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文档简介
第五章天气系统和天气过程天气:是在一定地理环境中短时间内的大气状态(如冷暖、风雨、干湿、阴晴等)及其变化的总称。天气系统:指引起天气变化的高压、低压、高压脊、低压槽、鞍天型气压场等,具有典型特征的大气运动的系统。第五章天气系统和天气过程天气:是在一定地理环境中短时间常见的几种尺度的天气系统地区尺度(km)中纬度热带半球尺度>10000极地东风带中纬西风带低纬信风带洲际尺度10000-5000长波副热带高压带赤道辐合带大尺度5000-500温带气旋、反气旋、高空急流、锋面台风东风波中尺度500-50强雷暴、山谷风、海陆风强对流云小尺度50-1积雨云单体、冰雹、阵雨、龙卷风对流云细胞微尺度<1地面小涡旋、晴空湍流同左常见的几种尺度的天气系统地区中纬度热带半球尺度极地东风带低纬第五章天气系统和天气过程§5-1气团和锋§5-2温带气旋与反气旋§5-3副热带高压§5-4热带天气系统第五章天气系统和天气过程§5-1气团和锋§5-§5-1气团和锋一、气团二、锋§5-1气团和锋一、气团二、锋一、气团
(一)定义:
气象要素(温度、气压、湿度、大气稳定度等)在水平分布上比较均匀的大范围空气团。
空间尺度:水平:整个海洋或大陆(几百-几千公里)垂直:对流层顶(几-十几公里)一、气团(一)定义:(二)气团的形成条件1、必须具有范围广阔、地表性质比较均匀的下垫面气团中的水、热主要来自于下垫面,只有广阔的性质均匀的下垫面,才可以向空气提供相同的水、热,使空气在一定范围内形成的物理属性也大致相同。
例:海洋:形成暖湿的气团沙漠:形成干燥的气团冰盖:形成冷干的气团(二)气团的形成条件1、必须具有范围广阔、地表性质比较均匀的2、具有一个能使空气团物理属性在水平方向
上均匀化的环流场
空气团运行缓慢,方向较稳定,可以使大范围的空气能有较长时间的停留,以便逐渐获得与下垫面相适应的物理属性,通过辐射、湍流、对流、蒸发、凝结、平流及空气的垂直运动来完成。
例:亚洲北部的西伯利亚和蒙古地区
2、具有一个能使空气团物理属性在水平方向
上均匀冬季西北季风冬季西北季风(三)变性1、定义:气团的物理属性随时间变化的过程。2、原因:气团是在一定的下垫面和大气环流中形成后将离开源地移到另一个地方,并与所经过的下垫面不断进行新的水份、热量交换,改变了气团原有的大气层结构、大气运动状况,引起原有气块物理属性和天气特征的改变。(三)变性1、定义:3、影响变性的因素①气团的性质:冷或暖,哪一种变性快?②气团与下垫面性质的差异:③气团离开源地的时间长短:④气团离开源地的距离远近:3、影响变性的因素①气团的性质:冷或暖,哪一种变性快?(四)气团的分类1、地理分类法:根据气团的源地、下垫面性质分,南北半球各有四个:冰洋气团南北极大陆气团(Ac)南北极海洋气团(Am)极地气团中纬大陆气团(Pc)中纬海洋气团(Pm)热带气团热带大陆气团(Tc)热带海洋气团(Tm)赤道气团(E)(四)气团的分类1、地理分类法:冰洋气团南北极大陆气团(Ac2、热力分类法冷气团:气团的温度低于下垫面的温度
特点:所经之处气温降低,本身变暖,由于气团下层温度升高,气团内部易对流。属于不稳定的气团。2、热力分类法冷气团:例:夏季:冷气团含水多,常形成积云、积雨云,产生降水或雷雨天气。冬季:冷气团含水少,只出现淡积云,甚至无云。例:夏季:暖气团:气团的温度高于下垫面的温度
特点:所经之处气温升高,本身变冷,属于稳定性的气团。
若水汽充足:形成层云、层积云,降毛毛雨,雷阵雨,平流雾;若水汽不足:则天气晴好。暖气团:气团的温度高于下垫面的温度(五)中国的气团活动
由于中国大陆地形复杂多样,因此没有气团的源地,多数是变性的气团。1、冬季:①变性的极地大陆气团:此气团源于西伯利亚和蒙古,势力强大,时间长,有寒潮出现。②变性的热带海洋气团:此气团源于西太平洋,暖湿、多云、产生降水。(五)中国的气团活动由于中国大陆地形复杂多样2、夏季
①变性的热带海洋气团:除西北一小部分外全国都受其影响②变性的极地大陆气团:影响长城以北及西北,天气晴朗,但与暖湿气流相遇会产生降水。③变性的热带大陆气团:源于中亚,天气晴、热、干④赤道气团:源于赤道海面,高温、高湿、有雷雨2、夏季①变性的热带海洋气团:3、春秋:
属于过渡季节,主要受变性的极地大陆气团和变性的热带海洋气团的影响3、春秋:属于过渡季节,主要受变性的极地大陆二、锋(一)概述:1、锋的定义:锋是两个性质不同的气团之间的狭窄而又向冷气团倾斜的过渡带。二、锋(一)概述:2、锋的结构暖气团冷气团倾斜的锋面长度宽度地面锋线高空锋区高空锋区GAV几百—几千公里1/50—1/300平均10公里200—400公里几十km2、锋的结构暖气团冷气团倾斜的锋面长度宽度地面锋线高空锋(二)锋的分类根据锋面两侧冷暖气团的移动方向和结构特征分类1、冷锋:所到地区降温,全年都可出现,冬季影响全国,夏季在长江以北冷空气暖空气锋的运动方向(二)锋的分类根据锋面两侧冷暖气团的移动方向和结构特征分类12、暖锋:所到地区升温,在东北及长江中
下游地区以锋面气旋的形式出现锋的运动方向冷气团暖气团2、暖锋:所到地区升温,在东北及长江中
冷气团暖气团暖气团冷气团冷锋暖锋气团运动冷气团主动移向暖气团暖气团主动移向冷气团天气变化过境前过境时过境后气温高、气压低、晴朗阴雨、大风、降温气温降低、气压升高、晴朗气温低、气压高、晴朗阴雨天气气温升高、气压降低、晴朗冷锋暖锋冷气团暖气团暖气团冷气团冷锋暖锋气团运动冷气团主动移向暖气团3、准静止锋:
冷暖气团势力相当,锋面移动缓慢或
呈准静止状态(南北摆动)冷空气暖空气3、准静止锋:
冷暖气团势力相当,锋面移动冷式锢囚锋更冷气团冷气团暖气团4、锢囚锋:冷式锢囚锋更冷气团冷气团暖气团4、锢囚锋:暖式锢囚锋冷气团更冷气团暖气团暖式锢囚锋冷气团更冷气团暖气团(三)气象要素特征1、温度场:①锋区内的水平温度梯度大气团内的温度变化是:1℃/100km锋区的温度变化是:5-10℃/100km
地面锋:地面图(海平面图)上温差大的地区
