《天气学》知识点总结+期末复习

《天气学》复习.什么是天气图?天气图分哪几类，分别填有哪些要素（主要的）？天气预报通常分析哪些层次的天气图？天气图：在底图上填上各地同一时刻气象记录，再经过绘制和分析，就能够反映肯定地区和范围内天气状况的图。天气图分类：天气图一般分为地面天气图、高空天气图和关心天气图三类.分别填有的要素有：总云量，气温，露点，三小时变压，海平面气压，六小时降水，水平能见度，现在天气现象。地面，850,700,500（高空图〕，400,300,200,100hpa.天气系统可按空间和时间尺度分类,不同尺度的天气系统的水平尺度、垂直厚度、时间尺度和垂直速度如何？教师ppt大尺度：400km以上，时间尺度〔生命期）2〜3天以上中尺度：4〜400km,时间尺度：几小时至1天小尺度：40m^4km水平尺度10"-ri0^0l(T0〜101101〜1(T210"2"10"310c3〜10-4天天气系统天气系统尘卷龙卷积云雷暴单体中低压中气旋天气系统尘卷龙卷积云雷暴单体中低压中气旋感中系统台风气旋反气旋锋面长波堵塞系统尺度划分小尺度系统中尺度系

统大尺度系统天气系统水平尺度垂直厚度时间尺度垂直速度大尺度10^6mlOMm1(T5s10^-2m/s中尺度10^5m10^4mi(r5sICT-2m/s小尺度10^4m1(T3〜4mi(r4s10^-lm/s微尺度lO^m10^3m1(T2〜4s10-l^Om/s.列举各尺度（大尺度、中尺度和小尺度）包含的典型天气系统。教师ppt见上题图表动力气象书：大尺度：长波，堵塞高压，大型气旋，反气旋，W®中尺度：一线、中尺度低压、中尺度雨带、中尺度雨团小尺度：小型漩涡，雷暴微尺度：主要为对流单体，如积云和浓积云。中尺度系统发生进展的大尺度环境条件：①位势不稳定层结并常有逆温存在；②强的垂直风切变；③低层有湿舌和强水汽辐合；④常有急流活动；⑤低空辐合和上升运动；⑥地形的作用等20.天气预报有哪些方法？什么是形势预报？形势预报的方法有哪些（针对天气学方法）？要素预报主要包括哪些?天气学预报方法，统计学预报方法和动力学预报方法，天气—统计预报方法，动力-统计预报方法和-天气-动力预报方法。形势预报：预报各种天气系统的生消、移动和强度的变化。形势预报的天气学方法：趋势法、涡度观点的应用、位涡思想的应用、阅历预报法。要素预报：包括：风、气温、雾、云和降水。4•写出连续方程(z和p坐标都可以)、静力平衡关系、垂直涡度、速度散度、温度平流、相对或确定涡度平流、水平水汽通量以及水汽通量散度的数学表达式。连续方程：警十0・(")=0黑十零十黑十誓=0z坐标atdxoyoz玲・V+吃=0p坐标静力平衡关系：。=一白誓一9pdz—垂直涡度：0=差一言速度散度:。若琮(+第温度平流：•叮=_啜一唱《一噎」(一般V取水平速度)相对涡度平流：»•%=一噎—哈确定涡度平流：T"丁+，)=r誓2_=—唔-啜-3水平水汽通量：单位时间流经单位截面积的水汽质量为：q|yi/©±P0qVdp或积分形式:g0,垂直于风向的底边为单位长度，高为整层大气柱的面积上的总的水汽通量水汽通量散度：入&q/g)=*Qq/g)*Qp/g)..什么是大气环流？把握大气环流的根本因子有哪些？冬夏季大气平均低层和中层环流特征。高空急流有哪些？大气环流指的是在全球范围内，水平尺度横跨数千公里，垂直尺度延长数十公里，时间尺度在l(r5s以上的平均运动。把握大气环流的根本因子有：太阳辐射、地球自转、摩擦作用、地球外表的不均匀性、角动量交换。