低纬度天气系统

1、5-3 低纬度天气系统低纬度天气系统 一、副热带高压一、副热带高压 二、热带低压二、热带低压-台风台风 三、热带辐合带三、热带辐合带 副热带高压副热带高压 一、副高的概述一、副高的概述 冬季冬季 太平洋副高太平洋副高 （夏威夷高压）（夏威夷高压） 北非副高北非副高 大西洋副高大西洋副高 （亚速尔高压）（亚速尔高压） 南半球的副热带高压带南半球的副热带高压带 夏季夏季 西太平洋副高西太平洋副高 东太平洋副高东太平洋副高 大西洋副高大西洋副高 （亚速尔高压）（亚速尔高压） 北非高压北非高压 南半球的副热带高压带南半球的副热带高压带 2 2、副热带高压的强度、副热带高压的强度 低纬环流圈低纬环流圈

2、赤道赤道 南极南极 北极北极 赤道赤道 3030 6060 6060 3030 西南西南 东北东北 西北西北 东南东南 赤道低气压带赤道低气压带 副热带高压带副热带高压带 东北信风带东北信风带 东南信风带东南信风带 行星风系的季节性移动作用行星风系的季节性移动作用 夏季行星风系北移夏季行星风系北移 副热带高压带副热带高压带 青藏高原的叠加作用青藏高原的叠加作用 30 N 高高 热热 西南季风西南季风 低纬度环流低纬度环流 低 3 3、副热带高压的形状、副热带高压的形状 脊线的方向是：西南西脊线的方向是：西南西东北东东北东 副热带高压副热带高压 二、副热带高压各部位的结构和天气二、副热带高压各部

3、位的结构和天气 西北、西：西北、西： 气流来自低纬，潮湿、温暖，气流来自低纬，潮湿、温暖， 上升气流强，云雨区广，有时是雷上升气流强，云雨区广，有时是雷 雨天气，北侧与西风带相邻，常有雨天气，北侧与西风带相邻，常有 气旋、锋面气旋活动。气旋、锋面气旋活动。 东南、东：东南、东： 受偏北、偏东气流的影受偏北、偏东气流的影 响，较冷，以下沉气流为响，较冷，以下沉气流为 主，多晴朗少云的天气。主，多晴朗少云的天气。 西南：西南： 受东风气流影响，天受东风气流影响，天 气较好，当有热带天气系气较好，当有热带天气系 统出现时，产生成片的云统出现时，产生成片的云 雨，有时出现大风、暴雨雨，有时出现大风、暴

4、雨 等恶劣性的天气等恶劣性的天气 中心：中心： 下沉气流强，晴朗下沉气流强，晴朗 少云，风力弱，炎热。少云，风力弱，炎热。 北侧形成雨带，雨带位置位于北侧形成雨带，雨带位置位于 副高脊线以北副高脊线以北6-10个纬度处，个纬度处， 和脊线平行和脊线平行( 见见P154) 副热带高压副热带高压 三、西太平洋副热带高压三、西太平洋副热带高压 18-20 N 4 4月前后月前后 雨雨 带带 20-25 N 6 6月中下旬第一次北跳月中下旬第一次北跳 雨雨 带带 7 7月中上旬第二次北跳月中上旬第二次北跳 25-30 N 西太平洋副热带高压北进示意图西太平洋副热带高压北进示意图 雨雨 带带 30 N

5、8 8月初第三次北跳月初第三次北跳 雨雨 带带 台台 风 风 台台 风风 20 N以南以南 1010月上旬第二次南撤月上旬第二次南撤 25 N 9 9月上旬第一次南撤月上旬第一次南撤 雨雨 带带 西太平洋副热带高压南撤示意图西太平洋副热带高压南撤示意图 30 N 雨雨 带带 西太平洋副高的移动与我国东部雨带的关系西太平洋副高的移动与我国东部雨带的关系 副热带高压移动的规律：副热带高压移动的规律： 副热带高压的异常副热带高压的异常 补充资料： （二）梅雨（二）梅雨 20-25 N 梅梅 雨雨 区区 西：湖北宜昌西：湖北宜昌 东：日本南部东：日本南部 北：北：3434NN 南：南：2626NN 梅

