福建船政職院航海氣象與海洋學(xué)課件15鋒面氣旋

§15鋒面氣旋

15.1鋒面氣旋的發(fā)展演變

15.2鋒面氣旋的天氣結(jié)構(gòu)和活動(dòng)規(guī)律

15.3我國(guó)近海和日本近海的鋒面氣旋

15.4熱低壓

15.5中、小尺度系統(tǒng)115.1鋒面氣旋的發(fā)展演變

一、氣旋（Cyclone）概述

1、定義

――氣壓場(chǎng)：低氣壓

――風(fēng)場(chǎng)：大型水平空氣渦旋

北半球逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)；南半球順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。

2、范圍的表示方法－－用最外圍一條閉合等壓線的直徑長(zhǎng)度表示，一般為

1000km左右。

3、強(qiáng)度表示方法

中心氣壓值：越低，氣旋越強(qiáng)；隨時(shí)間降低，氣旋發(fā)展或加深（Deepening）；隨時(shí)間升高，氣旋減弱或填塞（Filling）。中心最大風(fēng)速：越大，氣旋越強(qiáng)。

232、分類

――按地理區(qū)域分：溫帶氣旋和熱帶氣旋。

――按熱力結(jié)構(gòu)分：鋒面氣旋和無(wú)鋒面氣旋。

鋒面氣旋是溫帶最常見(jiàn)的氣旋，無(wú)鋒面氣旋包括熱帶氣旋和熱低壓等。

二、鋒面氣旋的生命史

1、波動(dòng)階段（初生階段）

1）一條閉合等壓線，低壓中心氣壓比四周低2～3hpa；

2）極鋒出現(xiàn)波動(dòng)，形成冷、暖鋒，鋒面降水開(kāi)始出現(xiàn)；

3）鋒面氣旋沿暖區(qū)氣流方向移動(dòng)（北半球東北），

速度最快，24h可移動(dòng)十幾個(gè)經(jīng)距。

452、成熟階段（青年氣旋）

1）數(shù)條閉合等壓線，低壓中心氣壓比四周低10～20hPa；2）冷、暖鋒進(jìn)一步發(fā)展，鋒面降水增強(qiáng)，雨區(qū)擴(kuò)大，出現(xiàn)大風(fēng)；3）鋒面氣旋仍沿暖區(qū)氣流方向移動(dòng)，速度較快，24h移動(dòng)

10個(gè)經(jīng)距。

3、錮囚階段（錮囚氣旋）

1）氣旋發(fā)展最強(qiáng)，中心氣壓降到最低，比四周低20hPa

以上；2）出現(xiàn)錮囚鋒，降水強(qiáng)度及范圍均增大，風(fēng)力最強(qiáng)，大風(fēng)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大；3）鋒面氣旋沿暖區(qū)氣流方向移動(dòng)，移速大大減慢。4）隨著錮囚鋒的發(fā)展，氣旋在低層逐漸成為冷性渦旋，冷渦旋厚度越來(lái)越大。

64、消亡階段

氣旋與鋒面脫離，成為冷性渦旋，在摩擦的作用下，慢慢填塞消亡。

78910三、鋒面氣旋的再生和氣旋族

1、再生

――副冷鋒加入后再生。

――冬季氣旋入海后再生。

――兩個(gè)錮囚氣旋合并加強(qiáng)。

2、氣旋族

――在同一鋒系上出現(xiàn)的氣旋序列，稱為氣旋族。歐洲氣旋族最常見(jiàn)，單個(gè)氣旋則較少，氣旋族內(nèi)平均有

4個(gè)氣旋。我國(guó)境內(nèi)，江淮流域梅雨季節(jié)，有氣旋族，族內(nèi)2～3個(gè)氣旋。

11四、溫帶氣旋的爆發(fā)性發(fā)展――“氣象炸彈”

――氣旋在24小時(shí)內(nèi)氣壓下降量不低于24hPa，即氣旋加深率≥1hPa/h。將加深率≥1BG的氣旋，稱為爆發(fā)性氣旋或氣象炸彈。氣旋易爆發(fā)性發(fā)展的地區(qū)：西北太平洋；西北大西洋；東北太平洋。頻數(shù)最多的季節(jié)：冬季。