高空锋区:高空图(等压面图)等温线密集的区域(三)气象要素特征1、温度场:地面锋与高空锋区的关系:高空锋区与地面锋线平行,越向高空,锋区愈向冷空气一侧倾斜,愈远离地面锋。暖气团冷气团地面锋线高空锋区高空锋区地面锋与高空锋区的关系:暖气团冷气团地面锋线高空锋区高空锋区②锋区内有逆温现象
冷空气暖空气逆温层的厚度地面锋线②锋区内有逆温现象冷空气暖空气逆温层的厚度地面锋线2、气压场特点:锋线位于低压槽中,等压线通过地面锋线时,呈气旋式弯折,拆角指向高压1000.01002.51005.0暖空气冷空气abc1000.01002.51005.0低压高压2、气压场特点:锋线位于低压槽中,等压线通过地面1000.03、风场特点:在气压场中,由于地面锋处于低压槽中,根据梯度风的原理,风斜穿等压线,呈气旋式的切变。地面锋成为风的辐合线GCAVVGCAGRCAVVGRCA自由大气摩擦层大气A3、风场特点:在气压场中,由于地面锋处于低压槽GCAVVGC(四)锋面天气1、定义:锋面附近的云系、降水、风和能见度等要素的分布情况。2、影响因素:①锋面坡度:坡度较大移动速度快,对暖空气具有冲击作用,迫使暖空气上升,产生剧烈的天气现象。②气团属性:若暖气团含水量丰沛,降水较多,反之无云和降水。(四)锋面天气1、定义:锋面附近的云系、降水、风和能见③垂直运动:
上升气流愈强,愈能产生大量云雨。上升气流是否强烈主要有以下几种途径:锋面两侧的相对运动:如果冷暖空气垂直于锋面的分量不相等,空气就沿着锋上下滑动。高空槽:槽前有上升气流,若锋在槽前,加强锋面上的上升运动,产生大量的云雨现象。温度平流:暖平流有上升作用;冷平流有下沉作用③垂直运动:上升气流愈强,愈能产生大量云雨。3、锋面天气997.5997.5km02004006008002468高度(km)冷气团1000.01000.01002.51002.51005.01005.0卷云卷层云高层云雨层云暖气团3、锋面天气997.5997.5km020040060080暖锋天气:☺方向:暖空气推动着锋面向冷空气一侧移动,并缓慢爬升。☺坡度:较小(1/150)移动速度慢。☺在空中的位置:高空槽前☺云系的分布:从前到后是卷云、卷层云、高层云、雨层云,愈近地面锋线,云体愈厚,坡度愈小,云体愈长,且云底与锋面相接。暖锋天气:☺方向:暖空气推动着锋面向冷空气一侧移☺天气特点:
降水主要在雨层云,属于连续性降水,强度小,雨区较广(300-400km);锋前降水,冷气团中,因温度分布不均匀,有乱流作用,若空气达到饱和,则产生锋面雾。☺出现的地区:江淮、东北地区☺天气特点:降水主要在雨层云,属于连续I型冷锋1000.01005.01007.51002.5km80060040020002468高度(km)冷空气暖空气卷云卷层云高层云雨层云I型冷锋1000.01005.01007.51002.5kmI型冷锋(缓行冷锋)方向:冷空气向推动着锋面向暖空气一侧运动。坡度:很小,约1/100,移动速度缓慢高空的位置:槽前云系分布:从前到后分别是:雨层云、高层云、卷层云、卷云天气特点:降水发生在雨层云中,且在锋水,多是连续性的,若暖空气不稳定,则产生雷阵雨。出现的地区:夏季在北方,冬季在南方I型冷锋(缓行冷锋)方向:冷空气向推动着锋面向暖空气一侧Ⅱ型冷锋1000.01005.01007.51002.5km80060040020002468高度(km)冷空气暖空气Ⅱ型冷锋1000.01005.01007.51002.5kmⅡ型冷锋(急行冷锋)方向:冷气团推动锋面向暖空气一侧移动坡度:较大1/70(1/40---1/80)移动速度快在高空中的位置:槽线附近或下沉气流区中云系的分布:因坡度大,出现强对流性的天气,形成强盛的积雨云,出现雷暴和阵性降水;若在槽后,则暖空气沿锋面下滑,无云。暖空气稳定时,则出现层状云系。Ⅱ型冷锋(急行冷锋)方向:冷气团推动锋面向暖空气一侧移动天气特点:这种冷锋过境时,往往狂风暴雨、雷电交加,气象要素有剧变。锋线一过则天气豁然晴朗。但降水区较窄。冬季因暖空气干燥,则锋后出现大风和风沙天气。出现的地区:常出现在我国北方的春、冬季。春季更为多见。天气特点:准静止锋形成:往往由冷锋演变而成的。当冷锋南下过程中势力逐渐减弱,与南方的暖空气团交绥而势匀力敌时,就形成了准静止锋。分类:根据云系的部位不同分为云系在锋上(华南准静止锋)、云系在锋下的(昆明准静止锋)准静止锋形成:往往由冷锋演变而成的。当冷锋南卷云卷层云高层云雨层云准静止锋天气----华南准静止锋1000800600400200水平距离(km)南246高度(km)卷云卷层云高层云雨层云准静止锋天气----华南准静止锋100华南准静止锋华南准静止锋华南准静止锋特点
与第一型冷锋相似,但坡度小(1/200)
云雨区的宽度比较大,强度小,连续性
因锋面坡度小,暖空气要爬升到一定的高度后才能达到凝结高度而形成降水,所以降水区往往离锋有一定的距离。华南准静止锋特点与第一型冷锋相似,但坡度小(昆明准静止锋200400600800水平距离(km)246高度(km)高层云北冷空气层积云暖空气昆明准静止锋200400600800水平距离246高度(km昆明准静止锋特点冷空气南下,受西南山地阻挡,在昆、贵之间形成了地形静止锋静止锋多半处于高压控制下,锋上暖空气干燥,无明显云系。锋下面冷空气南下时受到山地影响被迫抬升形成层积云。多为连续性降水。江南地区的“清明时节雨纷纷”就是这种静止锋产生的昆明准静止锋特点冷空气南下,受西南山地阻挡,在昆华西秋雨华西秋雨(五)锋的生、消及移动1、锋的生、消:凡是促使锋区水平温度梯度随时间增大(减小)的过程就是锋的生(消)(五)锋的生、消及移动1、锋的生、消:①空气的水平运动:冷暖空气相接近锋生(背离锋消)②空气的垂直运动:r>rd时,增大温差锋生(有上下对流,减小温差锋消)③空气的非绝热变化:通过辐射、对流、传导、潜热交换促使冷暖空气温度趋于不均匀的锋生(结果温度均一的锋消)影响锋生(消)的因素:①空气的水平运动:影响锋生(消)的因素:2、锋的移动
