形條件確定）；（b）分析高空鋒區(qū)（在平原地區(qū)分析850，700百帕等壓面，高原地區(qū)分析500百帕等壓面上鋒區(qū)）。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生

一、分析地面圖上各氣象要素場(chǎng)以確定鋒面的位置（一）溫度鋒面的主要特征應(yīng)是鋒面兩側(cè)有明顯的溫差大氣科學(xué)學(xué)院苗春生（二）露點(diǎn)一般來說，暖空氣來自南方比較潮濕的洋面上，氣溫高，水汽含量多，露點(diǎn)溫度也較高；到我國(guó)來的冷空氣一般來自歐亞大陸，溫度低，水汽含量少，露點(diǎn)溫度也低，所以鋒面附近露點(diǎn)差異顯著。在沒有降水發(fā)生的條件下，露點(diǎn)溫度比溫度更為保守，能更好地表達(dá)氣團(tuán)的屬性，對(duì)確定鋒的位置很有用，但是如果鋒面附近任一側(cè)有降水發(fā)生，那么鋒面附近的露點(diǎn)差異就不能很好地反映氣團(tuán)屬性的差異了。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生（三）氣壓與風(fēng)以溫度的零級(jí)不連續(xù)面來模擬鋒面：氣壓是連續(xù)分布的，但是氣壓梯度并不連續(xù)，等壓線通過鋒面時(shí)會(huì)有折角，而且折角尖端指向高壓，鋒面兩側(cè)有氣旋式切變。如果等壓線與鋒面平行，則鋒面兩側(cè)等壓線密集程度一定不同，而兩側(cè)的風(fēng)向雖沒有差異，但風(fēng)速仍有氣旋式切變，這種等壓線相互平行，僅是梯度不同，而風(fēng)場(chǎng)具有氣旋性切變的氣壓場(chǎng)形式稱為隱槽。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生（四）變壓

1、3小時(shí)變壓大氣科學(xué)學(xué)院苗春生2、24小時(shí)變壓和變溫（和）：因?yàn)楹拖巳兆兓绊懀诘匦屋^復(fù)雜的地區(qū)能較好地反映出冷暖空氣活動(dòng)的情況。

冷鋒后一般有大的24小時(shí)正變壓和24小時(shí)負(fù)變溫大氣科學(xué)學(xué)院苗春生（五）云和降水一般在云和降水較明顯的地區(qū)常有鋒面存在大氣科學(xué)學(xué)院苗春生五、應(yīng)用衛(wèi)星云圖分析鋒面（一）鋒面云系在衛(wèi)星云圖照片上，鋒面往往表現(xiàn)為帶狀云系，稱之為鋒面云帶。尺度：這種云帶一般長(zhǎng)達(dá)數(shù)千公里；寬度則各處差異很大，窄的只有2到3個(gè)緯距，寬的達(dá)8個(gè)緯距左右，平均為4到5個(gè)緯距左右。

鋒可以分為兩類：

暖空氣主動(dòng)地沿鋒面上升，此類鋒的云帶較寬，我們把具有完整云帶的鋒稱為“活躍的鋒”。冷空氣主動(dòng)下沉，迫使其前面的暖空氣抬升，云圖上表現(xiàn)為云帶窄，甚至斷裂，也可能沒有云帶，我們把云帶不明顯的鋒稱為“不活躍的鋒”。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生三、應(yīng)用其他資料來分析鋒面（一）探空資料的應(yīng)用

如圖（a）所示：上界濕度一般大于下界。當(dāng)鋒面逆溫與下沉逆溫很難區(qū)別時(shí)，如果逆溫層下有明顯的降溫，而在其上是增溫、等溫或降溫不大（圖b）初步可判斷為鋒面逆溫。（二）高空測(cè)風(fēng)資料的應(yīng)用鋒區(qū)內(nèi)熱成風(fēng)很大。有冷鋒時(shí)風(fēng)向隨高度逆轉(zhuǎn)；有暖鋒時(shí)，風(fēng)向隨高度順轉(zhuǎn)。如左圖所示，風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn)，為冷鋒。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)：暖鋒鋒區(qū)高度上垂直于最大熱成風(fēng)的風(fēng)分量很?。簻?zhǔn)靜止鋒大氣科學(xué)學(xué)院苗春生

