ch6-天氣與天氣系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò)版)

第六章天氣學(xué)基本知識(shí)

(Ch.6Introductionofsynopticmeteorology)本章重點(diǎn)：1、天氣、天氣系統(tǒng)及其分類2、幾個(gè)主要的大尺度天氣系統(tǒng)及其天氣特征3、天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)與服務(wù)（天氣預(yù)報(bào)簡(jiǎn)介）

第一節(jié)天氣系統(tǒng)與天氣過程

(Weathersystemsandweatherprocess)一、天氣和天氣系統(tǒng)1、天氣是指瞬時(shí)或一段時(shí)間內(nèi)風(fēng)、云降水、溫度等氣象要素的綜合狀況。

2、天氣系統(tǒng)是能顯示大氣中天氣變化及其空間分布的獨(dú)立系統(tǒng)。即不同的天氣系統(tǒng)有不同的天氣特征。二、天氣過程(weatherprocess)

天氣系統(tǒng)隨時(shí)間和空間的演變過程，稱為天氣過程。在天氣過程的不同階段，天氣系統(tǒng)能形成不同天氣特征。如：臺(tái)風(fēng)天氣過程、寒潮天氣過程等。

三、天氣系統(tǒng)的分類

(Classificationofweathersystem)

1、尺度的概念

尺度是表征一個(gè)系統(tǒng)在空間上的大小，或在時(shí)間上持續(xù)的長(zhǎng)短。通常，從天氣系統(tǒng)的水平尺度大小及天氣系統(tǒng)從生成、發(fā)展、成熟到消亡持續(xù)的時(shí)間來劃分天氣系統(tǒng)。

水平尺度（km）時(shí)間尺度大尺度>400幾日—幾十日中尺度4—40幾小時(shí)—幾十小時(shí)小尺度0.04—4幾分鐘—幾小時(shí)微尺度<0.04幾十秒—十幾分鐘中緯度低緯度長(zhǎng)波溫帶氣旋反氣旋云團(tuán)熱帶氣旋鋒面颮線背風(fēng)波

中尺度對(duì)流群積雨云龍卷對(duì)流單體邊界層渦動(dòng)

邊界層渦動(dòng)2、天氣系統(tǒng)尺度的劃分：

根據(jù)天氣系統(tǒng)的空間尺度和時(shí)間尺度，通常把活動(dòng)在大氣中的各種天氣系統(tǒng)概括為四大類：第二節(jié)幾個(gè)主要的大尺度天氣系統(tǒng)及其天氣特征

(Severalmajorlarge-scaleweather

systemsandtheirsynopticfeature)

一、氣團(tuán)和鋒(Airmassandfront)1、氣團(tuán)（1）定義：氣團(tuán)是指一定范圍內(nèi)物理屬性相均勻的大塊空氣。（2）氣團(tuán)的形成和變性

氣團(tuán)形成的條件：*大范圍性質(zhì)比較均勻的下墊面；*有利于空氣停滯或緩行的環(huán)流條件。氣團(tuán)源地：氣團(tuán)形成的地方

氣團(tuán)變性：氣團(tuán)離開源地后，其物理屬性的改變。（3）分類法的分類地理分類法：以氣團(tuán)源地劃分熱力分類法：分為冷氣團(tuán)和暖氣團(tuán)（4）活動(dòng)在華南地區(qū)的氣團(tuán)及其天氣特征

冬天：主要受來自西北利亞冷氣團(tuán)的影響，天氣寒冷、干燥；偶受暖氣團(tuán)影響。

夏天：主要受來自熱帶太平洋和南海的海洋氣團(tuán)的影響，天氣悶熱、多雷雨。西伯利亞氣團(tuán)熱帶太平洋氣團(tuán)南海氣團(tuán)2、鋒（鋒面）（1）定義：性質(zhì)不同的氣團(tuán)相接觸的交界面或過渡面。（2）鋒的分類根據(jù)鋒的移動(dòng)方向，可把鋒分為：