锋的移动主要取决于冷暖空气垂直于锋的风的向量。Vv′冷气团暖气团2、锋的移动锋的移动主要取决于冷暖空气垂直于锋§5-2温带气旋与反气旋1、气旋和反气旋概述定义:气旋是中心气压比四周低的水平旋涡。在北半球,气旋区域内空气作逆时针方向流动,在南半球则相反;反气旋是中心气压高四周气压低的水平旋涡。在北半球,反气旋区域内的空气作顺时针方向流动,在南半球则相反。气旋和反气旋一般也称低压和高压。§5-2温带气旋与反气旋1、气旋和反气旋概述范围:气旋和反气旋的范围是以地面图上最外面一条闭合等压线的范围来度量的。气旋:1000km;2000~3000km;200~300km反气旋:数千千米范围:强度:气旋和反气旋的强度可以用其最大风速来度量:在强的气旋中,地面最大风速可达30米/秒以上。在强的反气旋中,地面最大风速为20一30米/秒。气旋和反气旋的强度还可用中心气压值表示:地面气旋的中心气压值一般为1010-970百帕,个别中心值有低于930百帕的。地面反气旋的中心气压值一般为1020一l030百帕,西伯利亚高压一般在1040百帕以上。强度:2、温带气旋结构:温带气旋是指生成和活动于中高纬温带地区的低气压系统。从气压场看,是中心气压低于四周,并有闭合等压线的低压系统。从风场看,在北半球低压区内,风绕低压中心作逆时针旋转。从温度场看,温带气旋往往由冷、暖气团组成并伴随有冷、暖锋活动,温带气旋也称为锋面气旋。2、温带气旋天气气旋前方是宽广的暖锋云系及相伴随的连续性降水天气;气旋后方是比较狭窄的冷锋云系和降水天气;气旋中部是暖气团天气。天气由于温带气旋具有锋面结构,因此又称为锋面气旋。它是中高纬度的天气系统多见于温带地区。锋面气旋的天气状况取决于气旋的温度场结构、空气的稳定度、水汽条件、高空环流形势、地形及气旋发展阶段等因素。由于温带气旋具有锋面结构,因此又称为锋面气旋。它是中高纬度的3、温带反气旋温带反气旋是活动在中高纬地区的反气旋,一般分为冷性反气旋和移动性反气旋。3、温带反气旋反气旋的天气特征规模较小的位于两个气旋之间的反气旋天气是:前部具有冷锋后部的天气特征,后部具有暖锋前部的天气特征。强大的冷性反气旋(即所谓寒潮高压),从西伯利亚和蒙古侵入我国时,能带下大量的冷空气,使所经之地,气温骤降,风速猛增。反气旋的天气特征3、温带反气旋——寒潮寒潮(coldwave),又称寒流,是指来自高纬度地区的寒冷空气,在特定天气形势下迅速加强南下,造成沿途大范围的剧烈降温、大风和风雪天气。这种冷空气南侵过程达到一定强度标准的称为寒潮。3、温带反气旋——寒潮寒潮标准我国中央气象台规定,由于冷空气的侵入使气温在24小时内下降10℃以上,最低气温降至5℃以下,作为发布寒潮警报的标准。寒潮标准补充规定:长江中下游及其以北地区48小时内降温10℃以上,长江中下游最低气温≤4℃,陆上三个大区有5级以上大风,渤海、黄海、东海先后有7级以上大风,作为寒潮警报标准。如果上述区域48小时内降温达14℃,其余同上时,则作为强寒潮警报标准。不同国家和地区使用的降温及所达到的最低温度标准不尽一样。补充规定:长江中下游及其以北地区48小时内降温10℃以上,长中国气象科学研究院的寒潮年鉴将冷空气过程分为全国性寒潮、区域性寒潮、强冷空气、一般冷空气四级。中国气象科学研究院的寒潮年鉴将冷空气过程分为全国性寒潮、区域寒潮活动概况:我国冬半年的全国性寒潮平均每年约有3-4次,还有约2次仅影响长江以北的北方寒潮或仅影响长江以南的南方寒潮。但各年之间差异很大,全国性寒潮多者达五次,少者一次也没有。但是一般强度的冷空气则活动十分频繁,冬半年平均每3-4天就有一次冷空气活动。全国性寒潮一船于9月下旬开始活动,一直到第二年5月才结束。寒潮活动的年变化也很明显。3-4月是寒潮活动额数的最高峰,11月是次峰。寒潮活动概况:§5-3副热带高压一、副高的概述1、定义:根据三圈环流给出副热带高压是一个环绕副热带地区的动力性高压带。因为它位于副热带,气温较高,称暖副高(副暖高)在北半球,因海陆和地形的影响,常分裂成几个高压中心:§5-3副热带高压一、副高的概述在北半球夏季出现的是西太平洋副高、东太平洋副高、北非高压、大西洋副高(亚速尔高压);夏季有太平洋副高(夏威夷高压)、北非高压、大西洋副高(亚速尔高压)。南半球的副热带高压,有南太平洋高压、南大西洋高压和南印度洋高压等。在北半球夏季出现的是西太平洋副高、东太平洋副高、北非高压、大副热带高压是制约大气环流变化的重要成员之一,是控制热带、副热带地区的、持久的、大型天气系统之一。副热带高压是最直接地控制和影响台风活动的最主要的大型天气系统。副热带高压是制约大气环流变化的重要成员之一,是控制热带、副热副热带高压与青藏高压–青藏高压又称南亚高压,是夏季出现在亚洲大陆南部青藏高原上空对流层顶部的大型暖性高压系统。–夏季对流层上部,全球最强大、最稳定、范围最大的高压。副热带高压与青藏高压青藏高压与太平洋副热带高压的比较:形成:前者主要是热力因子在起作用,后者则是动力因子占主要地位。太平洋副热带高压自上到下,强度不减,直到850百帕和地面都是强高压;而青藏高压自上到下,强度大减,在700百帕上为热低压,500百帕是过渡层,400百帕以上即为暖高压,在100百帕上是一个控制性系统。太平洋副热带高压内基本上为下沉气流区,而青藏高压内有上升气流。太平洋副热带高压基本上是无云区或少云区,而青藏高原内经常有强烈的对流活动。为严格区别起见,把主要出现在对流层中、下层位于大洋上的暖性高压按惯例称为副热带高压,而把主要出现在对流层上层,位于高原大陆上的暖高压称为高原高压或大陆高压。青藏高压与太平洋副热带高压的比较:2、副热带高压的强度多年观测事实表明,太平洋副热带高压是常年存在的,它是一个稳定而少动的暖性深厚系统。太平洋副热带高压的强度和范围,冬、夏有很大不同:夏季,太平洋副热带高压特别强大,其范围几乎占整个北半球面积的1/4~1/5;冬季,强度减弱,范围也缩小很多。①行星风系的季节性移动作用夏季行星风系北移②青藏高原的作用2、副热带高压的强度副热带高压的强度总的看来是随高度增强的。夏季,在大陆上及接近大陆的海面上温度较高,所以位于该地区上空的高压随高度迅速增强;而位于海洋上空的高压则不然,在500百帕以上各层表现的比大陆上弱的多。至100百帕上,太平洋副热带高压已经主要位于沿海岸及大陆上空。通常所说的太平洋副热带高压脊主要是指500百帕的情况。副热带高压的强度总的看来是随高度增强的。夏季,在大陆上及接近3、副热带高压的形状:平均形状:东西扁长形状偶尔形状:南北狭长形状脊线平均位置:西南西——东北东走向3、副热带高压的形状:二、副热带高压的各部位结构与天气特征:
1、西北、西:气流来自于低纬,潮湿、温暖,上升气流强2、东、东南:受偏北、偏东气流的影响力,较冷,以下沉气流为主,多晴朗少云的天气。3、西南:属于东风气流,天气晴好4、中心:下沉气流强,晴朗少云、风力弱、炎热二、副热带高压的各部位结构与天气特征:
1、西北、西:气流来副热带高压内温度的水平梯度一般都比较小,而高压南北两侧,温度梯度明显增大,特别是太平洋副高的北部和西北部。太平洋副热带高压脊线附近气压梯度较小,水平风速也较小,而南北两侧气压梯度较大,水平风速也较大。其两侧风速随高度而增大,到一定高度上便形成急流,北侧为西风急流,南侧为东风急流。副热带高压内温度的水平梯度一般都比较小,而高压南北两侧,温度三、西太平洋副热带高压西太平洋副热带高压是太平洋副高在夏季的一个单体,因范围大,势力强,则用脊线的位置代表西太平洋副高在大气中的位置。副高活动具有一定明显的规律性,这种规律与我国东部主要雨带的南北移动是一致的,并且雨带就位于西太平洋副热带高压脊线以北的5-8个纬度处。三、西太平洋副热带高压西太平洋副热带高压是太平洋副高在夏季的(一)季节活动规律及其对我国东部地区天气的影响:西太平洋副热带高压的季节性活动,对我国天气有重要影响,表现在我国大陆上的主要雨带,呈季节性南北移动。通常雨带位于西太平洋副热带高压脊线以北5-8个纬度处。一般情况下:(一)季节活动规律及其对我国东部地区天气的影响:西太平洋副副高脊线位置与我国天气的关系副高脊线位置与我国天气的关系副热带高压移动的规律:副高脊线北上南撤的移动,属于全球性的,并且北进持续的时间长,速度慢,而南撤时间短,速度快,并且北进与西伸相结合,南撤与东缩相结合。副热带高压移动的规律:副热带高压的异常:副高进退时间的早晚、位置的偏北或偏南、停留时间的长短都使我国出现旱或涝灾害。例:1959年6月:副热带高压在15°N以南,10天后,跳到20°N以北,长江出现干旱无雨。1961年6月中旬:副高在30°N稳定,江淮出现少雨及旱灾1972年:副高位置偏东,则华西、华北出现干旱的天气。副热带高压的异常:(二)梅雨:1、定义:从江淮流域——日本南部,每年初夏6—7月间都有一段连续阴雨期,降水量大,降水次数频繁。正值江南梅子成熟的季节,称“梅雨”或“霉雨”。范围:西:宜昌东:日本南部南北:26——34°N(二)梅雨:2、天气:①阴雨天、潮湿、暴雨多②日照少、闷热③时晴时雨、时冷时热2、天气:3、形成原因:阻塞高压南部的西风带中的短波槽后的冷空气南下与西太平洋副热带高压西侧的暖湿气流相遇,形成冷静止或移动缓慢的冷锋,并与高空切变线配合,形成江淮流域的持久的阴雨天。3、形成原因:阻塞高压南部的西风带中的短波槽后的冷空气南下4、梅雨期:正常年份:6月中旬——入梅7月上旬——出梅平均活动20天,一般在10——30天,降水量达到全年的1/2早梅年份:5月中旬——5月底入梅,脊线在20—25°N附近4、梅雨期:正常年份:6月中旬——入梅7月上旬——“黄梅时节家家雨,青草池边处处蛙”“有约不来过夜半,闲敲棋子落灯光”“雨打黄梅头,四五十日无日头”“梅雾不过晌,过晌断水流”“梅里西风毒如砒,梅里南风大水来”某些年份梅雨期无雨—空梅;少雨—少梅“黄梅时节家家雨,青草池边处处蛙”§5.4热带天气系统热带气旋热带气旋是形成于热带海洋上、具有暖中心结构、强烈的气旋性涡旋。它来临时往往带来狂风、暴雨和惊涛骇浪,是一种往往带来灾害性天气的天气系统。§5.4热带天气系统热带气旋1、分类和命名不同的国家对热带气旋有不同的称谓,中国和东亚地区称为台风,大西洋地区称为飓风,印度洋地区称为热带风暴,澳大利亚地区称“Willie”风。世界气象组织对热带气旋的分类标准是,按热带气旋中心附近最大平均风力将热带气旋划分为四级:风力<8级为热带低压;风力8-9级为热带风暴;风力10-11为强热带风暴;风力12级为台风或飓风。1、分类和命名热带气旋热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风,共分6个等级。热带低压:风速10.8—17.1米/秒、风力6—7级热带风暴:风速17.2—24.4米/秒、风力8—9级强热带风暴:风速24.5—32.6米/秒、风力10—11级台风:风速32.7—41.4米/秒、风力12—13级强台风:风速41.5—50.9米/秒、风力14—15级超强台风:风速大于或等于51.0米/秒、风力16级或以上热带气旋热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台热带气旋的命名1998年12月1-7日在菲律宾马尼拉举行了台风委员会第31届会议,世界气象组织台风委员会亚太地区成员国有柬埔寨、中国、朝鲜、中国香港、日本、中国澳门、老挝、马来西亚、密克罗尼西联邦、菲律宾、韩国、泰国、美国和越南等国家参加,台风委员会区域气象中心设在东京台风中心。每年由他们负责向成员国发布热带风暴(强热带风暴、台风)的强度、名称、编号顺序以及编报理由。并且,会议还决定了从2000年1月1日开始使用新的西北太平洋和南海地区热带气旋命名表。热带气旋的命名新表中的140个名称是由十四个成员国共同提供的。例如,“龙王”、“悟空”、“玉兔”等是由我国代表推荐的名字;“启德”、“珍珠”等分别由香港和澳门代表推荐的名字,这些名字具有亚太地区的特色。对于那些造成特别严重灾害的热带气旋的名字,台风委员会的成员国可以提出申请,将其名字从台风命名表中删除,其名字将载入台风灾害史册。新表中的140个名称是由十四个成员国共同提供的。例如,“龙王(一)台风的概述:1、定义:台风是发生在热带海洋上的低压涡旋,它是一种灾害性天气。但台风带来充沛的雨水,也可缓解或解除某些地方的旱情。(一)台风的概述:2、台风的范围:以台风最外围闭合等压线的直径来量度,台风环流伸展的垂直高度可达12-16km。2、台风的范围:以台风最外围闭合等压线的直径来量度,台风环流3、台风的强度:以近台风中心地面最大平均风速和中心海平面气压值来确定。