如下圖所示：鋒前低層是西南風(fēng)，冷鋒過后轉(zhuǎn)為西北風(fēng)，鋒區(qū)位于西北風(fēng)和西南風(fēng)的層次里，隨著時(shí)間向上抬升。鋒生和鋒消大氣科學(xué)學(xué)院苗春生一、鋒生、鋒消的概念鋒生是指密度不連續(xù)性形成的一種過程，或是指已有的一條鋒面，其溫度（或位溫）的水平梯度加大的一種過程，而鋒消是指相反的過程。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生鋒生線是一條物質(zhì)線，那么鋒生函數(shù)就可以寫為：，稱為個(gè)別鋒生函數(shù)。鋒面生成的條件是：F>0，，；鋒面消失的條件是：F<0，，。

大氣科學(xué)學(xué)院苗春生把（2.13）代入到（2.12）（2.14）注：右端第一部分表示空氣水平運(yùn)動(dòng)對(duì)鋒生的作用，第二部分表示垂直運(yùn)動(dòng)對(duì)鋒生的作用，第三部分表示非絕熱加熱對(duì)鋒生的作用ABC大氣科學(xué)學(xué)院苗春生（一）水平運(yùn)動(dòng)的作用等位溫線在有速度輻合的水平流場(chǎng)作用下漸趨變密則為鋒生作用，反之則為鋒消作用。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生物理解釋：暖氣團(tuán)下沉增溫，冷氣團(tuán)上升冷卻，溫度對(duì)比增加，故鋒生。物理解釋：冷氣團(tuán)下沉增溫，暖氣團(tuán)上升冷卻，溫度對(duì)比減小，故鋒消。（二）垂直運(yùn)動(dòng)作用大氣層結(jié)穩(wěn)定大氣層結(jié)不穩(wěn)定-水汽含量充沛暖濕空氣抬升-凝結(jié)潛熱釋放-暖空氣增暖冷空氣上升絕熱冷卻---鋒生大氣科學(xué)學(xué)院苗春生（三）非絕熱加熱項(xiàng)冷空氣南下湍流、對(duì)流輻射、傳導(dǎo)位溫增加冷暖氣團(tuán)位溫梯度減?。ㄤh消）暖空氣北上湍流、對(duì)流輻射、傳導(dǎo)位溫減小冷暖氣團(tuán)位溫梯度減?。ㄤh消）大氣科學(xué)學(xué)院苗春生四、我國(guó)鋒生鋒消概況我國(guó)境內(nèi)的鋒生區(qū)，可分為南方鋒生帶和北方鋒生帶。---華南到長(zhǎng)江流域和河西走廊到東北南方鋒生帶：冬半年（10—5月），位于江南地區(qū)；6、7月，位于長(zhǎng)江流域；盛夏時(shí)，移到華北；9月以后，又逐漸南移。北方鋒生帶：冬季受反氣旋控制，鋒生不多；3月以后受頻繁東移的西風(fēng)槽影響，蒙古和東北地區(qū)多有鋒生；5月以后，高空鋒區(qū)北移，中蒙交界鋒生又減少，東北華北地區(qū)受冷渦影響形成副冷鋒，而河西地區(qū)鋒生較多。大氣科學(xué)學(xué)院苗春生鋒生時(shí)的溫壓場(chǎng)形勢(shì)：1、高空溫壓場(chǎng)形勢(shì)：上空常有低槽移入和發(fā)展，在高空槽前，地面低壓或低壓槽容易獲得發(fā)展，地面氣流輻合加強(qiáng)，導(dǎo)致鋒生。冷鋒鋒生：高空冷性低槽發(fā)展，槽后冷平流暖鋒鋒生：高空暖式切變切變線南部暖平流大氣科學(xué)學(xué)院苗春生2、地面氣壓場(chǎng)形勢(shì)：在地面圖上，鋒生常發(fā)生在低壓或低槽中。例子：（1）東北地區(qū)，低槽加深快，后部冷平流顯著，槽內(nèi)有冷鋒鋒生。（2）江淮氣旋的倒槽鋒生。注：有時(shí)候，冷鋒鋒生也不一定在低槽中，而是在