气旋与反气旋

1、-第三章思考题-1.气旋和反气旋的定义和分类答：（一）定义气旋一一气旋是占有三度空间，在同一高度上中心气压低于四周的大尺度涡旋。在北半球，气旋范围内气流作逆时针旋转，南半球相反。反气旋一一反气旋是占有三度空间，在同一高度上中心气压高于四周的大尺度涡旋。在北半球，反气旋范围内气流作顺时针旋转，南半球相反。气旋和反气旋的分类（二）分类气旋地理分类：温带气旋、热带气旋热力分类：锋面气旋无锋面气旋：热带气旋（台风、热带低压）地方性气旋（下垫面加热、地形影响）锋前热低压：高空暖平流2.反气旋地理分类极地反气旋温带反气旋副热带反气旋热力分类冷性反气旋暖性反气旋涡度表达式& = V x V-2.涡度定义和绝

2、对涡度的表达式涡度一一流体质块速度的旋度公式:芹 ,那 a vS = V=a s a nVk -a va n_ va v- Ra nVK为曲率涡度 sV0.Ks0气旋性曲率挡0正涡度负涡度Ks0反气旋性曲率风速越大曲率越大涡度越大Qx为切变涡度赛，正涡度，气旋式切变a”负涡度，反气旋式切变4.涡度方程及各项的物理意义 绝对涡度个别变化d ( f + & )dt8s 8 uV 8 y 8 P 8 x 8 P /&)相对涡度的局地变化+18y 8P 8x 8P物理含义：8 &8 & 相对涡度平流项 u + v F = - V - V &I 8 x 8 y )号 aD直兀，正涡度平流-u 8匚 0局

3、地涡度增加&b.沿着气流方向，相对涡度增加有负涡度平流，V V & v 0局地涡度减小田转涡度平流项北半球f 0, f随纬度增加而增，f客观分布南小北大v0南风-伽5,有负地转润度平流号 5,局地涡度减小 v0北风-有正地转涡度平流与邪眉地润度增加相对涡度的垂直输送8 &8P，相对涡度随高度增加o上升运动-嶙3员涡度平流管e局地涡度诚小顷下沉运动一嶙正涡度平流，齐以地涡度增加要*，相对涡度随高度减小（顷口上升运动-嶂对,正涡度平流，告袂局地涡度增加 心 下沉运动 P竺罚员涡度平流，箜罚，局地涡度诚小 dP3涡度倾侧项汐密 A *，u随高度减小，在负y方向，产生切变涡度攻，3随y轴增大A Q.汐

4、，水平涡度倾斜（产生正的垂直涡度分量）竺A 0区一箜W& ，局地涡度增大；反之户 莎 ，水平涡度倾斜，（产生负的垂直涡度分量）民，局地涡度减小。C/ +否）f0, f3m ch i散度项北半球，丢+尽J 一（f存0点一个量级第&） （f份& ）0告+富水平辐散 0 -0等Efflfi#高度降低、 m衫）很 dtV2 + l-0等压面位势高度升高L （7 dPi di 就2)地转风绝对涡度平流-fv v(f+g )= f “ V v -Vf工 dtaoVa.地转风相对涡度平流g-V -Vgg 0正涡度平耕掣 o 更 a 口 在北半球汐3)厚度平流随高度的变化项f 2 a (v。p a p g-v

5、ao ao oc a p )a t暖平流层,高空等压面升高,有利于高空脊发展 冷平流层，高空等压面降低，有利于高空槽发展4）非绝热加热随高度的变化项CPcf dP dt J券;窿I云人0,非绝热加热随高度增加，玄 等压面位势高度降低；沂反Qd0，绝对涡度平流随高度增加30，有上升运动b） - f 0pp-y v （f +& ）0，有下沉运动 （2）厚度平流的拉普拉斯项-v21 ygv0* y g在T a 0暖平流，即-v 2 y vq际夕rr-p .rr_.p* g W 冷平流：即-v则S C3非绝热加热区,有下沉1运动 8.锋面气旋发展的四个阶段（叙述温压场的变化）1）波动阶段（P215图3

6、.13）特点：在高空锋区上有发展浅槽，温度槽脊落后于高度槽脊，槽前正涡度平流 使地面减压，初生成一根闭合等压线的地面气旋，温度平流使气旋中的冷暖 锋形成，并使气旋前部减压，后部加压，所以气旋一面快速东移，一面发展，此时， 辐合上升和地面摩擦作用均很小。2）成熟阶段特点：温度槽落有于高度槽，温度平流合涡度平流均强烈加强，地面气旋加深， 达到最强盛阶段，出现数根闭合等压线，气旋移速减慢，冷暖锋之间暖区缩小，辐 合上升和地面摩擦作用增强，但仍不占主导地位。3）锢囚阶段特点：高空槽达到最强，出现闭合低压中心，高空 涡度平流减弱，地面减压 区偏离气旋中心，温度槽上出现闭合冷中心，并且与高度槽趋于重合，冷暖平流减 弱，地面曲线中心逐渐被冷空气控制，暖区抬到空中出现锢囚锋，地面的中心与高 空低中心趋于重合，移动缓慢，辐合上升和摩擦作用站主导地位一一气旋由地面向 高空填塞。4）消亡阶段特点：高空冷中心与低中心重合，涡度平流与温度 平流很弱，地面低中心与 高空低中心重合，成为深厚性低压，锋面脱离气旋消失，辐合和摩擦使气旋填塞而 消亡。-9.锋面气旋的再生和气旋族的概念气旋的再生消亡阶段或者趋于消亡的气旋，在一定条件下重