冬夏季大气平均低层环流特征：北半球冬季：阿留申低压，冰岛低压；西伯利亚高压，北美高压。海上的副热带高压偏弱；ITCZ南移。北半球夏季：亚洲低压，北美低压；阿留申和冰岛低压大为减弱；热带辐合带和副热带高压显著北移，副高显著增加。中层环流特征：无论冬夏季，都存在围绕极地地区的低压中心，称极涡。冬季北半球两个极涡中心：一个强中心在格陵兰西部，一个弱中心在东西伯利亚的北冰洋沿岸。夏季北半球只有一个中心位于加拿大极区。北半球冬季对流层以极地为中心的沿纬圈的西风带上有行星尺度的平均槽、脊系统。冬季三槽三脊，夏季四槽四脊。高空急流：极锋急流，副热带西风急流，热带东风急流。.青藏高原对东亚环流和我国天气的影响。冬季对流层下半部的西风带，受到高原的阻扰而分为南、北两支，绕过高原，向东流去，在对流层中、上部的气流则爬坡越过高原。这两种作用使得高原北部形成一个地形脊，南部形成地形槽。冬季，高原对四周的自由大气来说是一个冷源，因而加强了南侧向北的温度梯度，使得南支急流强而稳定。其南侧地形槽前的暖平流是我国冬半年主要水汽输送通道，强的暖湿空气向我国东部地区输送，是造成该地区长久连阴雨的重要条件，使得昆明静止锋和华南静止锋能长期维持，还是我国东部的江淮气旋、东海气旋生成的重要条件之一。夏季，高原对四周的自由大气来说是一个热源，它使高原上空大气的水平温度梯度在高原北侧增大，在高原南侧变为相反的方向，依据热成风原理，高原北侧的西风增大，高原南侧西风消逝而被东风取代，高原对大气的摩擦作用使得高原北侧的反气旋性涡度相应的明显起来，表现为在700hpa天气图上经常有一个孤立闭合的小高压在祁连山东南侧的兰州四周生成并东移，小高压东部的偏北风和高压南部的偏东风与这个季节西伸的太平洋高压脊西部的西南风之间形成一条切变线。切变线随着两侧的气流势力的比照变化而南北摇摆，伴随着雨区也南北移动。夏季，高原500hpa上高压活动频繁，对我国天气有重要的影响。例如范围较大而稳定的暖高压把握高原不仅会造成高原上干旱天气，而且当这种高压向东移到高原边缘时，还会产生暖而平的辐散下沉气流。这种气流又由于有利的下坡地形而又有所加强，所以它在地势较陡的祁连山北坡最为显著，这时河西走廊在地面图上就有强的热低压进展，吹干热的偏东风，也就是干热风。这种稳定的暖高压向东北方移，经常不断进展与西风带的长波脊或西太平洋副热带高压合并，是造成我国夏季酷暑天气的一种重要天气过程。7.锋面四周气象要素场特征如何？在天气图上分析锋面的思路和方法。7.特征:1、温度场特征(1)锋区内水平温度梯度:5"10℃/100km,同一气团中的水平温度梯度：「2鼠/100如同一等压面或等高面上锋区内的等温线密集(2)锋区内温度的垂直分布特征为锋面逆温、锋面等温存锋面降温。2、位温场特征锋区内等位温线密集且随高度增加的速率比四周的大3、气压场和风场特征(1)气压场在地面图上，一般锋面位于气压槽中，等压线通过锋面时呈气旋式弯曲，其折角指向高压。(2)风场特征锋线四周的风场具有气旋式切变在地面锋的上空可以消灭大风速区，甚至可以消灭急流锋区存在较大的风速垂直切变冷锋四周有冷平流，暖锋四周有暖平流4、变压场冷锋后有三小时的正变压，而冷锋前的气压变化不大暖锋前有三小时的负变压，而暖锋后的气压变化不大静止锋四周气压变化较小，由于其移动性小锢囚锋前多为三小时的负变压，锋后多为三小时的正变压。对于暖式锢囚锋，由于冷锋位于暖锋上方，故正变压线常消灭在地面锋线前；对于冷式锢囚锋，由于暖锋位于冷锋上方，故负变压常消灭在地面锋后。