6、雨的时间：梅雨的时间：6-76-7月月 入梅：入梅：6 6月上旬月上旬 出梅：出梅：7 7月上旬月上旬 平均：平均：2020天（天（10-3010-30天）天） 早梅：早梅：5 5月中旬月中旬-6-6月初入梅月初入梅 梅雨的天气特点梅雨的天气特点 梅雨形成的原因梅雨形成的原因 (讨论讨论) 副热带高压副热带高压 准静止锋或移动缓慢的冷准静止锋或移动缓慢的冷 锋锋 冷空气南下冷空气南下 暖湿空气北上暖湿空气北上 2021-7-323 梅雨梅雨 全世界梅雨只发生在东亚地区，主要的原因是因为全世界梅雨只发生在东亚地区，主要的原因是因为 东亚位于东亚位于全球季风最显著的区域内全球季风最显著的区域内，冬

7、季盛行的东北季，冬季盛行的东北季 风和夏季盛行的西南季风，在春末到盛夏间的季节转换风和夏季盛行的西南季风，在春末到盛夏间的季节转换 时间里，两种季风帶來的冷、暖空气相会合之后，即形时间里，两种季风帶來的冷、暖空气相会合之后，即形 成鋒面。成鋒面。 此时北來的冷气团与南來暖气团常势均力敌此时北來的冷气团与南來暖气团常势均力敌, ,僵持不下僵持不下, , 使得气流汇合梅雨鋒面使得气流汇合梅雨鋒面, ,常呈現近似滯留的状态。鋒面常呈現近似滯留的状态。鋒面 南側南側, ,南來的暖湿空气再鋒面區上升凝結成云南來的暖湿空气再鋒面區上升凝結成云, ,沿鋒面沿鋒面 呈現帶狀分布。当鋒面来临时呈現帶狀分布。当鋒

8、面来临时, ,常帶來持续的降雨常帶來持续的降雨, ,有有 时对流旺盛而发生暴雨雨时对流旺盛而发生暴雨雨, ,甚至导致洪水发生。甚至导致洪水发生。 -3 低纬度天气系统低纬度天气系统 副热带高压副热带高压 二、热带低压二、热带低压-台风台风 1、台风概述、台风概述 2、台风结构、台风结构 3、台风形成、台风形成 4、台风路径、台风路径 2021-7-325 1 1、台风概述：、台风概述： 在热带海洋上，空气潮湿、高温、不稳定，对在热带海洋上，空气潮湿、高温、不稳定，对 流容易在低气压区域发展，对流发生时，水汽凝结，流容易在低气压区域发展，对流发生时，水汽凝结， 释放出大量热能，持续提供低气压发展

9、的能量，终释放出大量热能，持续提供低气压发展的能量，终 于致演变为一个极強烈的热带性低气压，就是台风。于致演变为一个极強烈的热带性低气压，就是台风。 侵袭我国的台风，大部分发源于侵袭我国的台风，大部分发源于热带西太洋上热带西太洋上， 随后在太平洋高压南侧向西移动，其路径常不规则，随后在太平洋高压南侧向西移动，其路径常不规则， 形成台风预报的一大挑战。形成台风预报的一大挑战。 2021-7-326 到底要有多少能量才能让低气压发展成台风呢？到底要有多少能量才能让低气压发展成台风呢？ 以典型例子而言，约在半径以典型例子而言，约在半径550550公里的低压范围內，公里的低压范围內， 以每天平均降雨以

10、每天平均降雨20cm,20cm,连续连续降降5 5天即可估算出，约需天即可估算出，约需 5050万万顆原子彈顆原子彈的能量才能造成一一个台风的能量才能造成一一个台风。 2021-7-327 1、台风概述、台风概述 （1）概念）概念 2021-7-328 2021-7-329 2021-7-330 2021-7-331 2021-7-332 2021-7-333 二、热带低压二、热带低压-台风台风 1、台风概述、台风概述 2、台风结构、台风结构 3、台风形成、台风形成 4、台风路径、台风路径 2021-7-335 2 2、台风结构、台风结构 （ ） 2021-7-336 2021-7-337 2

11、021-7-338 2021-7-339 2021-7-340 水平流场水平流场 2021-7-341 （6 6） 18km18km 8km8km 0km0km 2021-7-342 2021-7-343 台风台风 强热带气旋强热带气旋 太平洋太平洋 台风台风 大西洋、印大西洋、印 度洋度洋 飓风飓风 台风眼台风眼 台风眼台风眼 形成于热带或形成于热带或 亚热带海面亚热带海面 2021-7-344 这个这个“美丽美丽”图案图案, , 名叫卡特里名叫卡特里 娜娜 台风台风 2021-7-345 2021-7-346 2021-7-347 2021-7-348 台风导致的风暴潮台风导致的风暴潮 2