冷鋒、暖鋒、準(zhǔn)靜止鋒、錮囚鋒。（3）鋒面天氣鋒面附近，常為云、雨天氣；過境鋒面時(shí)，常有大風(fēng)、降溫天氣。第一型冷鋒（緩行冷鋒）冷暖雨層云高層云卷層云卷云鋒后連續(xù)性降水，雨區(qū)寬150～200km不穩(wěn)定時(shí)，出現(xiàn)積雨云，形成陣性降水第二型冷鋒（急行冷鋒）華北靜止鋒、江淮靜止鋒、華南靜止鋒、南海靜止鋒冷暖雨層云高層云卷層云卷云北側(cè)：偏北、東北風(fēng)；南側(cè)：偏南風(fēng)靜止鋒北側(cè)連續(xù)性降水（連陰雨天氣）雨區(qū)寬600km不穩(wěn)定時(shí)，出現(xiàn)積雨云，形成陣性降水

準(zhǔn)靜止鋒（靜止鋒）天山靜止鋒、昆明靜止鋒冷暖無云、無降水層積云、雨層云少量降水地形靜止鋒云層加厚降水加強(qiáng)降水區(qū)擴(kuò)大冷冷暖東北地區(qū)華北地區(qū)

錮囚鋒（4）影響我國(guó)的鋒及其天氣特征

冷鋒：冬天出現(xiàn)較多；急行冷鋒常帶來大風(fēng)降溫天氣；緩行冷鋒多出現(xiàn)云、雨天氣。靜止鋒：春夏之交出現(xiàn)頻繁其天氣特征為：鋒面維持時(shí)間長(zhǎng)；降水范圍大；降水累積量大。二、氣旋

(Cyclone)1、氣旋的概念氣旋就是低壓(low)區(qū)，在水平方向上，風(fēng)繞低壓中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。2、氣旋的分類可把氣旋分為有鋒面氣旋和無鋒面氣旋。3、氣旋的天氣特征：出現(xiàn)云、雨天氣。熱帶氣旋（臺(tái)風(fēng)）三、反氣旋

(Anticyclone)1、反氣旋的概念

反氣旋就是高壓(high)區(qū)，在水平方向上，風(fēng)繞高壓中心順時(shí)針(clockwise)旋轉(zhuǎn)。2、反氣旋的分類地理分：極地反氣旋、溫帶反氣旋、副熱帶反氣旋按反氣旋的熱力結(jié)構(gòu)分：冷性反氣旋：由冷空氣堆積而成的高壓。暖性反氣旋：指中心暖于四周的高壓。

1月份海平面氣壓和風(fēng)分布圖7月份海平面氣壓和風(fēng)分布圖3、影響我國(guó)的反氣旋及其天氣特征

冬天：冷高壓在極地形成后，南移影響我國(guó)，其前鋒為一冷鋒，冷鋒過境時(shí)常帶來大風(fēng)降溫天氣；冷鋒過后，高壓中心附近，為晴朗天氣。

夏天：我國(guó)主要受副熱帶高壓的影響。

(Subtropicalhigh)太平洋副熱帶高壓西太平洋副熱帶高壓（副高）冬→夏位置北移西伸，強(qiáng)度增強(qiáng)夏→冬位置南轍東退，強(qiáng)度減弱冬季在南海形成獨(dú)立的南海高壓范圍：500hPa等壓面588位勢(shì)什米線位置：500hPa等壓面120°E副高脊線G120°E副高脊線西南風(fēng)東南風(fēng)500hPa等壓面緯度

副高的天氣GG副高脊線120°E中國(guó)雨帶6～10緯距西、北側(cè)：多鋒面陰雨天氣南側(cè)：通常為晴好天氣臺(tái)風(fēng)，惡劣天氣東側(cè)：干旱天氣

