大气科学概论-第四讲(气团和锋面)

1、第一讲 概述第二讲 大气的基本知识第三讲 大气运动的基本规律第四讲 关于气团和锋的介绍第五讲 气旋与反气旋（热带气旋）第六讲 海气相互作用的产物厄尔尼诺第七讲 天气预报简介第八讲 气候变化与全球变暖第四讲 关于气团和锋的介绍气团是指气象要素（主要指温度和湿度）气团是指气象要素（主要指温度和湿度）水平分布比较均匀的大范围的空气团。水平分布比较均匀的大范围的空气团。在同一气团中，各地气象要素的垂直分布（稳在同一气团中，各地气象要素的垂直分布（稳定度）几乎相同，天气现象也大致一样。定度）几乎相同，天气现象也大致一样。水平尺度可达几千公里，垂直范围可达几公里水平尺度可达几千公里，垂直范围可达几公里到十

2、几公里，常常从地面伸展到对流层顶。到十几公里，常常从地面伸展到对流层顶。一、气团的概念一、气团的概念 能使大块空气获得比较均匀的物理属性的地区。能使大块空气获得比较均匀的物理属性的地区。 必须具备大范围的性质比较均匀的下垫面和适必须具备大范围的性质比较均匀的下垫面和适合的流场等条件。合的流场等条件。 如海洋，沙漠或冰雪覆盖的地区如海洋，沙漠或冰雪覆盖的地区 气团的形成是通过大气与下垫面之间的热气团的形成是通过大气与下垫面之间的热量和水汽的交换过程及大气本身对于热量和水量和水汽的交换过程及大气本身对于热量和水汽的内部调节而实现的。汽的内部调节而实现的。 二、气团的源地二、气团的源地冬季亚洲北部的

3、西伯利亚和蒙古地区 例例 如：如：干、冷的气团我国东南部的广大海洋暖、湿的气团暖、湿的气团1. 辐射辐射l大气本身的长波辐射，冷却率甚低，不易构大气本身的长波辐射，冷却率甚低，不易构成气团形成条件。成气团形成条件。l但地表为冰雪时，因地表与低层大气的辐射但地表为冰雪时，因地表与低层大气的辐射热交换，热交换，辐射对北极气团影响大辐射对北极气团影响大。 辐射对除北极气团以外的气团形成作用辐射对除北极气团以外的气团形成作用甚微。甚微。 三、气团形成的物理过程三、气团形成的物理过程l把近地面的热量和水汽，扩展到高层，使深把近地面的热量和水汽，扩展到高层，使深厚的气层都受到下垫面的影响。厚的气层都受到下

4、垫面的影响。l低纬地区：温度高、湿度大、气层不稳定，低纬地区：温度高、湿度大、气层不稳定，乱流和对流易于发展。乱流和对流易于发展。 乱流和对流对低纬度气团的形成作用乱流和对流对低纬度气团的形成作用突出。突出。 2 . 乱流和对流乱流和对流3. 蒸发和凝结蒸发和凝结4. 大范围的垂直运动大范围的垂直运动四、气团的变性四、气团的变性 1、地理分类法（见下表） 2、热力分类法 冷气团：气团向比它暖的下垫面移动，所经之处温度下降 暖气团：气团向比它冷的下垫面移动，所经之处温度升高 冷暖气团是相对而言的，他们之间可以相互转换，其过程就是气团变性的过程。五、气团的分类五、气团的分类气气团团的的地地理理分分

5、类类Maritime tropical (mT) air Continental tropical (cT) air Continental polar (cP) air Continental arctic air (cA) Continental Antarctic (cAA) airMaritime polar (mP) airair mass source regions六、我国境内的气团与气团天气六、我国境内的气团与气团天气一、锋的概念一、锋的概念在英语中，在英语中， Front的意思是战线，尤其指第一次世界大的意思是战线，尤其指第一次世界大战时的西欧战线。锋面的名称起源于第一次世界

6、大战，战时的西欧战线。锋面的名称起源于第一次世界大战，挪威气象学家挪威气象学家V. Bjerknes和他的儿子和他的儿子J. Bjerknes等首先等首先提出的。提出的。锋面的锋面的空间结构空间结构(a)侧视图，侧视图，(b) 俯视图，俯视图，(c)三维视图三维视图 根据锋在移动过程中冷、暖气团所占的主、次地位：冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋根据锋伸展的不同高度：对流层锋、地面锋和高空锋对流层锋、地面锋和高空锋根据气团的不同地理类型 ：冰洋锋（北极锋），极锋和副热带（热带）锋。冰洋锋（北极锋），极锋和副热带（热带）锋。 二、锋的分类二、锋的分类根据锋在根据锋在移动过程

7、移动过程中冷、暖气团所具有中冷、暖气团所具有的主次位可将锋分为：的主次位可将锋分为：冷锋(Cold front),暖锋(Warm front),静止锋(Stationary front),1.锢囚锋(Occluded front)。锋面在移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动，这种锋面称为冷锋。冷锋过境后，冷气团占据了原来暖气团所在的位置。 冷冷 锋锋WarmColdxz-y锋面在移动过程中，若暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧移动，这种锋面称为暖锋。 暖暖 锋锋xz-y 当冷暖气团势力相当，锋面移动很少时，称为准静止锋。 准静止锋准静止锋暖气团、较冷气团 和 更 冷 气

8、团（三种性质不同的气团）相遇时先构成两个锋面，然后其中一个锋面追上另一个锋面，即形成锢囚。 锢囚锋锢囚锋基本定义基本定义 锋生：密度不连续性形成的过程 ，或已有锋面的温度（位温）水平梯度加大的过程 锋消：与锋生相反的过程实际工作实际工作 锋生：锋面附近天气现象，气象要素变得更加明显 锋消：与锋生相反三、锋生、锋消的概念三、锋生、锋消的概念一、水平气流辐合、辐散二、空气垂直运动三、空气的热量交换锋生和锋消的三个基本条件锋生和锋消的三个基本条件锋面在空间向冷空气一侧倾斜，有一定的坡度，这是锋面的重要特征。但是锋面在空间为什么呈倾斜状态呢？由于锋面处在由冷气团指向暖气团的气压梯度力，使得冷气团向暖气

9、团下方楔入，抬举暖气团，又由于科氏力的平衡作用，不至于使锋面变得水平，而呈现倾斜状态。 第三节第三节 锋面坡度锋面坡度xyzgmVftgTgT锋面天气主要是指锋面附近的云和降水。锋面云系和降水的形成，主要是暖气团沿着冷气团斜坡爬升时，由于绝热冷却作用使暖气团中的水汽发生凝结的结果。锋经过的地区，天气往往有突然的变化，甚至有急剧的灾害性天气。冷冷 锋锋锋面在移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动，这种锋面称为冷锋。冷锋过境后，冷气团占据了原来暖气团所在的位置。等压线过冷锋有一折角，温度等压线过冷锋有一折角，温度, , 风向风向和风速都很大发生变化，降水和雷暴天气也和风速都很大发生变化，降水和雷暴天气也发生在冷锋的附近。发生在冷锋的附近。冷锋一年四季在我国都有，冬半年更为常见。由于锋面坡度大于暖锋，因而云区和雨区都比暖锋窄些，且多稳定性降