12、021-7-349 台风导致的特大暴雨台风导致的特大暴雨 二二 热带低压热带低压-台风台风 1、台风概述、台风概述 2、台风结构、台风结构 3、台风形成、台风形成 4、台风路径、台风路径 2021-7-351 2021-7-352 1、初始扰动：、初始扰动： 要有低层大气向中心辐合、高层向外扩散要有低层大气向中心辐合、高层向外扩散 的初始扰动。而且高层辐散必须超过低层辐的初始扰动。而且高层辐散必须超过低层辐 合，才能维持足够的上升气流，低层扰动才合，才能维持足够的上升气流，低层扰动才 能不断加强；能不断加强； 扰动：东风波、热带辐合带扰动：东风波、热带辐合带 2021-7-353 2、暖性洋面

13、、暖性洋面 要有广阔的高温、高湿的大气。热带洋面上 的底层大气的温度和湿度主要决定于海面水 温，台风只能形成于海温高于2627的 暖洋面上，而且在60米深度内的海水水温都 要高于2627； 2021-7-354 3、地转偏向力、地转偏向力 要有足够大的地转偏向力作用，地球自转作用要有足够大的地转偏向力作用，地球自转作用有利有利 于气旋性涡旋的生成于气旋性涡旋的生成。地转偏向力在赤道附近接近。地转偏向力在赤道附近接近 于零，向南北两极增大，台风基本发生在大约离赤于零，向南北两极增大，台风基本发生在大约离赤 道道5个纬度以上的洋面上。个纬度以上的洋面上。 2021-7-355 4、适合的流场适合的

14、流场 垂直方向风速不能相差太大，上下层空气相对运动垂直方向风速不能相差太大，上下层空气相对运动 很小，才能很小，才能使初始扰动中水汽凝结所释放的潜热能使初始扰动中水汽凝结所释放的潜热能 集中保存在台风眼区的空气柱中集中保存在台风眼区的空气柱中，形成并加强台风，形成并加强台风 暖中心结构；暖中心结构； 2021-7-356 2021-7-357 l台风的台风的消亡途径消亡途径： l台风登陆台风登陆 l台风移到温带台风移到温带 二二 热带低压热带低压-台风台风 1、台风概述、台风概述 2、台风结构、台风结构 3、台风形成、台风形成 4、台风路径、台风路径 台风路径台风路径 以北太平洋西部地区台风移

15、动路径为例，以北太平洋西部地区台风移动路径为例， 其移动路径大体有三条：其移动路径大体有三条： 1、 西移路径：西移路径： 2、 西北路径：西北路径： 3、转向路径：、转向路径： 移速：移速：2030km/h 2021-7-360 2021-7-361 2021-7-362 2021-7-363 2021-7-364 2021-7-365 After Hurricane Camille, 1969, Mississippi coast 2021-7-366 1、热带辐合带、热带辐合带 热带辐合带热带辐合带是南北半球信风气流汇是南北半球信风气流汇 合形成的狭窄气流辐合带，又称赤合形成的狭窄气流辐

16、合带，又称赤 道辐合带。由于辐合带区的气压值道辐合带。由于辐合带区的气压值 比附近地区低，曾称赤道槽。比附近地区低，曾称赤道槽。 从流场分析：从流场分析： 从气压场分析：从气压场分析： 三、热带辐合带三、热带辐合带 2021-7-367 热带辐合带按其气流辐合的特性分为两种类型：热带辐合带按其气流辐合的特性分为两种类型： 季风辐合带季风辐合带 信风辐合带信风辐合带 北半球夏季，由东北信风北半球夏季，由东北信风 与赤道西风相遇形成的气与赤道西风相遇形成的气 流辐合带，活动于季风区。流辐合带，活动于季风区。 风很小，几乎静风风很小，几乎静风 南北半球信风直接交汇形南北半球信风直接交汇形 成的辐合带