大多数台风风速在20-50m/s,大者可达110m/s,甚至更大。台风中心气压值一般为950hpa,低者达920hpa,例:1998年6月9日:在印度登陆的强热带风暴,平均风速100m/s,死伤3500人,死560人,失踪近千人。3、台风的强度:以近台风中心地面最大平均风速和中心海平面气压4、台风的生命史:有四个过程发生——加深——强度少变——衰亡活动时间:3—8天长20天短1-2天季节:夏秋长,冬春短4、台风的生命史:有四个过程发生——加深——强度少变—(二)台风的源地:发生在南、北纬5°—20°左右的高水温的洋面上。全球台风主要发源于8个海区,北半球:北太平洋西部、北太平洋东部、北大西洋西部、孟加拉湾和阿拉伯海南半球:南太平洋西部、南印度洋东部及南印度洋西部三个海区。西北太平洋上有三个台风集中区:南海中部洋面菲律宾群岛以东洋面关岛附近的洋面(二)台风的源地:发生在南、北纬5°—20°左右的高水温的洋(三)台风的结构:台风是一个扁平的、深厚的、园形的暖性涡旋1、水平结构:①外螺旋云带:由层积云或浓积云组成的云带直接卷入台风内部②内螺旋云带:风速小于8级,出现阵风,宽度为200—300km③云墙:云顶高度可达12公里以上,好似一堵高耸的云墙,仅有8—19公里,天气十分恶劣,狂风暴雨,有强烈的对流,破坏性最大。④台风眼区:因气流下沉晴空无云。台风低层水汽充沛,逆温层以下也可能产生一些层积云和积云,但垂直发展不盛,云隙较多。直径仅有10—70km。(三)台风的结构:台风是一个扁平的、深厚的、园形的暖性涡旋2、垂直结构:①流入层:地面——3公里处(主要在1公里以下)是能量、水汽的主要输入层。②过渡层:3—7公里其中心温度四周高(10℃)③流出层:7—8公里——台风顶以辐散气流为主,2、垂直结构:(四)温压场的特点:1、气压场:属于低压涡旋,990—870毫巴水平方向:等压线漏斗状垂直方向:低压下凹等压面在400—250毫巴(4400—11000米)上被高压环流围绕。2、温度场:中心温度比四周温度高(四)温压场的特点:(五)台风的天气1、特征:高温、降水、大风①眼区:晴朗少云微风②云墙:狂风暴雨、天气恶劣、降水强度大③墙外:浓积云和辐散状的高云,常有小雨。2、台风是一个强降水系统:①特点:强度大、范围广、分布不均匀②降水的位置:垂直云墙、螺旋状云带③降水形成的原因:(五)台风的天气(六)台风形成的原因:台风的形成主要具备以下几个条件:①广阔的高温、高湿洋面:②地转偏向力达到一定值:③风的垂直切变要小:④合适的流场(六)台风形成的原因:(七)消亡条件:台风消亡大致有两个途径:1、台风登陆后减弱消失:2、有冷空气侵入后,变为温带锋面气旋:(七)消亡条件:(八)台风的移动路径:以西北太平洋为例(1)西路径:台风从菲律宾以东洋面一直向西移动,经过南海在我国海南岛及越南一带登陆,对我国华南沿海地区影响较大。海南岛及越南一带登陆对我国华南沿海地区影响大。(2)西北路径:台风从菲律宾以东洋面向西北方向移动,穿过琉球群岛,在我国江、浙或横穿台湾海峡,要浙闽一带登陆。这条路径对我国影响范围较大,尤其对华东地区影响更大。(3)转向路径:台风从菲律宾以东向西北方向移动,然后转向东北方向移去,路径呈抛物线状,以我国东部沿海地区及日本影响较大。(八)台风的移动路径:以西北太平洋为例第五章天气系统和天气过程天气:是在一定地理环境中短时间内的大气状态(如冷暖、风雨、干湿、阴晴等)及其变化的总称。天气系统:指引起天气变化的高压、低压、高压脊、低压槽、鞍天型气压场等,具有典型特征的大气运动的系统。第五章天气系统和天气过程天气:是在一定地理环境中短时间常见的几种尺度的天气系统地区尺度(km)中纬度热带半球尺度>10000极地东风带中纬西风带低纬信风带洲际尺度10000-5000长波副热带高压带赤道辐合带大尺度5000-500温带气旋、反气旋、高空急流、锋面台风东风波中尺度500-50强雷暴、山谷风、海陆风强对流云小尺度50-1积雨云单体、冰雹、阵雨、龙卷风对流云细胞微尺度<1地面小涡旋、晴空湍流同左常见的几种尺度的天气系统地区中纬度热带半球尺度极地东风带低纬第五章天气系统和天气过程§5-1气团和锋§5-2温带气旋与反气旋§5-3副热带高压§5-4热带天气系统第五章天气系统和天气过程§5-1气团和锋§5-§5-1气团和锋一、气团二、锋§5-1气团和锋一、气团二、锋一、气团
(一)定义:
气象要素(温度、气压、湿度、大气稳定度等)在水平分布上比较均匀的大范围空气团。
空间尺度:水平:整个海洋或大陆(几百-几千公里)垂直:对流层顶(几-十几公里)一、气团(一)定义:(二)气团的形成条件1、必须具有范围广阔、地表性质比较均匀的下垫面气团中的水、热主要来自于下垫面,只有广阔的性质均匀的下垫面,才可以向空气提供相同的水、热,使空气在一定范围内形成的物理属性也大致相同。
例:海洋:形成暖湿的气团沙漠:形成干燥的气团冰盖:形成冷干的气团(二)气团的形成条件1、必须具有范围广阔、地表性质比较均匀的2、具有一个能使空气团物理属性在水平方向
上均匀化的环流场
空气团运行缓慢,方向较稳定,可以使大范围的空气能有较长时间的停留,以便逐渐获得与下垫面相适应的物理属性,通过辐射、湍流、对流、蒸发、凝结、平流及空气的垂直运动来完成。
例:亚洲北部的西伯利亚和蒙古地区
2、具有一个能使空气团物理属性在水平方向
上均匀冬季西北季风冬季西北季风(三)变性1、定义:气团的物理属性随时间变化的过程。2、原因:气团是在一定的下垫面和大气环流中形成后将离开源地移到另一个地方,并与所经过的下垫面不断进行新的水份、热量交换,改变了气团原有的大气层结构、大气运动状况,引起原有气块物理属性和天气特征的改变。(三)变性1、定义:3、影响变性的因素①气团的性质:冷或暖,哪一种变性快?②气团与下垫面性质的差异:③气团离开源地的时间长短:④气团离开源地的距离远近:3、影响变性的因素①气团的性质:冷或暖,哪一种变性快?(四)气团的分类1、地理分类法:根据气团的源地、下垫面性质分,南北半球各有四个:冰洋气团南北极大陆气团(Ac)南北极海洋气团(Am)极地气团中纬大陆气团(Pc)中纬海洋气团(Pm)热带气团热带大陆气团(Tc)热带海洋气团(Tm)赤道气团(E)(四)气团的分类1、地理分类法:冰洋气团南北极大陆气团(Ac2、热力分类法冷气团:气团的温度低于下垫面的温度