121315.2鋒面氣旋的天氣結(jié)構(gòu)和活動(dòng)規(guī)律一、鋒面氣旋的天氣模式及風(fēng)浪分布特征

1、天氣模式

1）船舶沿AB線自東向西從氣旋中心低緯一側(cè)通過(guò)：

（北半球中心南側(cè)，南半球中心北側(cè)）a）氣旋前部（東部）的暖鋒天氣云：CiCsAsNs。

降水：鋒線前約300～400km范圍內(nèi)連續(xù)性降水；

若暖空氣不穩(wěn)定時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)積雨云（Cb）、陣性大風(fēng)和雷陣雨。

霧：鋒前50～100nmile范圍內(nèi)常有鋒面霧（春季江淮氣旋暖鋒前有平流霧）。氣壓：越接近暖鋒，氣壓明顯降低。

風(fēng)速：增大。

風(fēng)向：北半球E～SE風(fēng)，南半球E～NE風(fēng)。

14東西1516b）暖鋒后、冷鋒前的暖區(qū)天氣

云：易出現(xiàn)層云（St）、層積云（Sc）。

降水：無(wú)雨或毛毛雨。

霧：可出現(xiàn)大片平流霧。

氣壓：基本停止下降。

風(fēng)速：一般不大；但在一定氣壓場(chǎng)配置下，會(huì)出現(xiàn)偏南大風(fēng)（北半球）。風(fēng)向：北半球轉(zhuǎn)為S～SW風(fēng)，南半球轉(zhuǎn)為N～NW。

c）氣旋后部（西部）的冷鋒天氣

云：一型冷鋒NsAsCsCi

；二型冷鋒Cb

降水：一型冷鋒連續(xù)性降水，有時(shí)有鋒面霧；

二型冷鋒陣性降水。

氣壓：冷鋒過(guò)境后，氣壓迅速回升。

風(fēng)速：一般迅速增大，海上?？蛇_(dá)7～8級(jí)。

風(fēng)向：北半球轉(zhuǎn)為N～NW風(fēng)，南半球轉(zhuǎn)為S～SW風(fēng)。

172）船舶沿CD線自東向西從氣旋中心高緯一側(cè)通過(guò)：

（北半球中心北側(cè)，南半球中心南側(cè)）云層很厚：CiCsAsNs。

降水較強(qiáng)：連續(xù)性降水。

風(fēng)向：北半球SEENENNW逆時(shí)針改變

南半球NEESESSW順時(shí)針改變。

2、風(fēng)浪分布特征

西北太平洋氣旋區(qū)中風(fēng)和浪南側(cè)較北側(cè)顯著，低壓中心西南側(cè)更突出，在低壓中心南南西方300～600nmile處，出現(xiàn)波高7m的狂浪中心。

18NSEW1234567順時(shí)針NSEW1234567逆時(shí)針19二、活動(dòng)規(guī)律

1、源地

――東亞

――北美中部和東部海岸地區(qū)

――太平洋中部、東北太平洋

――大西洋中部

冬季：氣旋活動(dòng)最頻繁、發(fā)展最強(qiáng)烈，強(qiáng)度大，位置偏南，

北美中部和東部的氣旋比亞洲多得多。

2、路徑

鋒面氣旋的移動(dòng)受西風(fēng)帶基本氣流的引導(dǎo)，總體上自西向東移動(dòng)。北半球：NE方向；南半球：SE方向。

東亞：并入阿留申低壓；

北美：并入冰島低壓；

40N、160～170W東北太平洋上：絕大多數(shù)向東北方向迅速移動(dòng)，至北美的太平洋沿岸和阿拉斯加灣；北大西洋中部：主要移向北歐。

203、移速

初生和發(fā)展階段移速快，錮囚和消亡階段慢。春季移速快，夏季慢。

212215.3我國(guó)近海和日本近海的鋒面氣旋東亞鋒面氣旋源地：

――45～55N之間，北方氣旋（蒙古氣旋、東北氣旋、黃河氣旋和黃海氣旋等）；――25～35N之間，南方氣旋（江淮氣旋和東海氣旋等）。

東亞鋒面氣旋路徑：

――自西向東；――自西南向東北；

――先自西北向東南，爾后再折向東北。

23一、我國(guó)近海的鋒面氣旋

1、黃河氣旋

1）多發(fā)季節(jié)：夏季。

2）影響地區(qū)：黃河下游、遼東半島、渤海、黃海北部和中部海面。

3）發(fā)展路徑：沿北北東方向經(jīng)渤海進(jìn)入東北地區(qū)常能得到發(fā)展。

4）天氣特點(diǎn)：出現(xiàn)較強(qiáng)的大風(fēng)，風(fēng)力可達(dá)8級(jí)以上；水汽充沛時(shí)，氣旋中心附近可出現(xiàn)大到暴雨或雷陣雨（通常降水較少）。