17、。辐合带中成的辐合带。辐合带中吹吹 东风东风 热带辐合带的分类热带辐合带的分类 2021-7-368 热带辐合带的位置随季节而南北移动，但热带辐合带的位置随季节而南北移动，但各地区移动的幅度并不各地区移动的幅度并不 相等相等。 主要活动于东太平洋、大西洋和西非的信风辐合带，移动幅度较主要活动于东太平洋、大西洋和西非的信风辐合带，移动幅度较 小，且一年中大部分时间位于北半球；而活动在东非、亚洲、澳小，且一年中大部分时间位于北半球；而活动在东非、亚洲、澳 大利亚的季风辐合带，季节位移较大，冬季位于南半球，夏季又大利亚的季风辐合带，季节位移较大，冬季位于南半球，夏季又 移至北半球。移至北半球。 热带

18、辐合带的季节变化热带辐合带的季节变化 2021-7-369 热带辐合带一般只存在于对流层的中下层。季风辐合带，由热带辐合带一般只存在于对流层的中下层。季风辐合带，由 于赤道西风带多数情况下出现在于赤道西风带多数情况下出现在 500hPa 层以下，其轴线随层以下，其轴线随 高度向南或西南倾斜；而位于海洋的信风辐合带，因交汇的高度向南或西南倾斜；而位于海洋的信风辐合带，因交汇的 两支气流之间几乎没有温度和湿度差异，以及临近赤道带地两支气流之间几乎没有温度和湿度差异，以及临近赤道带地 转作用的消失，结果辐合带在不同高度上几乎重合。转作用的消失，结果辐合带在不同高度上几乎重合。 热带辐合带的天气热带辐

19、合带的天气 2021-7-370 热带辐合带，特别是季风辐合带是低纬度地区水汽、热量最集中热带辐合带，特别是季风辐合带是低纬度地区水汽、热量最集中 的区域，其月平均降水量达的区域，其月平均降水量达 300400mm 。 水汽凝结释放的大量水汽凝结释放的大量 潜热成为最重要热源。而热带辐合带被加热之后又激发对流云、潜热成为最重要热源。而热带辐合带被加热之后又激发对流云、 热带气旋等热带天气系统的产生。卫星云图上，季风辐合带常表热带气旋等热带天气系统的产生。卫星云图上，季风辐合带常表 现为一条绵延数千千米的东西向的离散云团组成的巨大云带。现为一条绵延数千千米的东西向的离散云团组成的巨大云带。 20

20、21-7-371 四、东风波四、东风波 u东风波东风波（East dispute）是指副热带高气压偏向低纬一侧的东风）是指副热带高气压偏向低纬一侧的东风 气流，在自东向西运动时，常存在一个槽或气旋性曲率最大区，气流，在自东向西运动时，常存在一个槽或气旋性曲率最大区， 呈波状形式自西向东移动。这种波动出现并活动在东风气流中，呈波状形式自西向东移动。这种波动出现并活动在东风气流中， 故泛称为东风波。故泛称为东风波。 u在北半球东风波上的波峰称为在北半球东风波上的波峰称为“东风槽东风槽”，习惯上也称为，习惯上也称为“东风东风 波波”。由于气流辐合，水汽充沛，常易产生阵雨或雷雨。我国夏。由于气流辐合，

21、水汽充沛，常易产生阵雨或雷雨。我国夏 秋季东南沿海一带常受来自太平洋的东风波影响。秋季东南沿海一带常受来自太平洋的东风波影响。 u波长一般达波长一般达10001500km，长者达，长者达40005000km；伸展高度一般；伸展高度一般 为为67km，有的可达对流层顶；最大强度出现于，有的可达对流层顶；最大强度出现于700500hPa之间；之间； 周期周期37天；移速天；移速2025km/h。 2021-7-372 东风波一般表现为东风波一般表现为东北风东北风与与东南风东南风之间的之间的切变切变。北半球东风。北半球东风 波一般呈波一般呈倒倒V形形模式，波轴随高度的变化因地而异。模式，波轴随高度的变化因地而异。 2021-7-373 加勒比海地区加勒比海地区，对流层中低偏东风，对流层中低偏东风 风速随高度减小，东风波波轴向东风速随高度减小，东风波波轴向东 倾斜。倾斜。槽前吹东北风槽前吹东北风，盛行下沉气，盛行下沉气 流，湿层较薄，少云或无云；流，湿层较薄，少云或无云；槽后槽后 吹东南风吹东南风，盛行上升气流，湿层较，盛行上升气流，湿层较 厚，多云雨天气。厚，多云雨天