方法：1、分析地面天气图上各要素场以确定锋面的位置(1)温度：锋面的主要特征是冷锋后有负变温，暖锋后有正变温(2)露点：锋面两侧露点差异明显(3)气压与风：锋面位于气旋性曲率最大的地方，但有气旋性切变的的地方不肯定有锋。等压线可以与锋面平行。(4)变压：3小时变压，冷锋后较强的+AP3,冷锋前常为较弱的+AP3或-AP3,暖锋前较强的-AP3,暖锋后常为较弱的-AP3或+AP3,锢囚锋后往往是较强的+AP3,锋前常为-AP3。但当两条冷锋相向而形成锢囚锋，则两侧都会消灭+AP3。(5)云和降水：一般云和降水较明显的地方常有锋面存在。2、应用卫星云图照片分析锋面(1)锋面云系(2)锋面位置3、应用其他探空资料来分析(1)温度、湿度(2)高空测风资料.通过3方程的涡度平流项争辩温带气旋和反气旋的进展过程，应用引导气流推测气旋和反气旋的移动。3方程如下@8中ddo⑵叫好就跖MS明一力图*丽］—端°喘当涡度平流［—玲•PC/+CgH随高度增加（随气压减小）时，有上升运动；当涡度平流随高度减小（随气压增加）时，有下沉运动。在地面低压中心四周，涡度平流很小，而在其上空高空槽前为正涡度平流，并且正涡度平流在对流层高层到达最大，于是在这个地区涡度平流随高度增加，有上升运动。在地面高压中心，涡度平流也很小，而在其上空高空槽后为负涡度平流，于是在这一地区涡度平流随高度减弱，有下沉运动。涡度平流随高度的变化造成的垂直运动，其物理意义可以这么解释：在地面低压中心lOOOhpa上涡度平流很小，而上空300hpa上为较大的正涡度平流。气旋性涡度增加，使风压场不平衡，在地转偏向力的作用下，必定产生水平辐散，为保持质量连续，将消灭补偿上升运动，并且上升运动在对流层中层到达最大。由于这种垂直上升运动的拉伸作用使得槽前对流层中下层气旋性涡度增加，相反地，脊前槽后则由于负涡度平流产生的下沉运动，使地面反气旋进展。引导气流可以证明，地面凹凸压中心的移动速度与系统中心上空平均层上的地转风全都。在实际工作中，可以利用700hpa或者500hpa等压面上的地转风加以适当订正，一预报地面系统中心的移动，这就是所谓的“引导气流原理”。.中纬度天气系统有哪些？低纬度天气系统有哪些？它们发生进展的能量来源分别是什么？中纬度天气系统：锋面系统、温带气旋与反气旋、西风带槽脊系统。低纬度天气系统：热带气旋，西太平洋副热带高压，南亚高压，热带辐合带，热带云团，东风波，热带副热带涡旋。中纬度天气系统其运动能量主要来源于与水平温度梯度有关的有效位能的释放。低纬度天气系统的主要能量来源于潜热释放。.什么是热带气旋？热带气旋形成的物理机制。它与温带气旋的区分在哪里？影响它移动的大型环流系统有哪些？热带气旋移动的引导气流。热带气旋：形成于热带或副热带洋面上，具有有组织的对流和确定的气旋性地面风环流的非锋面性质的天气尺度系统。热带气旋形成的物理机制：CISK理论〔其次类条件不稳定）压扰动，通过边界层的摩擦作用，造成热带潮湿空气的大量辐合流入和抬升（艾克曼抽吸），形成积云对流。积云释放的潜热，使低压中心上空大气温度上升，高层等压面抬升形成辐散流出，结果使地面气压降低，消灭指向低压中心的更大流入。低层的辐介上升运动加强，积云对流进展旺盛，分散潜热释放更多，加热更大,地面气压更低。如此循环,造成积云对流和低压环流间的正反响,使低压扰动不断进展。影响其移动的大型环流系统：副热带高压，西风带长波，双热带气旋。