副高的移動(dòng)與中國(guó)雨帶時(shí)間副高脊線中國(guó)雨帶冬季15°N華南沿海春季15～20°N華南前汛期第一次北跳初夏20～25°N江淮梅雨第二次北跳盛夏25～30°N華北、東北雨季秋季南轍南轍副熱帶高壓的天氣特征：（1）在高壓中心附近，天氣晴朗、悶熱，易產(chǎn)生干旱天氣。（2）在副高的西北邊緣，常有西風(fēng)帶的天氣系統(tǒng)（鋒面、槽線、切變線等）與其相互作用，形成很強(qiáng)的降水帶。（3）在副高的南側(cè)，常形成臺(tái)風(fēng)。四、高空天氣系統(tǒng)

1、大氣長(zhǎng)波2、高空低壓槽3、高空切變線第三節(jié)天氣預(yù)報(bào)(Weatherforecast)

天氣預(yù)報(bào)是根據(jù)過去的觀測(cè)資料、現(xiàn)在的天氣實(shí)況和天氣變化的規(guī)律，預(yù)報(bào)未來天氣的變化。一、天氣預(yù)報(bào)制作流程全球氣象觀測(cè)網(wǎng)二、天氣預(yù)報(bào)方法1、天氣圖法(Weathermap)

天氣圖：把同一時(shí)刻、廣大地區(qū)所觀測(cè)到的氣象要素值填在一張圖上，分析出要素的等值線，標(biāo)出有意義的天氣系統(tǒng)，就稱為天氣圖。在天氣圖，我們可以了解天氣系統(tǒng)的分布，某一地區(qū)受哪些天氣系統(tǒng)的控制。氣象預(yù)報(bào)人員根據(jù)若干張?zhí)鞖鈭D的連續(xù)變化及天氣系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律，判斷出未來天氣的變化。2、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)

(NumericalWeatherforecast)

又稱計(jì)算機(jī)數(shù)值預(yù)報(bào)方法，是據(jù)以大氣動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)為基礎(chǔ)，建立起一系列描述大氣運(yùn)動(dòng)的方程組（數(shù)值模式），應(yīng)用數(shù)值計(jì)算方法，得出未來一定時(shí)期大范圍的天氣形勢(shì)及氣象要素的預(yù)報(bào)值，從而對(duì)未來天氣作出預(yù)報(bào)的方法，稱為數(shù)值天氣預(yù)報(bào)，是目前天氣預(yù)報(bào)的主要方法。水平動(dòng)力方程：

在垂直方向采用靜力平衡假定：連續(xù)性方程：熱力學(xué)方程：上下邊條件為：數(shù)值預(yù)報(bào)原理牛頓第二定理：F=M·A三、天氣預(yù)報(bào)項(xiàng)目(Itemsofweatherforecast)

1、天氣預(yù)報(bào)分：

短期天氣預(yù)報(bào)：1-----3天

(Short-termforecast)

中期天氣預(yù)報(bào)：3-----15天長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)：15天-----1年超長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)：1年以上2、常用天氣符號(hào)風(fēng)向就是風(fēng)的來向，有“北、南、西、東”四個(gè)基本方向。風(fēng)向?yàn)椤氨薄?，說明風(fēng)來自北方。風(fēng)力是風(fēng)的強(qiáng)弱，共分為13級(jí)。級(jí)數(shù)越大，風(fēng)力越強(qiáng)。3、短期天氣預(yù)報(bào)項(xiàng)目(1)云天狀況：晴、少云、多云、陰天(2)風(fēng)向和風(fēng)速(3)溫度：tmin

～tmax(4)天氣現(xiàn)象：大風(fēng)：8級(jí)(17ms-1)以上降水；霜凍；寒潮；臺(tái)風(fēng)等。本章小結(jié)：一、天氣、天氣系統(tǒng)及其分類1、天氣是指瞬時(shí)或一段時(shí)間內(nèi)風(fēng)、云降水、溫度等氣象要素的綜合狀況。天氣：

