《气象学与气候学教学课件》7周一.ppt

上节课重点回顾：1、温带急流和副热带急流,温带急流：冬40-60N，夏70N，300hPa附近，平均风速45-55m/s。,副热带西风急流：冬25-32N，夏北移10-15；200hPa附近。平均风速：冬60m/s，夏较弱。,2、冷锋、暖锋、准静止锋、錮囚锋的定义,冷式锢囚锋：冷锋后的冷气团比暖锋前的冷气团更冷,暖式锢囚锋：暖锋前的冷气团比冷锋后的冷气团更冷,錮囚锋天气特征：錮囚锋降水保留原先两种锋段的降水特征，并且由于錮囚作用促使上升，利于云层变厚、降水增加、雨区范围扩大。錮囚锋过境后，一般情况气压升高，有小雨并逐渐转晴，温度视冷暖錮囚锋而定。,中国錮囚锋主要出现在东北、华北地区，春季较多。冬半年，在西北、华北、华东地区，还出现地形錮囚锋。,中高纬度天气系统,西风带中的槽和脊阻塞高压和切断低压温带气旋和反气旋,超长波的波长在一万公里以上,即绕地球一圈可有13个波,它是由地形和海陆分布的强迫振动引起,呈准静止,生命史在10天以上,属于中长期天气过程。长波的波长300010000公里,相当于50120个经距。全纬圈约为37个波,振幅一般为1020纬距,平均移速在10个经距/天以下,有时很慢,呈准静止,甚至会向西倒退。长波变化常导致一般天气系统及天气过程发生明显变化，生命史约45天。短波的波长和振幅均较小,移动快,平均移速为1020经度/天,多数仅出现在对流层的中下部,往往迭加在长波之上，生命史在45天以下。,在每日的天气图上,长波和短波同时存在,相互迭加,还可以互相转化。一般情况下,长波和短波不容易分辨。如图，迭加后的长波槽就变得极不明显,长波脊则因同位相迭加显得很强。在时间平均(35天)天气图上，可消去移动快、振幅小、维持时间短的短波，而使长波显示出来。,北半球500hPa平均等压面形势图,冬三夏四长波槽脊or大气长波,波长较长（50007000km）、振幅较大、移动较慢（10/d）、维持时间较长（35d）,冬季,夏季,自西向东传播，有时静止，甚至有向后“倒退”的现象,短波槽：活动在对流层中层西风带上的短波槽,波长大约1000km，自西向东移动,等温线的位相落后于等高线，显示出槽前有暖平流，槽后有冷平流，槽前有上升运动，槽后有下沉运动。,阻塞高压：西风带长波脊加强，向北伸展，并在脊中出现闭合的等高线，形成暖高压中心，即阻塞高压。同时在阻塞高压的一侧或两侧可形成孤立的闭合冷低压，称为切断低压。,阻塞高压和切断低压的形成与维持阻挡着上游波动向下游传播，破坏了正常的西风带环流，使地面上的气旋和反气旋的移动受到阻挡，所以这种环流形势又称之为阻塞形势。,阻塞形势是一种稳定的形势，它可以维持相当长的时间，对其控制下的地区以及上、下游大范围地区的环流、天气过程和天气，都将会产生很大的影响。,阻塞高压的一般特征定义为(a)在地面图上和500hPa等压面图上必须同时出现闭合等值线，而且在高空图上，阻塞高压将西风急流分为南北两支；(b)阻塞高压中心位于50N以北；(c)阻塞高压持续时间至少不小于5天。它维持时期内,一般呈准静止状态，有时可以向西倒退，偶尔即使向东移动时，其速度也不超过78经度/天。,阻塞高压是高空深厚的暖高压系统。在它的西侧盛行偏南气流，有暖平流和上升运动，天气较暖且多云雨在东侧盛行偏北气流，有冷平流和下沉运动，天气以冷晴为主南北两侧是稳定的西风气流，伴随短波运动，时晴时阴,切断低压是出现于对流层中上层的冷性闭合的低压系统，在高空等压面图上表现为与北方冷空气主体割裂的一堆孤立冷空气，这种系统一般在300500hPa等压面图上表现最为明显。,在高空等压面图上，切断低压的出现形式大致有两种：一种是闭合低压单独出现，在它的一侧或两侧有明显的高压脊或高压，另一种是与阻塞高压同时出现，切断低压出现在阻塞高压的东南或西南侧。,切断低压大多发生在冷暖空气都比较活跃的季节和地区。一年四季都有发生，以春、秋季出现最多。北美和西欧出现切断低压的频率最大。在亚洲东部及中亚地区也常产生切断低压。在中国东北地区5、6月份也常有切断低压发展，称为东北冷涡。,切断低压形成后，一般可维持23天或更长时间。