南大天气学原理第五章3

1、低纬地区的其它天气系统 热带辐合带 热带云团 东风波 热带副热带涡旋5.3 热带辐合带热带辐合带(ITCZ)和热带云团和热带云团 热带辐合带又称为赤道辐合带、赤道槽，是南北两半球副热带高压带之间气压最低、气流汇合地。 信风带辐合带：又称为信风槽。 是东北信风与东南信风交汇成的一条渐近线形式的气流汇合的地带。 无风带辐合带：也称为季风槽。 辐合带处于东风带和西风带之间，是东西风的过渡带，在辐合带中，地面基本静风。赤道辐合带的两种类型西太平洋季风槽的地面流场与云型.左斜实线区为云区，其中的右斜实线区为深对流云区 西太平洋信风槽的地面流场与云型，图的上部有一个东风波存在 热带辐合带的位置及其季节变化

2、热带辐合带的位置及其季节变化 随着太阳高度角的变化，热带辐合带的位置发生季节性南北移动。 北半球夏季，由于副热带高压北移和西南季风增强，热带辐合带位置偏北； 冬季则相反，辐合带位置偏南。 热带辐合带的位置及其季节变化在不同的地区是不一样的， 在中、东太平洋地区，热带辐合带出现在5N10N附近，季节性的南北移动幅度很小，几乎没有跨越赤道的移动。 大西洋上与中东太平洋相似，也是常年存于北半球。 在中南半岛的经度，热带辐合带活动于25N和10S之间。 7月，它的平均位置在我国南海东部， 8月位于台湾岛以南， 9月在20N左右的南海北部， 10月开始南退到815N之间， 11月在赤道和5N之间， 12

3、月活动于10S和赤道之间。平均OLR的季节变化3-5月月6-8月月9-11月月12-2月月5.3.2 热带辐合带的季节内变动热带辐合带的季节内变动 热带辐合带的中短期变化，主要表现在其位置的南北移动和走向的变化，以及强度的变化，包括增强、减弱、断裂、消失、重建等过程。西太平洋地区辐合带的演变过程1.不活跃阶段 当来自南半球的东南信风较弱南半球的东南信风较弱时，西太平洋地区低层盛行北半球副热带高压南侧的东北信风，赤道西风较弱、范围小，它与东北信风的汇合区位于南海地区，热带辐合带较弱，位置偏南。菲律宾以东的赤道地区的洋面上为两个半球的信风的汇合区，汇合区内是一些分布散乱的信风云系，在这个阶段很少有

4、热带气旋形成。2.活跃阶段当南半球的东南气流加强南半球的东南气流加强时，西太平洋地区出现大范围的西风和南风，辐合带北移。在辐合带水平切变较大的地区出现气旋性涡旋环流，产生大面积的云团。卫星云图上表现为一条东西向连续的密蔽云带，热带气旋最易在其中产生。5.3.3 热带辐合带的形成机制 海温的作用： 热带辐合带的位置几乎就是在赤道地区的海温最大轴线上。数值模拟的结果也表明，热带辐合带总是移向海温较高的区域。 CISK机制： 与热带气旋发生发展一样，当低层辐合带南侧的西南风大，形成辐合和气旋性涡旋时，在边界层摩擦辐合的作用下，出现上升运动，凝结潜热释放，加强了低层的辐合，可使对流云系进一步发展，如此

5、反复作用而形成辐合带。 边界层临界纬度机制： 实际发生的扰动的角频率若与科氏参数相同，则在该纬度处将产生很大的上升运动，有助于形成辐合带。5.3.4 热带云团热带云团 从卫星云图上发现热带地区存在大范围的云区，其中直径约 4个纬距以上的称为云团。 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，于是，云团成为人们近年来所感兴趣的热带天气系统之一。1.云团的分类(三种类型)(1)一般云团 云区水平宽 2-12个纬距。一个云团由许多积雨云所组成，其顶部常常见光亮碎片，并由此放射出卷云砧。一般云团常见于赤道辐合带中，它对我国华东和华南地区有较大影响，是发生热带气旋和

6、东风波的源地。(2)爆米花状云团 云区宽度小于 1个纬距，面积小于 10 000 km2，它由若干个积雨云胞组成。这种云团出现在南美大陆的热带地区，有明显的日变化，午后发展，夜晚消失。(3)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，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。 2.云团的结构 云团由许多中、小对流云系所组成，其中，小对流云系的数量要大大

7、超过中对流云系。 中对流云系即所谓的活跃的深对流云胞，或称积雨云胞，尺度为10-100 km的为大型积雨云塔，生命期为数小时到 1天左右。 小对流云系是一种孤立的深对流云系，亦称积雨云性热塔，其直径为4-10 km，生命期为30分钟到数小时。 中对流云系的垂直结构一般分为三层：流入层、对流运动层、流出层。 流入、流出层的厚度一般是1 km左右，其余为对流区。 云区内的上升气流区占中对流云系的 10%，占整个云团的 1%。 上升气流的平均速度 10 m/s，而向下气流的速度约为0.1 m/s。 上升气流区的温度比环境温度高1-10C，而下沉气流区温度一般比环境温度低1度左右。 云团中降水面积很大

8、，不过，强烈的降水集中于中对流云系的上升气流区。 云团内中低空有较大的气旋性涡度，250hPa以上为反气旋性涡度。 400hPa以下为辐合，其上为辐散。 150hPa以下以上升运动为主，上升在400-300hPa之间达到最大。5.4 东风波 在副热带高压南侧的东风带中，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，称为东风波。东风波的两种模式 与东风波相结合的云系种类很多，常见的有逗点形和旋涡状云。在大西洋上还有一种云带呈对称的倒 V型云系。 在夏季和初秋季节，当西太平洋副热带高压位置偏北呈东西向带状分布时，副热带高压南侧常常有东风波进入我国沿海，影响我国的广东、福建、浙