24黃河氣旋252、江淮氣旋

1）多發(fā)季節(jié)：春季和初夏，尤以6月份最活躍（江淮梅雨季節(jié)）。由江淮靜止鋒上的波動(dòng)發(fā)展而成。

2）影響地區(qū)：長(zhǎng)江中下游、淮河流域和湘贛地區(qū)、黃海。

3）天氣特點(diǎn)：

大范圍云系和降水，降水區(qū)位于700hPa切變線和地面靜止鋒之間。

惡劣能見(jiàn)度：冷鋒后和暖鋒前碎雨云和鋒面霧，春季氣旋東部常有平流霧或平流低云、甚至毛毛雨。

氣旋四周產(chǎn)生大風(fēng)：暖鋒前偏東大風(fēng)，暖區(qū)偏南大風(fēng)，冷鋒后偏北大風(fēng)。

26江淮氣旋273、東海氣旋

1）多發(fā)季節(jié)：春季，其次為冬季。

2）影響地區(qū)：東海和黃海南部海域。

3）發(fā)展路徑：向東北方向移動(dòng)，到達(dá)日本南部后常會(huì)強(qiáng)烈發(fā)展。

4）天氣特點(diǎn)：水汽豐富，多陰雨天氣，降水區(qū)主要分布在氣旋中心附近。

氣旋后部常突然出現(xiàn)偏北大風(fēng)，風(fēng)力以靠近氣旋中心的蘇南、浙江和福建北部沿海為最強(qiáng)，有時(shí)可達(dá)7～8級(jí)。臺(tái)灣海峽冷鋒過(guò)境時(shí)風(fēng)力更大。

28二、日本近海的鋒面氣旋

1、臺(tái)灣坊主（東海氣旋）

在開(kāi)始形成時(shí)，中心氣壓往往并不低，邊向東北方向移動(dòng)邊

發(fā)展，到達(dá)日本南部海面則迅速加深，中心氣壓在24h內(nèi)下降

10～20hpa，并伴有10級(jí)以上大風(fēng)；以后氣旋移速加快，可達(dá)

40～60km/h，大風(fēng)范圍不斷擴(kuò)大，天氣變化激烈；當(dāng)其到達(dá)千島群島及勘察加半島以東洋面時(shí)，中心氣壓可降至960～940hpa，

最終在阿留申一帶錮囚消亡。

292、日本海低壓

日本海低壓在春季較多。產(chǎn)生于黃海、東海的低壓移至日本海后迅速加深，可引起全日本吹強(qiáng)勁的西南風(fēng)，海況惡劣，但天氣一般較好（北海道除外）。303、雙低壓

當(dāng)發(fā)生于黃海的低壓進(jìn)入日本海并迅速發(fā)展時(shí)，同時(shí)發(fā)生于東海的低壓朝日本南部沿岸移動(dòng)，這種形勢(shì)稱為雙低壓。兩個(gè)低壓在三陸沿岸逐漸接近，并在北海道以東加深，?？蛇_(dá)臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度。

311、定義

――出現(xiàn)在近地面層的無(wú)鋒面暖性氣旋，淺薄系統(tǒng)，少移動(dòng)。

2、成因

――近地面層空氣受熱不均勻，一般出現(xiàn)在暖季大陸上，發(fā)生時(shí)間多為午后。

3、天氣特點(diǎn)

空氣干燥時(shí)：晴熱少云天氣，可出現(xiàn)大風(fēng)和沙暴。

水汽充分時(shí)：產(chǎn)生云雨現(xiàn)象，夏季可出現(xiàn)雷雨、陣性大風(fēng)，但持續(xù)時(shí)間很短。

15.4熱低壓3215.5中小尺度系統(tǒng)－－雷暴、颮線和龍卷中尺度系統(tǒng)――水平范圍十幾公里至二三百公里，生命周期幾小時(shí)至十幾小時(shí)的天氣系統(tǒng)，主要有雷暴群（多單體雷暴）、颮線等。

小尺度系統(tǒng)――水平范圍幾十米至十幾公里，生命期幾分鐘至幾小時(shí)的天氣系統(tǒng)，有雷暴單體、龍卷等。

中小尺度系統(tǒng)特點(diǎn)：

――運(yùn)動(dòng)不遵從地轉(zhuǎn)平衡和靜力平衡關(guān)系。――大氣層結(jié)不穩(wěn)定。――強(qiáng)對(duì)流性天氣，強(qiáng)陣性大風(fēng)、陣雨和冰雹等。――雷達(dá)、衛(wèi)星探測(cè)和中尺度天氣分析等方法。