其消失过程常见有两种：1、逐渐填塞并缓慢移动，以后逐渐消失；2、是当北方有新的冷空气南下，促使冷空气堆的冷空气迅速下沉扩散，切断低压不能继续维持而消失。,气旋是在同一高度上中心气压低于四周的、占有三度空间的大尺度涡旋。低压（气压场）海平面高度上若干条闭合等压线组成的低压区。气旋（流场）气流逆时针旋转（北半球）反气旋是在同一高度上中心气压高于四周的大尺度涡旋。高压（气压场）海平面高度上若干条闭合等压线组成的高压区反气旋（流场）气流顺时针旋转（北半球）,气旋：平均1000km,大的：2000-3000km小的：200-300km,反气旋：气旋，几千km上万km,气旋中心气压越低，气旋强度越强反气旋中心气压越高，反气旋强度越强,气旋分为锋面气旋：气旋中有锋面，温度分布很不对称，移动性较大无锋面气旋：气旋中无锋面，一般为暖性气旋和冷性气旋,温带气旋：活动在中高纬度，多见于温带地区，具有锋面结构的低压。,四个阶段：初生阶段、成熟阶段、錮囚阶段、消亡阶段,初生阶段：a:在气旋发生前，高纬为东风，低纬为西风。高纬冷，低纬暖，中间有一条锋面b:开始出现扰动时，冷空气向南侵袭，暖空气向北扩展，出现冷暖锋面及锋面降水。地面图上，开始出现低压中心,成熟阶段：c-d:冷暖锋进一步发展，锋面降水继续增强，雨区扩大。地面图上闭合等压线增多，中心气压不断降低。低压一般沿暖区气流方向移动，速度比波动阶段略减。冷锋比暖锋移动更快,錮囚阶段：d-e:冷锋追上暖锋，从气旋中心开始形成锢囚锋(d)，锢囚的范围逐渐扩大，气旋加深发展，范围扩大，并转变成对流层下部的一个大冷涡，暖空气在其上空,消亡阶段：f:气旋成为一个正压涡旋，已无锋面特性，暖空气远离低压中心，离开了上升暖湿空气提供的能量，加上摩擦作用，气旋逐渐消散,锋面气旋是一个逆时针旋转的涡旋，中心气压很低，自中心向前方伸展一条暖锋，向后方伸展一条冷锋。冷暖锋之间是暖空气，冷暖锋以北是冷空气。锋面上的暖空气呈螺旋上升，冷空气呈扇形扩散下沉,气旋前方是宽阔的暖锋云系和连续性降水天气，气旋后方是狭窄的冷锋云系和降水天气。在暖锋天气的前方和冷锋天气的后方是冷气团天气。,从垂直方向上看，地面气旋的上空是高空槽前气流的辐散区，低层是气流辐合区。气旋前部和中心有上升气流，气旋后部有下沉气流。气旋从低层到高层是一个一半冷、一半暖的温度不对称系统，因而低压中心轴线自下而上向冷区偏斜,反气旋分为：冷性反气旋、暖性反气旋,温带反气旋：活动在中高纬度地区的反气旋。可分为：相对稳定的冷性反气旋；移动性反气旋,冷性反气旋发生于极寒冷的中高纬度地区：格陵兰、加拿大、北极、西伯利亚和蒙古,冷性反气旋又称为冷高压，出现在近地面层，随高度减弱，是一种浅薄天气系统，平均厚度不到34km，水平范围很大，可达几千km,亚洲大陆背部地表性质比较统一，南部有青藏高原阻挡冷空气南下，易造成冷气旋在发展、增强时静止少动。当高空环流形式发生改变时，引导其南移，造成一次冷空气袭击，严重时即形成寒潮。,寒潮,移动性反气旋：形成于高空锋区下放与锋面气旋相伴出现的水平范围较小、强度不大的反气旋,移动反气旋天气：其东部有冷锋天气特征，西部具有暖锋天气特征，中心区附近天气晴朗、风力不大,低纬度天气系统,副热带高压带（简称为副高）是位于副热带地区（一般指南、北半球2035地区）的若干个暖高压系统。由于海陆分布和地形等原因，北半球副高带常分裂成几个单体。有北太平洋高压、北非高压及北大西洋高压北半球夏季副高强度较强、范围较广；冬季副高强度减弱，范围缩小，位置南移。副高内的天气，由于盛行下沉气流，以晴朗、少云、微风、炎热为主。副高的北、西北部气流上升运动强烈，多阴雨天气。副高南侧是东风气流，晴朗少云，低层潮湿、闷热。副高东部有冷气流南下，形成较厚逆温层，天气干热，易出现干旱甚至是沙漠气候,影响我国的副热带高压，是北太平洋副高向西伸出的脊或高压单体，称为西太平洋副高（WPSH)。西太平洋副高的活动对东亚大气环流，特别是对我国夏半年雨季的开始、雨带的推移以及雨季的结束有着非常重要的影响。