特点:所经之处气温降低,本身变暖,由于气团下层温度升高,气团内部易对流。属于不稳定的气团。2、热力分类法冷气团:例:夏季:冷气团含水多,常形成积云、积雨云,产生降水或雷雨天气。冬季:冷气团含水少,只出现淡积云,甚至无云。例:夏季:暖气团:气团的温度高于下垫面的温度
特点:所经之处气温升高,本身变冷,属于稳定性的气团。
若水汽充足:形成层云、层积云,降毛毛雨,雷阵雨,平流雾;若水汽不足:则天气晴好。暖气团:气团的温度高于下垫面的温度(五)中国的气团活动
由于中国大陆地形复杂多样,因此没有气团的源地,多数是变性的气团。1、冬季:①变性的极地大陆气团:此气团源于西伯利亚和蒙古,势力强大,时间长,有寒潮出现。②变性的热带海洋气团:此气团源于西太平洋,暖湿、多云、产生降水。(五)中国的气团活动由于中国大陆地形复杂多样2、夏季
①变性的热带海洋气团:除西北一小部分外全国都受其影响②变性的极地大陆气团:影响长城以北及西北,天气晴朗,但与暖湿气流相遇会产生降水。③变性的热带大陆气团:源于中亚,天气晴、热、干④赤道气团:源于赤道海面,高温、高湿、有雷雨2、夏季①变性的热带海洋气团:3、春秋:
属于过渡季节,主要受变性的极地大陆气团和变性的热带海洋气团的影响3、春秋:属于过渡季节,主要受变性的极地大陆二、锋(一)概述:1、锋的定义:锋是两个性质不同的气团之间的狭窄而又向冷气团倾斜的过渡带。二、锋(一)概述:2、锋的结构暖气团冷气团倾斜的锋面长度宽度地面锋线高空锋区高空锋区GAV几百—几千公里1/50—1/300平均10公里200—400公里几十km2、锋的结构暖气团冷气团倾斜的锋面长度宽度地面锋线高空锋(二)锋的分类根据锋面两侧冷暖气团的移动方向和结构特征分类1、冷锋:所到地区降温,全年都可出现,冬季影响全国,夏季在长江以北冷空气暖空气锋的运动方向(二)锋的分类根据锋面两侧冷暖气团的移动方向和结构特征分类12、暖锋:所到地区升温,在东北及长江中
下游地区以锋面气旋的形式出现锋的运动方向冷气团暖气团2、暖锋:所到地区升温,在东北及长江中
冷气团暖气团暖气团冷气团冷锋暖锋气团运动冷气团主动移向暖气团暖气团主动移向冷气团天气变化过境前过境时过境后气温高、气压低、晴朗阴雨、大风、降温气温降低、气压升高、晴朗气温低、气压高、晴朗阴雨天气气温升高、气压降低、晴朗冷锋暖锋冷气团暖气团暖气团冷气团冷锋暖锋气团运动冷气团主动移向暖气团3、准静止锋:
冷暖气团势力相当,锋面移动缓慢或
呈准静止状态(南北摆动)冷空气暖空气3、准静止锋:
冷暖气团势力相当,锋面移动冷式锢囚锋更冷气团冷气团暖气团4、锢囚锋:冷式锢囚锋更冷气团冷气团暖气团4、锢囚锋:暖式锢囚锋冷气团更冷气团暖气团暖式锢囚锋冷气团更冷气团暖气团(三)气象要素特征1、温度场:①锋区内的水平温度梯度大气团内的温度变化是:1℃/100km锋区的温度变化是:5-10℃/100km
地面锋:地面图(海平面图)上温差大的地区
高空锋区:高空图(等压面图)等温线密集的区域(三)气象要素特征1、温度场:地面锋与高空锋区的关系:高空锋区与地面锋线平行,越向高空,锋区愈向冷空气一侧倾斜,愈远离地面锋。暖气团冷气团地面锋线高空锋区高空锋区地面锋与高空锋区的关系:暖气团冷气团地面锋线高空锋区高空锋区②锋区内有逆温现象
冷空气暖空气逆温层的厚度地面锋线②锋区内有逆温现象冷空气暖空气逆温层的厚度地面锋线2、气压场特点:锋线位于低压槽中,等压线通过地面锋线时,呈气旋式弯折,拆角指向高压1000.01002.51005.0暖空气冷空气abc1000.01002.51005.0低压高压2、气压场特点:锋线位于低压槽中,等压线通过地面1000.03、风场特点:在气压场中,由于地面锋处于低压槽中,根据梯度风的原理,风斜穿等压线,呈气旋式的切变。地面锋成为风的辐合线GCAVVGCAGRCAVVGRCA自由大气摩擦层大气A3、风场特点:在气压场中,由于地面锋处于低压槽GCAVVGC(四)锋面天气1、定义:锋面附近的云系、降水、风和能见度等要素的分布情况。2、影响因素:①锋面坡度:坡度较大移动速度快,对暖空气具有冲击作用,迫使暖空气上升,产生剧烈的天气现象。②气团属性:若暖气团含水量丰沛,降水较多,反之无云和降水。(四)锋面天气1、定义:锋面附近的云系、降水、风和能见③垂直运动:
上升气流愈强,愈能产生大量云雨。上升气流是否强烈主要有以下几种途径:锋面两侧的相对运动:如果冷暖空气垂直于锋面的分量不相等,空气就沿着锋上下滑动。高空槽:槽前有上升气流,若锋在槽前,加强锋面上的上升运动,产生大量的云雨现象。温度平流:暖平流有上升作用;冷平流有下沉作用③垂直运动:上升气流愈强,愈能产生大量云雨。3、锋面天气997.5997.5km02004006008002468高度(km)冷气团1000.01000.01002.51002.51005.01005.0卷云卷层云高层云雨层云暖气团3、锋面天气997.5997.5km020040060080暖锋天气:☺方向:暖空气推动着锋面向冷空气一侧移动,并缓慢爬升。☺坡度:较小(1/150)移动速度慢。☺在空中的位置:高空槽前☺云系的分布:从前到后是卷云、卷层云、高层云、雨层云,愈近地面锋线,云体愈厚,坡度愈小,云体愈长,且云底与锋面相接。暖锋天气:☺方向:暖空气推动着锋面向冷空气一侧移☺天气特点:
降水主要在雨层云,属于连续性降水,强度小,雨区较广(300-400km);锋前降水,冷气团中,因温度分布不均匀,有乱流作用,若空气达到饱和,则产生锋面雾。☺出现的地区:江淮、东北地区☺天气特点:降水主要在雨层云,属于连续I型冷锋1000.01005.01007.51002.5km80060040020002468高度(km)冷空气暖空气卷云卷层云高层云雨层云I型冷锋1000.01005.01007.51002.5kmI型冷锋(缓行冷锋)方向:冷空气向推动着锋面向暖空气一侧运动。坡度:很小,约1/100,移动速度缓慢高空的位置:槽前云系分布:从前到后分别是:雨层云、高层云、卷层云、卷云天气特点:降水发生在雨层云中,且在锋水,多是连续性的,若暖空气不稳定,则产生雷阵雨。出现的地区:夏季在北方,冬季在南方I型冷锋(缓行冷锋)方向:冷空气向推动着锋面向暖空气一侧Ⅱ型冷锋1000.01005.01007.51002.5km80060040020002468高度(km)冷空气暖空气Ⅱ型冷锋1000.01005.01007.51002.5kmⅡ型冷锋(急行冷锋)方向:冷气团推动锋面向暖空气一侧移动坡度:较大1/70(1/40---1/80)移动速度快在高空中的位置:槽线附近或下沉气流区中云系的分布:因坡度大,出现强对流性的天气,形成强盛的积雨云,出现雷暴和阵性降水;若在槽后,则暖空气沿锋面下滑,无云。暖空气稳定时,则出现层状云系。Ⅱ型冷锋(急行冷锋)方向:冷气团推动锋面向暖空气一侧移动天气特点:这种冷锋过境时,往往狂风暴雨、雷电交加,气象要素有剧变。锋线一过则天气豁然晴朗。但降水区较窄。冬季因暖空气干燥,则锋后出现大风和风沙天气。出现的地区:常出现在我国北方的春、冬季。春季更为多见。天气特点:准静止锋形成:往往由冷锋演变而成的。当冷锋南下过程中势力逐渐减弱,与南方的暖空气团交绥而势匀力敌时,就形成了准静止锋。分类:根据云系的部位不同分为云系在锋上(华南准静止锋)、云系在锋下的(昆明准静止锋)准静止锋形成:往往由冷锋演变而成的。当冷锋南卷云卷层云高层云雨层云准静止锋天气----华南准静止锋1000800600400200水平距离(km)南246高度(km)卷云卷层云高层云雨层云准静止锋天气----华南准静止锋100华南准静止锋华南准静止锋华南准静止锋特点
与第一型冷锋相似,但坡度小(1/200)
云雨区的宽度比较大,强度小,连续性
因锋面坡度小,暖空气要爬升到一定的高度后才能达到凝结高度而形成降水,所以降水区往往离锋有一定的距离。华南准静止锋特点与第一型冷锋相似,但坡度小(昆明准静止锋200400600800水平距离(km)246高度(km)高层云北冷空气层积云暖空气昆明准静止锋200400600800水平距离246高度(km昆明准静止锋特点冷空气南下,受西南山地阻挡,在昆、贵之间形成了地形静止锋静止锋多半处于高压控制下,锋上暖空气干燥,无明显云系。锋下面冷空气南下时受到山地影响被迫抬升形成层积云。多为连续性降水。江南地区的“清明时节雨纷纷”就是这种静止锋产生的昆明准静止锋特点冷空气南下,受西南山地阻挡,在昆华西秋雨华西秋雨(五)锋的生、消及移动1、锋的生、消:凡是促使锋区水平温度梯度随时间增大(减小)的过程就是锋的生(消)(五)锋的生、消及移动1、锋的生、消:①空气的水平运动:冷暖空气相接近锋生(背离锋消)②空气的垂直运动:r>rd时,增大温差锋生(有上下对流,减小温差锋消)③空气的非绝热变化:通过辐射、对流、传导、潜热交换促使冷暖空气温度趋于不均匀的锋生(结果温度均一的锋消)影响锋生(消)的因素:①空气的水平运动:影响锋生(消)的因素:2、锋的移动
锋的移动主要取决于冷暖空气垂直于锋的风的向量。Vv′冷气团暖气团2、锋的移动锋的移动主要取决于冷暖空气垂直于锋§5-2温带气旋与反气旋1、气旋和反气旋概述定义:气旋是中心气压比四周低的水平旋涡。在北半球,气旋区域内空气作逆时针方向流动,在南半球则相反;反气旋是中心气压高四周气压低的水平旋涡。在北半球,反气旋区域内的空气作顺时针方向流动,在南半球则相反。气旋和反气旋一般也称低压和高压。§5-2温带气旋与反气旋1、气旋和反气旋概述范围:气旋和反气旋的范围是以地面图上最外面一条闭合等压线的范围来度量的。气旋:1000km;2000~3000km;200~300km反气旋:数千千米范围:强度:气旋和反气旋的强度可以用其最大风速来度量:在强的气旋中,地面最大风速可达30米/秒以上。在强的反气旋中,地面最大风速为20一30米/秒。气旋和反气旋的强度还可用中心气压值表示:地面气旋的中心气压值一般为1010-970百帕,个别中心值有低于930百帕的。地面反气旋的中心气压值一般为1020一l030百帕,西伯利亚高压一般在1040百帕以上。强度:2、温带气旋结构:温带气旋是指生成和活动于中高纬温带地区的低气压系统。从气压场看,是中心气压低于四周,并有闭合等压线的低压系统。从风场看,在北半球低压区内,风绕低压中心作逆时针旋转。从温度场看,温带气旋往往由冷、暖气团组成并伴随有冷、暖锋活动,温带气旋也称为锋面气旋。2、温带气旋天气气旋前方是宽广的暖锋云系及相伴随的连续性降水天气;气旋后方是比较狭窄的冷锋云系和降水天气;气旋中部是暖气团天气。天气由于温带气旋具有锋面结构,因此又称为锋面气旋。它是中高纬度的天气系统多见于温带地区。锋面气旋的天气状况取决于气旋的温度场结构、空气的稳定度、水汽条件、高空环流形势、地形及气旋发展阶段等因素。由于温带气旋具有锋面结构,因此又称为锋面气旋。它是中高纬度的3、温带反气旋温带反气旋是活动在中高纬地区的反气旋,一般分为冷性反气旋和移动性反气旋。3、温带反气旋反气旋的天气特征规模较小的位于两个气旋之间的反气旋天气是:前部具有冷锋后部的天气特征,后部具有暖锋前部的天气特征。强大的冷性反气旋(即所谓寒潮高压),从西伯利亚和蒙古侵入我国时,能带下大量的冷空气,使所经之地,气温骤降,风速猛增。反气旋的天气特征3、温带反气旋——寒潮寒潮(coldwave),又称寒流,是指来自高纬度地区的寒冷空气,在特定天气形势下迅速加强南下,造成沿途大范围的剧烈降温、大风和风雪天气。这种冷空气南侵过程达到一定强度标准的称为寒潮。3、温带反气旋——寒潮寒潮标准我国中央气象台规定,由于冷空气的侵入使气温在24小时内下降10℃以上,最低气温降至5℃以下,作为发布寒潮警报的标准。寒潮标准补充规定:长江中下游及其以北地区48小时内降温10℃以上,长江中下游最低气温≤4℃,陆上三个大区有5级以上大风,渤海、黄海、东海先后有7级以上大风,作为寒潮警报标准。如果上述区域48小时内降温达14℃,其余同上时,则作为强寒潮警报标准。不同国家和地区使用的降温及所达到的最低温度标准不尽一样。补充规定:长江中下游及其以北地区48小时内降温10℃以上,长中国气象科学研究院的寒潮年鉴将冷空气过程分为全国性寒潮、区域性寒潮、强冷空气、一般冷空气四级。