中高纬度天气系统

1、2021/2/121 一一、对流层、对流层中、上层中、上层 ,500hpa （大型大型天气系天气系 统统,）: 大气长波、阻高、切断低压、极涡大气长波、阻高、切断低压、极涡 二二、对流层、对流层中、下层中、下层 ,700、850hpa （西风带（西风带中型中型扰动）扰动）: 高空槽、切变线、低涡高空槽、切变线、低涡 三三、近地面、近地面: 温带气旋和反气旋温带气旋和反气旋第二节第二节 中高纬度天气系统中高纬度天气系统2021/2/122一、高空主要天气系统一、高空主要天气系统 波状西风气流波状西风气流 超长波超长波:波长波长10000千米千米 长波长波:波长波长300010000千米千米 短波

2、短波:波长波长3000千米千米2021/2/123（一）大气长波（一）大气长波 行星波、罗斯贝波行星波、罗斯贝波 波长波长:50007000千米千米,P109图图 波幅波幅:1020个纬距以上个纬距以上 移动移动:自西向东自西向东,10经度经度/天天,准静止准静止,倒倒退退 时间时间:35天以上天以上2021/2/124 长波槽、脊的活动长波槽、脊的活动: 是维持大气环流的一种重要机制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是中高纬度较小尺度天气系统产生和发展的背景条件。背景条件。 其稳定和调整往往引起天气系统的变化其稳定和调整往往引起天气系统的变化,甚至甚至造成

3、环流形势的转变。造成环流形势的转变。 短波短波: 槽前槽前:上升气流上升气流,云雨天气云雨天气; 槽后槽后:下沉气流下沉气流,晴朗天气。晴朗天气。2021/2/125（二）阻塞高压和切断低压（二）阻塞高压和切断低压 大气长波演变而成的闭合系统大气长波演变而成的闭合系统2021/2/1261 1、阻塞高压（阻高）、阻塞高压（阻高） 温压场较对称的深厚温压场较对称的深厚暖高压暖高压 特征特征: （1）闭合中心）闭合中心,50N以北以北 （2）57天天 （3）移动）移动:78个经度个经度/天天,准静止准静止,向向西退西退2021/2/127 形成形成 命名命名 地区性、季节性地区性、季节性 天气天气

4、: 晴朗晴朗,不同部位有差异不同部位有差异 东部东部:偏北气流偏北气流,冷平流冷平流,下沉运动下沉运动,冷晴冷晴 西部西部:偏南气流偏南气流,暖平流暖平流,上升运动上升运动,阴雨阴雨 南北南北:西风气流西风气流,短波短波,时阴时晴时阴时晴2021/2/128 阻塞高压对中高纬地区天气的影响非常明显。阻塞高压对中高纬地区天气的影响非常明显。 在在亚洲亚洲主要出现在主要出现在乌拉尔山乌拉尔山和和鄂霍次克海鄂霍次克海地地区的上空区的上空; 它（们）的形成和崩溃它（们）的形成和崩溃,常伴随着大型环流的常伴随着大型环流的转变转变,对我国高空的环流形势和大型天气过程对我国高空的环流形势和大型天气过程影响较

5、大。影响较大。 如如夏季夏季:亚洲东北部亚洲东北部鄂霍次克鄂霍次克阻塞高压出现后阻塞高压出现后,构成东亚夏季环流的稳定形势构成东亚夏季环流的稳定形势,使我国江淮流使我国江淮流域一带出现稳定的梅雨天气。域一带出现稳定的梅雨天气。2021/2/1292、切断低压、切断低压 温压场较对称的温压场较对称的冷低压冷低压。 形成、消亡形成、消亡 天气天气: 前部（东和东南侧）前部（东和东南侧）:云雨天气云雨天气 后部（西侧）后部（西侧）:降水降水 （三）极地涡旋（三）极地涡旋 高空高空:极地涡旋（冷低压）极地涡旋（冷低压） 低空低空:冷高压冷高压2021/2/1210 2、切变线、切变线 风向或风速分布的

