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1、一、对流层中、上层,500hpa(大型天气系 统,):大气长波、阻高、切断低压、极涡 二、对流层中、下层,700、850hpa(西风带中型扰动):高空槽、切变线、低涡 三、近地面:温带气旋和反气旋,第二节 中高纬度天气系统,一、高空主要天气系统,波状西风气流超长波:波长10000千米长波:波长300010000千米短波:波长3000千米,(一)大气长波,行星波、罗斯贝波波长:50007000千米,P109图波幅:1020个纬距以上移动:自西向东,10经度/天,准静止,倒退时间:35天以上,长波槽、脊的活动:是维持大气环流的一种重要机制;是中高纬度较小尺度天气系统产生和发展的背景条件。其稳定和调
2、整往往引起天气系统的变化,甚至造成环流形势的转变。短波:槽前:上升气流,云雨天气;槽后:下沉气流,晴朗天气。,(二)阻塞高压和切断低压,大气长波演变而成的闭合系统,1、阻塞高压(阻高),温压场较对称的深厚暖高压特征:(1)闭合中心,50N以北(2)57天(3)移动:78个经度/天,准静止,向西退,形成命名地区性、季节性天气:晴朗,不同部位有差异东部:偏北气流,冷平流,下沉运动,冷晴西部:偏南气流,暖平流,上升运动,阴雨南北:西风气流,短波,时阴时晴,阻塞高压对中高纬地区天气的影响非常明显。在亚洲主要出现在乌拉尔山和鄂霍次克海地区的上空;它(们)的形成和崩溃,常伴随着大型环流的转变,对我国高空的
3、环流形势和大型天气过程影响较大。如夏季:亚洲东北部鄂霍次克阻塞高压出现后,构成东亚夏季环流的稳定形势,使我国江淮流域一带出现稳定的梅雨天气。,2、切断低压,温压场较对称的冷低压。形成、消亡天气:前部(东和东南侧):云雨天气后部(西侧):降水(三)极地涡旋高空:极地涡旋(冷低压)低空:冷高压,2、切变线,风向或风速分布的不连续线;即风向或风速发生急剧改变的交界线。特征:(1)850、700hpa等压面上(2)两侧气流出现明显的气旋式切变(3)两侧温度梯度很小(与锋的主要区别),(四)高空低压槽和切变线 1、高空低压槽:对流层中层西风带上的短波槽。,分类:,(1)冷锋式切变:偏北风与偏西风之间的切
4、变,自北向南移动;与冷锋类似。(2)暖锋式切变:东南风与西南风之间的切变,自南向北移动;与暖锋类似。(3)准静止锋式切变:东风与西风之间的切变,少移或南北摆动;与准静止锋类似。,结构与天气:,气流呈气旋式环流,水平辐合明显,利于发展上升运动,产生云雨天气。(1)冷锋式切变:降水量不大,时间不长(2)暖锋式切变:云层厚,降水量较大,时间较长(3)准静止锋式切变:气流辐合较弱,云层较薄,降水量不大,时间较长,江淮切变线:产生于江淮流域(青藏高原以东,2535N之间)中低层上空准东西向的切变线。沿切变线经常有西南涡东移,造成沿途的大降水天气,它是引起江淮流域暴雨的主要天气系统之一。,3、低涡(冷涡)
5、,700hpa上较明显;强度较弱,常只有一条甚至无闭合等高线,只有风场上的气旋式的闭合环流;范围较小,几百千米;地面常被诱导出低压;辐合上升,云雨天气。我国:西北涡、西南涡,二、温带气旋和反气旋(一)气旋的概念,定义,气旋是指在同一高度上中心气压比周围低、占有三度空间的大尺度涡旋。,低压(气压场)中心气压比周围低气旋(流场)气流逆时针旋转(北半球)气流顺时针旋转(南半球),气旋的发展(加深),气旋的减弱(填塞),2、气旋的分类,(二)温带气旋(锋面气旋),1、结 构,活动在中高纬地区的气旋,多为锋面气旋。,锋面气旋是一个呈逆时针方向旋转的涡旋,自中心向前方伸展出一条暖锋,向后方伸展出一条冷锋,
6、冷、暖锋以南为暖空气,以北为冷空气。,锋面气旋天气模式,1、结 构,(1)初生阶段:气旋发生前高纬,偏东风,温度低;低纬是偏西风,温度高;中间有一条准静止锋(a)。,2、温带气旋的生成,开始出现波动时,冷空气向南侵,暖空气向北扩展,于是静止锋带东端演变为暖锋,西端演变为冷锋,并出现了相应的锋面降水。地面图上开始形成低压中心,出现了一条闭合等压线(b)。,2、温带气旋的生成,(1)初生阶段:这个阶段,高空温压场特点是(b)(书本135页),温度槽落后于高空槽,高空槽落后于地面气旋中心之后。地面气旋中心恰处于高空槽前气流辐散区,为暖平流,气旋后部正是高空槽后冷平流辐合区。,在此温压场的配置下,暖锋