热带气旋移动的引导气流原理：热带气旋将沿它所在厚度内整层平均的大型流场的地转风方向移动，移速就是大型流场移速的平均值。在东风带中〔副高南侧），根本向西移动；西风带中〔副高北侧），向东移动。.什么是南亚高压，解释其成因。它与副热带高压有何不同?南亚高压：夏季在南亚地区的对流层上层UOOhPa四周）存在一个浩大的高压系统，也称青藏高压和亚洲季风高压。成因：夏季青藏高原上空和四周同高度相比是个热源，湿度也比较大，对流活动旺盛，猛烈的对流活动使高原上空的对流层高层成为质量源，空气从这里流向四周，而水平辐散导致了反气旋性环流〔南亚高压〕的形成。与副热带高压的不同：南亚高压在对流层高层强度最强，在对流层的中低层往往表现为一个热低压。从地表到lOOhPa一般为上升运动，其把握的地区多对流性天气，其形成以热力为主。副热带高压的强度在对流层中低层最强，高压内盛行下沉气流，其把握的地区天气晴好，副高的形成以动力作用为主。.什么是热带辐合带，它的流场形式如何？热带辐合带：消灭在热带对流层低层，在流场上表现为一条连贯的南北两个半球的信风辐合区，在气压场上表现为一个低压槽，故又称“赤道槽”，几乎围绕整个赤道，是一个行星尺度的天气系统。流场形式：是南半球东南信风与北半球东北信风的集合区，辐合带内吹东风或风速很小.什么是季风？它的主要特点有哪些？亚洲季风的分支，冬、夏季风环流系统的组成。季风：季风是盛行风向的季节变化。（冬、夏风向的季节性反转和干、湿期的季节性交替消灭。〕季风主要特点：.盛行风向随着季节变化而有很大差异，甚至接近于相反。如冬季盛行东北气流〔华北一东北为西北气流），夏季盛行西南气流（中国东部一日本还盛行东南气流）；.两种季风各有不同的源地，因而气团性质有根本的不同，如冬季严寒枯燥，夏季炎热潮湿；3.能给天气现象造成明显不同的季节性差异，如雨季和旱季、冬季和夏季的明显比照。夏季季风冬季季风马斯克林局压、澳大木亚身压和西太平洋高压西伯利亚高压印度北部和南海季风槽印度尼西亚季风槽东非越赤道低空急流、南海低空急流、副热带西南低空急流对流层低层季风涌升印度北部、南海地区和江淮流域的降水和云掩盖马来西亚南部和印尼的降水和云掩盖对流层上层的青藏高压对流层上层的南亚高压热带东风急流副热带西风急流.影响我国的冷空气源地有哪几个？冷空气入侵我国的路径有哪几条?:易发生寒潮的季节是什么？寒潮的典型天气形势有哪些？冷空气源地：(1)地岛以西的北冰洋洋面。来自这个地区的最多(约40%),达寒潮强度的次数也最多。(2)地岛以东的北冰洋洋面。来自这个地区并影响我国的冷空气次数较少(18%),但其强度一般较强，达寒潮强度的次数也较多。(3)冰岛以南的大西洋洋面。来自这个地区的也较多(约33%),但因气温较高，到达寒潮强度的比例少。西北路：关键区经蒙古到河套，南下到长江中下游再到江南。东路：关键区经蒙古到华北北部，东移影响东北，向南集中到达华北、黄淮、两湖盆地西路：关键区到疆、青海，到高原东侧南下。最易发生寒潮的季节：3M月寒潮频数最高，所以春季寒潮天气形势根本上可归纳为三类：小槽进展型〔经向型)、槽脊东移型〔纬向型)和横槽型〔阻高崩溃型)。15.降水等级怎样划分?等级降水强度24h雨量(mm)08〜08hlh雨量(mm)微量<0.1<0.1小雨o.rio0.T2.0中雨10〜252~5大雨25〜505~10暴雨5010010~20大暴雨100^20020^40特大暴雨>=200>=40日雨量三50inni为暴雨，日雨量NiOOmm为大暴雨，日雨量三200mm为特大暴雨。.垂直上