6、不连续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。即风向或风速发生急剧改变的交界线。 特征特征: （1）850、700hpa等压面上等压面上 （2）两侧气流出现明显的气旋式切变）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）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（四）高空低压槽和切变线 1、高空低压槽、高空低压槽:对流层中层西风带对流层中层西风带上的短波槽。上的短波槽。2021/2/1211分类分类: （1）冷锋式切变）冷锋式切变:偏北风与偏西风之间的切偏北风与偏西风之间的切变变,自北向南移动自北向南移动;与冷锋类似。与冷锋类似。

7、 （2）暖锋式切变）暖锋式切变:东南风与西南风之间的切东南风与西南风之间的切变变,自南向北移动自南向北移动;与暖锋类似。与暖锋类似。 （3）准静止锋式切变）准静止锋式切变:东风与西风之间的切东风与西风之间的切变变,少移或南北摆动少移或南北摆动;与准静止锋类似。与准静止锋类似。2021/2/1212结构与天气结构与天气: 气流呈气旋式环流气流呈气旋式环流,水平辐合明显水平辐合明显,利于利于发展上升运动发展上升运动,产生产生云雨天气云雨天气。 （1）冷锋式切变）冷锋式切变:降水量不大降水量不大,时间不长时间不长 （2）暖锋式切变）暖锋式切变:云层厚云层厚,降水量较大降水量较大,时时间较长间较长 （

8、3）准静止锋式切变）准静止锋式切变:气流辐合较弱气流辐合较弱,云云层较薄层较薄,降水量不大降水量不大,时间较长时间较长2021/2/1213 江淮切变线江淮切变线: 产生于江淮流域（青藏高原以产生于江淮流域（青藏高原以东东,2535N之间）中低层上之间）中低层上空准东西向的切变线。空准东西向的切变线。 沿切变线经常有西南涡东移沿切变线经常有西南涡东移,造造成沿途的大降水天气成沿途的大降水天气, 它是引起江淮流域暴雨的主要它是引起江淮流域暴雨的主要天气系统之一。天气系统之一。 2021/2/12143、低涡（冷涡）、低涡（冷涡） 700hpa上较明显上较明显; 强度较弱强度较弱,常只有一条甚至无

9、闭合等高线常只有一条甚至无闭合等高线,只只有风场上的气旋式的闭合环流有风场上的气旋式的闭合环流; 范围较小范围较小,几百千米几百千米; 地面常被诱导出低压地面常被诱导出低压; 辐合上升辐合上升,云雨天气。云雨天气。 我国我国:西北涡、西南涡西北涡、西南涡2021/2/1215 2021/2/12162021/2/12172021/2/12182021/2/1219 （1）初生阶段）初生阶段 : 气旋发生前高纬气旋发生前高纬,偏东风偏东风, 温度低温度低;低纬是偏西风低纬是偏西风,温度高温度高; 中间有一条中间有一条准静止锋准静止锋（a）。）。2021/2/1220开始出现波动时开始出现波动时,

10、冷空气向南侵冷空气向南侵,暖空气向北扩展暖空气向北扩展,于是静止锋带东端演变为暖锋于是静止锋带东端演变为暖锋,西端演变为冷锋西端演变为冷锋,并出现了相应的锋面降水。并出现了相应的锋面降水。地面图上开始形成低压中心地面图上开始形成低压中心,出现了一条闭合等压线（出现了一条闭合等压线（b）。2021/2/1221 （1）初生阶段）初生阶段 :这个阶段这个阶段,高空温压场特点是（高空温压场特点是（b）（书本（书本135页）页） ,温度槽落后于高空槽温度槽落后于高空槽,高空槽落后于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气流辐散区,

11、为暖平流为暖平流,气旋后部正是高空槽后冷平流气旋后部正是高空槽后冷平流辐合区。辐合区。在此温压场的配置下在此温压场的配置下,暖锋前热力暖锋前热力因子引起减压因子引起减压(图图a横线区横线区)。冷锋。冷锋后为热力增压（后为热力增压（+）。气旋中心为）。气旋中心为动力因子引起减压动力因子引起减压(图图a竖线区竖线区),促使气旋加深发展。此阶段天气发促使气旋加深发展。此阶段天气发展较弱。展较弱。2021/2/1222 （2）成熟阶段）成熟阶段: 锋面波动振幅进一步增大锋面波动振幅进一步增大,冷、暖锋更加发展冷、暖锋更加发展,锋面降水继续加强锋面降水继续加强,雨区不断扩大。雨区不断扩大。 地面图上等压