一地短時(shí)間內(nèi)的大氣狀況及其變化的總稱。一地短時(shí)間內(nèi)各種氣象要素綜合表現(xiàn)出的大氣物理狀態(tài)。

2、天氣系統(tǒng)：具有一定的結(jié)構(gòu)特征，并能產(chǎn)生一定天氣的大氣運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。3、天氣過程：

各種天氣系統(tǒng)相互配合，隨著時(shí)間和空間的變化過程。

水平尺度（km）時(shí)間尺度大尺度>400幾日—幾十日中尺度4—40幾小時(shí)—幾十小時(shí)小尺度0.04—4幾分鐘—幾小時(shí)微尺度<0.04幾十秒—十幾分鐘中緯度低緯度長(zhǎng)波溫帶氣旋反氣旋云團(tuán)熱帶氣旋鋒面颮線背風(fēng)波

中尺度對(duì)流群積雨云龍卷對(duì)流單體邊界層渦動(dòng)

邊界層渦動(dòng)4、天氣系統(tǒng)尺度的劃分：

根據(jù)天氣系統(tǒng)的空間尺度和時(shí)間尺度，通常把活動(dòng)在大氣中的各種天氣系統(tǒng)概括為四大類：二、幾個(gè)主要的大尺度天氣系

及其天氣特征（一）氣團(tuán)和鋒(Airmassandfront)1、氣團(tuán)（1）定義：氣團(tuán)是指一定范圍內(nèi)物理屬性相對(duì)均勻的大塊空氣。（2）氣團(tuán)的形成和變性：氣團(tuán)形成的條件：*大范圍性質(zhì)比較均勻的下墊面；*有利于空氣停滯或緩行的環(huán)流條件。氣團(tuán)源地：氣團(tuán)形成的地方2、鋒（鋒面）（1）定義：性質(zhì)不同的氣團(tuán)相接觸的交界面或過渡面。（2）鋒的分類根據(jù)鋒的移動(dòng)方向，可把鋒分為：冷鋒、暖鋒、準(zhǔn)靜止鋒、錮囚鋒。（3）鋒面天氣鋒面附近，常為云、雨天氣；過境鋒面時(shí)，常有大風(fēng)、降溫天氣。（4）影響我國(guó)的鋒及其天氣特征（二）氣旋(Cyclone)1、氣旋的概念氣旋就是低壓(low)區(qū)，在水平方向上，風(fēng)繞低壓中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。2、氣旋的分類可把氣旋分為有鋒面氣旋和無鋒面氣旋。3、氣旋的天氣特征：出現(xiàn)云、雨天氣。（三）反氣旋(Anticyclone)1、反氣旋的概念反氣旋就是高壓(high)區(qū)，在水平方向上，風(fēng)繞高壓中心順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。2、反氣旋的分類地理分：極地反氣旋、溫帶反氣旋、副熱帶反氣旋按反氣旋的熱力結(jié)構(gòu)分：冷性反氣旋：由冷空氣堆積而成的壓。暖性反氣旋：指中心暖于四周的高壓。3、副熱帶高壓的天氣特征：（1）在高壓中心附近，天氣晴朗、悶熱，易產(chǎn)生干旱天氣。（2）在副高的西北邊緣，常有西風(fēng)帶的天氣系統(tǒng)（鋒面、槽線、切變線等）與其相互作用，形成很強(qiáng)的降水帶。（3）在副高的南側(cè)，常形成臺(tái)風(fēng)。（四）高空天氣系統(tǒng)1、西風(fēng)槽2、東風(fēng)波3、高空切變線4、低渦槽線槽線脊線脊線極渦

D副高G槽前脊后上升運(yùn)動(dòng)陰雨天氣槽后脊前下沉運(yùn)動(dòng)晴朗天氣四、天氣預(yù)報(bào)