9、江、江苏及山东等省份。5.5 热带副热带涡旋5.5.1 气旋性涡旋气旋性涡旋1.低层气旋性涡旋低层气旋性涡旋 这种涡旋源于赤道辐合带中的静风赤道槽(季风槽)中，由于槽的南侧为西风，北侧为东风，当槽两侧的风场加强时，有时能形成涡旋。这种涡旋产生的地区主要有北太平洋、中国南海、孟加拉湾、北大西洋东部等，它在适当的条件下可发展为热带气旋。2.洋中槽内的高空低涡洋中槽内的高空低涡 洋中槽内一般没有闭合的气旋性涡旋，但当洋中槽异常活跃时，洋中槽在南亚高压的南侧向西伸展到我国南海上空，并在槽内形成一连串冷性涡旋沿槽线自东向西移动。这种低涡向下延伸时，能在低层诱生出新的扰动，条件适宜时能引起热带气旋的发生。

10、 气旋性闭合涡旋 波状结构(略偏东北)5.5.2 反气旋性涡旋反气旋性涡旋 当南半球的气流越过赤道以后，发生反气旋性弯曲，在适当条件下，可形成具有高压性质的闭合环流，称为赤道反气旋。 赤道反气旋中心盛行下沉气流，天气晴好。 活跃在我国南海和西太平洋地区的赤道反气旋： 主要出现在夏季， 生命期约 3天左右， 其水平半径约 1000 km， 大多数出现在对流层的中低层。 直径2000km，气流向外流出 300hPa为平直东风气流温度场分布特点 在400hPa以下，赤道反气旋的中心附近为暖区，暖区在400hPa最强； 在400hPa以上，随着反气旋环流的消失，转为冷区。涡度和散度场 涡度 赤道反气旋

11、中心附近，低层为大范围的负涡度区，负涡度在700hPa最强，700hPa以上反气旋涡度逐渐减弱。 散度 850hPa到300hPa赤道反气旋中心为辐散区，最大辐散位于600-500hPa之间； 300hPa以上是辐合区，最大辐合在200hPa附近。垂直运动 赤道反气旋中心附近从850-200hPa都是下沉区，下沉运动在500hPa最强； 反气旋中心的南北两侧为上升运动，最强的上升运动出现在北侧。赤道反气旋的形成当南半球的气流加强时，越过赤道，转成西南风，然后受北半球气流或气压场影响又折回南半球，形成尺度较大的反气旋环流。此时，北半球常有热带辐合带的活动。副热带高压南伸，和缓冲带连通，在赤道附近

12、被切断形成反气旋。南半球东南信风越过赤道后，由于科氏参数随纬度增加，其轨迹发生折向，在摩擦力影响下在5N附近形成尺度小于1000公里的反气旋环流。这种反气旋环流的强弱和越过赤道气流的强弱有关。赤道反气旋的生命史(1)推进阶段推进阶段 来自南半球的大尺度气流越过赤道向北推进，赤道辐合带向北移动，在赤道辐合带云带中，风的切变和气旋性涡度最大区常有热带气旋生成。赤道反气旋的生命史(2)转向阶段转向阶段 当南半球的空气进入北半球 1-3天后，由于反气旋性相对涡度增加，使空气折向东行，随而折向南。这个阶段赤道辐合带的云带变化不大。赤道反气旋的生命史(3)切断阶段切断阶段 约一天后，闭合的反气旋性环流形成

13、，赤道辐合带云带断裂，在反气旋性中心区出现晴空区。此时，反气旋全部为南半球的空气所包围。赤道反气旋的生命史(4)混合阶段混合阶段 随着云带分裂，北半球的空气进入反气旋南部。南、北半球的空气围绕反气旋四周相互混合。赤道反气旋的生命史(5)爆发阶段爆发阶段 约一天后，大量的北半球信风气流进入赤道反气旋南部，反气旋开始向西北方向移动。由于北半球信风和南半球气流的共同作用，造成强烈的辐合区，使云带加强，变成一条爆发性云带，产生暴雨。赤道反气旋的生命史(6)相互作用阶段相互作用阶段 爆发性云带消失后，在反气旋中心的南部仍保留相当强的南和东南气流，阻挡冷锋向东南推进，赤道反气旋和南移的冷锋相互作用，有时能

14、引起冷锋上产生气旋波。小小 结结1、热带气旋的活动概况、热带气旋的活动概况2、热带气旋的基本结构、热带气旋的基本结构3、热带气旋形成的必要条件、热带气旋形成的必要条件4、热带气旋的移动路径及影响移动的主要物理因、热带气旋的移动路径及影响移动的主要物理因子子5、西太平洋副热带高压的形成原因、结构、天气、西太平洋副热带高压的形成原因、结构、天气、表征方法、位置和强度的变化特征及其与我国东表征方法、位置和强度的变化特征及其与我国东部雨季的联系部雨季的联系6、 南亚高压的形成原因、结构与天气南亚高压的形成原因、结构与天气7、 基本概念基本概念-热带辐合带、热带云团、东风波热带辐合带、热带云团、东风波复习思考题1低纬度地区主要天气系统有哪些？低纬度地区天气系统发生发展的主要能量是什么？2热带气旋发生为什么会有季节性和地区性？其分布情况如何？3叙述热带气旋云系和天气分布的主要特征。4叙述热带气旋的空间温压场结构及流场分布特点，并与锋面气旋作比较。5热带气旋形成的热力和动力条件是什么？如何理解？6什么是第二类条