12、线增多（地面图上等压线增多（d）,气旋中心气压值比气旋中心气压值比外围低外围低10一一20hpa左右。左右。l此阶段此阶段,高空温压场振幅高空温压场振幅增大（增大（e）,温度槽接近温度槽接近高空槽。地面气旋仍处在高空槽。地面气旋仍处在高空槽前高空槽前,气旋前部仍为气旋前部仍为暖平流（暖平流（d）,后部为冷后部为冷平流平流,暖空气区变窄。暖空气区变窄。2021/2/1223 锋面气旋进一步发展的结果锋面气旋进一步发展的结果,冷锋追上了暖锋冷锋追上了暖锋,接近接近气旋中心的暖空气被冷空气包围气旋中心的暖空气被冷空气包围,并抬离地面并抬离地面,出现出现了锢囚。气旋低层出现冷性涡旋。了锢囚。气旋低层出

13、现冷性涡旋。 这时这时,高空槽进一步发展高空槽进一步发展,出现了闭合中心（出现了闭合中心（h）,高高空温度槽与闭合中心更加接近空温度槽与闭合中心更加接近,冷平流已侵入到气旋冷平流已侵入到气旋的南部的南部,气旋达到最盛阶段。气旋达到最盛阶段。l天气达最盛期天气达最盛期,出现出现大范围云雨区大范围云雨区,雨量雨量增大增大,风力加强风力加强,常可常可造成危害。造成危害。（3）锢囚阶段）锢囚阶段:2021/2/1224 经过锢囚一段时间以后经过锢囚一段时间以后,冷空气从前后包围冷空气从前后包围了暖空气了暖空气,迫使暖空气抬离地面迫使暖空气抬离地面,这时这时,气旋与气旋与锋面脱离锋面脱离,成为冷性涡旋。

14、成为冷性涡旋。 高空温压场近于重合高空温压场近于重合,构成一个深厚的冷低构成一个深厚的冷低压（压（k）。在地面摩擦、辐合作用下）。在地面摩擦、辐合作用下,气旋逐气旋逐渐填塞、消亡。渐填塞、消亡。（4）: 消亡阶段消亡阶段2021/2/12252021/2/1226 锋面气旋所处的不同阶段、不同地区、不同季节锋面气旋所处的不同阶段、不同地区、不同季节,带来不同的天气带来不同的天气,在我国所产生的天气主要是在我国所产生的天气主要是大风和大风和降水降水。如江淮地区。如江淮地区,锋面气旋常带来充沛的降水锋面气旋常带来充沛的降水,并常并常引起大范围的灾害性暴雨和大雨引起大范围的灾害性暴雨和大雨;在北方在

15、北方,常会造成大常会造成大风和风沙。风和风沙。一个锋面气旋活动时间约一个锋面气旋活动时间约5天左右。但并非天左右。但并非气旋都需经历全部阶段。气旋都需经历全部阶段。2021/2/12272021/2/12282021/2/1229 2021/2/1230 东亚的锋面气旋源地主要集中于两个地带东亚的锋面气旋源地主要集中于两个地带: 一个在一个在4555N之间之间,即内蒙到东北一线即内蒙到东北一线,称称为北方气旋为北方气旋; 另一个在另一个在2535N之间之间,即从长江中下游至即从长江中下游至日本南部日本南部,称为南方气旋。称为南方气旋。 这两类气旋集中带与东亚北、南两支锋带相联这两类气旋集中带与东亚北、南两支锋带相联系。系。2021/2/1231气旋族气旋族 锋面气旋一般不是单个出现锋面气旋一般不是单个出现,而是在同一条锋上产出而是在同一条锋上产出一连串的气旋一连串的