,副高西伸指数：500hPa图上588位势什米线最西端所在的经度，表示副高西伸脊点位置（西伸东退）,副高脊线：副高内东西风的分界线,u=0我国常用120E副高脊线所在的位置表示其南北移动（南退北进）,副高面积指数：588位势什米线包含的范围（网格数），表示副高的强度,西太平洋副高位置的季节性变动与我国东部各地雨季的起止时间有密切关系：5月，脊线在15N以南，华南雨季6月，脊线第一次北跳越过20N，江淮梅雨7月中上旬，脊线第二次北跳越过25N，梅雨结束，黄淮雨季7月底到8月初，脊线越过30N，华北和东北雨季开始，江淮地区受副高控制天气酷热少于，而华南地区开始受台风影响8月中脊线达到最北，此后开始南退9月退至25N以南，江淮地区秋雨，长江以南天气晴朗10月退至20N以南,赤道辐合带：南北半球信风气流汇合形成的狭窄气流辐合带。,赤道辐合带环绕地球呈不连续带状分布,赤道辐合带分为两类：一种是北半球夏季，有东北信风与越赤道西风相遇形成的气流辐合带，常活动于季风区，称为季风辐合带，辐合带中，地面基本静风。另一种是南北半球信风直接交汇形成的辐合带，称为信风辐合带。,东风波：在副热带高压南侧（北半球）的东风带中，常可见一个倒V形低压槽区或气旋性曲率最大区，呈波状形式自东向西移动,东风波波长一般10001500km，伸展高度一般67km，最大强度出现在700500hPa，周期37d，移速约2025km/h,东风波一般表现为东南风和东北风的切边，有两种模式：西大西洋，东风波常产生于加勒比海地区，槽前为辐散下沉区，天气基本晴好；槽后为辐合上升区，有大量水汽上升，形成云雨。西太平洋，东风波常产生于西太平洋东部地区，槽后是气流辐合上升区，但是当该东风波移到西太平洋西部和南海地区时，槽前气流辐合上升，多云雨天气；槽后气流辐散下沉，天气多晴好。,低层流线,热带云团：从卫星云图上发现，热带地区存在大量深厚的由对流云组成的直径在1001000km范围内的云区热带天气系统大多是在云团的基础上发展起来的，而且云团移行所经之地会出现大风和暴雨,普通云团：发生在海洋上的热带辐合带中，水平宽4个纬距以上。对我国华东和华南地区有较大影响，是发生热带气旋和东风波的源地,小尺度云团：多发生于南美大陆的热带地区和我国西藏高原南部，有明显的日变化。它由若干个小尺度、短生命期的积雨云组成。水平尺度小于1个纬距。,季风云团：6-9月间出现在东南亚及邻近海上。在冬季，云团位于 5-10N；自6月中开始，随季风的推进，云团爆发性地向北发展，8月达到20-30N。在10-20N,70-100E地带，常常为 1-2个季风云团所覆盖。这是世界上规模最大的云团，南北宽度由几个纬距到 10个纬距，东西长度可达 20-40个经度，由于它与西南季风活动密切联系，故称为季风云团,热带气旋：形成于热带海洋上、具有暖性结构、强烈的气旋性涡旋,热带气旋形成的必要条件初始扰动暖性洋面：海水温度26.5地转偏向力作用：距赤道5个纬距以上对流层风垂直切变小,热带气旋按强度分等级台风：地面中心附近最大风速=32.6m/s强热带风暴：24.532.6m/s热带风暴：17.224.4m/s热带低压：10.817.1m/s,强大的热带风暴和台风命名：1989年起，采用每年出现的顺序编号2000年起，加上了热带风暴的名字,台风,台风源地：出现最多的是在西太平洋，三个台风集中区：菲律宾东侧洋面，日本关岛附近，南海中部,台风路径：西移：西太副高脊线呈东西走向西北：西太副高脊线呈西北-东南走向转向：西太副高东退海上。,低层按辐合气流速度分为三区：1、外圈大风区：半径约200300km，风速向中心急增2、中圈涡旋区：半径约100km，对流、风、雨最强区域3、内圈台风眼区：半径约30km，风速迅速减小或静风，气压很低。,台风从外到里气压逐渐降低，到台风眼区迅速降低风速逐渐增加，到台风眼壁达到最大，之后急降甚至静风,台风云系：从外到里由若干个强对流云系组成台风主要天气主要是狂风暴雨，一次台风过境可造成几百甚至上千mm的降水。台风引起的大风一般在25m/s以上。,考试10周周四（4月19日）13:40-15:40地点：致用楼320,我国主要天气过程，7.4，请查阅课后资料，配上图最好写一份读书报告，在8周四之前，电子版发至我的邮箱,