7、前热力因子引起减压(图a横线区)。冷锋后为热力增压(+)。气旋中心为动力因子引起减压(图a竖线区),促使气旋加深发展。此阶段天气发展较弱。,(2)成熟阶段:锋面波动振幅进一步增大,冷、暖锋更加发展,锋面降水继续加强,雨区不断扩大。地面图上等压线增多(d),气旋中心气压值比外围低10一20hpa左右。,此阶段,高空温压场振幅增大(e),温度槽接近高空槽。地面气旋仍处在高空槽前,气旋前部仍为暖平流(d),后部为冷平流,暖空气区变窄。,2、温带气旋的生成,锋面气旋进一步发展的结果,冷锋追上了暖锋,接近气旋中心的暖空气被冷空气包围,并抬离地面,出现了锢囚。气旋低层出现冷性涡旋。这时,高空槽进一步发展,
8、出现了闭合中心(h),高空温度槽与闭合中心更加接近,冷平流已侵入到气旋的南部,气旋达到最盛阶段。,天气达最盛期,出现大范围云雨区,雨量增大,风力加强,常可造成危害。,2、温带气旋的生成(3)锢囚阶段:,经过锢囚一段时间以后,冷空气从前后包围了暖空气,迫使暖空气抬离地面,这时,气旋与锋面脱离,成为冷性涡旋。高空温压场近于重合,构成一个深厚的冷低压(k)。在地面摩擦、辐合作用下,气旋逐渐填塞、消亡。,2、温带气旋的生成(4):消亡阶段,锋面气旋所处的不同阶段、不同地区、不同季节,带来不同的天气,在我国所产生的天气主要是大风和降水。如江淮地区,锋面气旋常带来充沛的降水,并常引起大范围的灾害性暴雨和大
9、雨;在北方,常会造成大风和风沙。,一个锋面气旋活动时间约5天左右。但并非气旋都需经历全部阶段。,锋面气旋在对流层的中下层主要是辐合上升的气流,产生云和降水天气。,3、锋面气旋的天气,云:近中心宽、远中心窄,降水:近中心对流云,阵性降水;远中心降水区较宽。,如果暖空气为热带大陆气团,锋面上无降水或出现一些薄云;如果暖空气为热带海洋气团,当空气层结稳定时,锋面上出现一些层云和雾;当空气层结不稳定时,易有对流性天气发展。,风:暖区一侧偏南大风,冷区一侧西北大风,在干燥季节,伴随大风会出现风沙。,东亚气旋,东亚气旋沿着对流层500hPa或700hPa气流的方向移动,并最终移向阿留申群岛及其以东的北太平
10、洋海域。,东亚的锋面气旋源地主要集中于两个地带:一个在4555N之间,即内蒙到东北一线,称为北方气旋;另一个在2535N之间,即从长江中下游至日本南部,称为南方气旋。这两类气旋集中带与东亚北、南两支锋带相联系。,气旋族,锋面气旋一般不是单个出现,而是在同一条锋上产出一连串的气旋,称为气旋族。气旋族中每一个锋面气旋都同一个短波槽相对应。气旋族上的各个气旋,大致沿高空急流方向自西南向东北方向移动。不同阶段,二、反气旋,1、反气旋的概念,定义,反气旋是指在同一高度上中心气压比周围高、占有三度空间的大尺度涡旋。,高压(气压场)中心气压比周围高反气旋(流场)气流顺时针旋转(北半球)气流逆时针旋转(南半球
11、),反气旋的发展(加强),反气旋的减弱,天气:多晴朗天气,2、反气旋的分类,3、温带反气旋(冷高压),活动在中高纬地区的反气旋。格陵兰、加拿大、西伯利亚和蒙古。,分类,天气状况,通常是晴朗的天气,风力不大。有时在夜间或清晨会出现辐射雾,日出后逐渐消散。当有逆温层存在且水汽较多时,逆温层下常出现层云、层积云,产生毛毛雨和雾等天气现象,能见度较坏。外围往往有锋面存在,尤其是在移动性冷高压的外围,其前部(东部或东南部)具有冷锋天气特征,后部(西部)具有暖锋天气特征。,寒潮天气过程:一种大规模的强冷空气的活动过程。寒潮天气:剧烈的降温和大风;有时伴有雨、雪、雨凇、霜冻、风沙、雷暴(春秋的江南地区)寒潮大风:西北大风(东北、内蒙古)偏北大风(华北、黄淮)东北大风(长江以南),4、温带反气旋(冷高压)寒潮天气过程,概念,冷空气强度的划分,单站冷空气强度等级标准,过程降温:冷空气影响过程中,日平均气温的最高值与 最低值之差。温度负距平:冷空气影响过程中,最低日平均气温与该 日所在旬的多年旬平均气温之差。,寒潮出现的时间,最早:9月下旬 最晚:5月 最多:春季34月,秋季1011月 尤其是春季34月持续时间:34天,长的可达89天,冷空气的源地和路径,精品课件!,精品课件!,