33一、雷暴（Thunderstorm）

1、概述

1）定義

――積雨云中發(fā)生的激烈放電、雷鳴現(xiàn)象，一般伴有陣雨，所以常與雷雨通稱。產(chǎn)生雷暴的積雨云叫做雷暴云或雷暴單體，是小尺度天氣系統(tǒng)。多個(gè)雷暴單體成群成帶地聚集在一起，叫做雷暴群或雷暴帶（又稱多單體雷暴）。普通雷暴――伴有陣雨的雷暴。強(qiáng)雷暴――伴有暴雨、陣性大風(fēng)、冰雹、龍卷等強(qiáng)對(duì)流天氣的雷暴，也叫“強(qiáng)風(fēng)暴”。

2）活動(dòng)地區(qū)

低緯多于中緯，中緯多于高緯；山地多于平原，內(nèi)陸多于海洋。

3）季節(jié)性：夏季出現(xiàn)較多，冬季幾乎絕跡。

344）分類

――熱雷暴，由熱力作用引起的雷暴，一般形成于氣團(tuán)內(nèi)部，陸上出現(xiàn)在夏季午后，海洋上發(fā)生在后半夜至凌晨前后；

――動(dòng)力雷暴，由動(dòng)力抬升作用引起的雷暴，一般影響范圍大，維持時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度強(qiáng)（強(qiáng)雷暴），壞天氣比較嚴(yán)重。

動(dòng)力抬升作用－－鋒面抬升、

－－低層氣流輻合抬升（低壓、槽、東風(fēng)波、切變線、熱帶氣旋等）

－－地形抬升。

35362、雷暴單體的生命史及天氣特征

1）發(fā)展階段――積云階段主要特征：上升氣流貫穿于整個(gè)云體。地面風(fēng)一般很弱，

風(fēng)向不定，低空有向云區(qū)的輻合氣流，氣壓較低，氣溫較高，地面相對(duì)濕度減小。

2）成熟階段

特征：開(kāi)始產(chǎn)生降水。雷暴移行方向的后側(cè)地面出現(xiàn)陣性大風(fēng)。云與地或云與云之間發(fā)生大氣放電現(xiàn)象，出現(xiàn)閃電和雷鳴。雷暴云下方形成雷暴高壓（冷性）。

373、強(qiáng)風(fēng)暴的一般天氣特征

――大風(fēng)、暴雨、冰雹、龍卷

等嚴(yán)重天氣現(xiàn)象。

下?lián)舯┝?/p>

――形成雷暴高壓的下沉氣流非常強(qiáng)大時(shí)，到達(dá)地面后轉(zhuǎn)變?yōu)楹軓?qiáng)的水平氣流，在地面上或地面附近引起災(zāi)害性大風(fēng)。風(fēng)向大約偏離地面盛行風(fēng)向20～30。

3）消散階段

主要特征：下沉氣流占據(jù)了云體的主要部分。

38二、颮線（SquallLine）

1、概念

――排列成帶狀的雷暴群（或積雨云帶）構(gòu)成的風(fēng)向、風(fēng)速發(fā)生突變的狹窄的強(qiáng)烈對(duì)流天氣帶。

2、天氣特征

――颮線前：偏南風(fēng)（北半球），天氣較好，常伴有中尺度低壓；

――颮線后：扁長(zhǎng)的雷暴高壓帶和明顯的冷中心，

風(fēng)向急轉(zhuǎn)為偏北、偏西風(fēng)（北半球），風(fēng)力大增，雷暴高壓后方有時(shí)還伴有尾流低壓，颮線沿線到后部高壓區(qū)內(nèi)，暴雨、冰雹、龍卷等天氣。

因此，颮線過(guò)境時(shí)，出現(xiàn)風(fēng)向突變、風(fēng)速急增、氣壓猛升、氣溫驟降等劇烈天氣變化。

3940413、與冷鋒的區(qū)別

――冷鋒是兩種不同性質(zhì)氣團(tuán)的分界面，是大尺度系統(tǒng)，

颮線是在同一氣團(tuán)內(nèi)部形成和傳播的中尺度系統(tǒng)；

――颮線附近的天氣現(xiàn)象比冷鋒天氣劇烈，氣象要素的變率亦比冷鋒附近大；

――颮線移速快于冷鋒移速；颮線強(qiáng)度有明顯的日變化，冷鋒沒(méi)有。颮