中国气象科学研究院的寒潮年鉴将冷空气过程分为全国性寒潮、区域寒潮活动概况:我国冬半年的全国性寒潮平均每年约有3-4次,还有约2次仅影响长江以北的北方寒潮或仅影响长江以南的南方寒潮。但各年之间差异很大,全国性寒潮多者达五次,少者一次也没有。但是一般强度的冷空气则活动十分频繁,冬半年平均每3-4天就有一次冷空气活动。全国性寒潮一船于9月下旬开始活动,一直到第二年5月才结束。寒潮活动的年变化也很明显。3-4月是寒潮活动额数的最高峰,11月是次峰。寒潮活动概况:§5-3副热带高压一、副高的概述1、定义:根据三圈环流给出副热带高压是一个环绕副热带地区的动力性高压带。因为它位于副热带,气温较高,称暖副高(副暖高)在北半球,因海陆和地形的影响,常分裂成几个高压中心:§5-3副热带高压一、副高的概述在北半球夏季出现的是西太平洋副高、东太平洋副高、北非高压、大西洋副高(亚速尔高压);夏季有太平洋副高(夏威夷高压)、北非高压、大西洋副高(亚速尔高压)。南半球的副热带高压,有南太平洋高压、南大西洋高压和南印度洋高压等。在北半球夏季出现的是西太平洋副高、东太平洋副高、北非高压、大副热带高压是制约大气环流变化的重要成员之一,是控制热带、副热带地区的、持久的、大型天气系统之一。副热带高压是最直接地控制和影响台风活动的最主要的大型天气系统。副热带高压是制约大气环流变化的重要成员之一,是控制热带、副热副热带高压与青藏高压–青藏高压又称南亚高压,是夏季出现在亚洲大陆南部青藏高原上空对流层顶部的大型暖性高压系统。–夏季对流层上部,全球最强大、最稳定、范围最大的高压。副热带高压与青藏高压青藏高压与太平洋副热带高压的比较:形成:前者主要是热力因子在起作用,后者则是动力因子占主要地位。太平洋副热带高压自上到下,强度不减,直到850百帕和地面都是强高压;而青藏高压自上到下,强度大减,在700百帕上为热低压,500百帕是过渡层,400百帕以上即为暖高压,在100百帕上是一个控制性系统。太平洋副热带高压内基本上为下沉气流区,而青藏高压内有上升气流。太平洋副热带高压基本上是无云区或少云区,而青藏高原内经常有强烈的对流活动。为严格区别起见,把主要出现在对流层中、下层位于大洋上的暖性高压按惯例称为副热带高压,而把主要出现在对流层上层,位于高原大陆上的暖高压称为高原高压或大陆高压。青藏高压与太平洋副热带高压的比较:2、副热带高压的强度多年观测事实表明,太平洋副热带高压是常年存在的,它是一个稳定而少动的暖性深厚系统。太平洋副热带高压的强度和范围,冬、夏有很大不同:夏季,太平洋副热带高压特别强大,其范围几乎占整个北半球面积的1/4~1/5;冬季,强度减弱,范围也缩小很多。①行星风系的季节性移动作用夏季行星风系北移②青藏高原的作用2、副热带高压的强度副热带高压的强度总的看来是随高度增强的。夏季,在大陆上及接近大陆的海面上温度较高,所以位于该地区上空的高压随高度迅速增强;而位于海洋上空的高压则不然,在500百帕以上各层表现的比大陆上弱的多。至100百帕上,太平洋副热带高压已经主要位于沿海岸及大陆上空。通常所说的太平洋副热带高压脊主要是指500百帕的情况。副热带高压的强度总的看来是随高度增强的。夏季,在大陆上及接近3、副热带高压的形状:平均形状:东西扁长形状偶尔形状:南北狭长形状脊线平均位置:西南西——东北东走向3、副热带高压的形状:二、副热带高压的各部位结构与天气特征:
1、西北、西:气流来自于低纬,潮湿、温暖,上升气流强2、东、东南:受偏北、偏东气流的影响力,较冷,以下沉气流为主,多晴朗少云的天气。3、西南:属于东风气流,天气晴好4、中心:下沉气流强,晴朗少云、风力弱、炎热二、副热带高压的各部位结构与天气特征:
1、西北、西:气流来副热带高压内温度的水平梯度一般都比较小,而高压南北两侧,温度梯度明显增大,特别是太平洋副高的北部和西北部。太平洋副热带高压脊线附近气压梯度较小,水平风速也较小,而南北两侧气压梯度较大,水平风速也较大。其两侧风速随高度而增大,到一定高度上便形成急流,北侧为西风急流,南侧为东风急流。副热带高压内温度的水平梯度一般都比较小,而高压南北两侧,温度三、西太平洋副热带高压西太平洋副热带高压是太平洋副高在夏季的一个单体,因范围大,势力强,则用脊线的位置代表西太平洋副高在大气中的位置。副高活动具有一定明显的规律性,这种规律与我国东部主要雨带的南北移动是一致的,并且雨带就位于西太平洋副热带高压脊线以北的5-8个纬度处。三、西太平洋副热带高压西太平洋副热带高压是太平洋副高在夏季的(一)季节活动规律及其对我国东部地区天气的影响:西太平洋副热带高压的季节性活动,对我国天气有重要影响,表现在我国大陆上的主要雨带,呈季节性南北移动。通常雨带位于西太平洋副热带高压脊线以北5-8个纬度处。一般情况下:(一)季节活动规律及其对我国东部地区天气的影响:西太平洋副副高脊线位置与我国天气的关系副高脊线位置与我国天气的关系副热带高压移动的规律:副高脊线北上南撤的移动,属于全球性的,并且北进持续的时间长,速度慢,而南撤时间短,速度快,并且北进与西伸相结合,南撤与东缩相结合。副热带高压移动的规律:副热带高压的异常:副高进退时间的早晚、位置的偏北或偏南、停留时间的长短都使我国出现旱或涝灾害。例:1959年6月:副热带高压在15°N以南,10天后,跳到20°N以北,长江出现干旱无雨。1961年6月中旬:副高在30°N稳定,江淮出现少雨及旱灾1972年:副高位置偏东,则华西、华北出现干旱的天气。副热带高压的异常:(二)梅雨:1、定义:从江淮流域——日本南部,每年初夏6—7月间都有一段连续阴雨期,降水量大,降水次数频繁。正值江南梅子成熟的季节,称“梅雨”或“霉雨”。范围:西:宜昌东:日本南部南北:26——34°N(二)梅雨:2、天气:①阴雨天、潮湿、暴雨多②日照少、闷热③时晴时雨、时冷时热2、天气:3、形成原因:阻塞高压南部的西风带中的短波槽后的冷空气南下与西太平洋副热带高压西侧的暖湿气流相遇,形成冷静止或移动缓慢的冷锋,并与高空切变线配合,形成江淮流域的持久的阴雨天。3、形成原因:阻塞高压南部的西风带中的短波槽后的冷空气南下4、梅雨期:正常年份:6月中旬——入梅7月上旬——出梅平均活动20天,一般在10——30天,降水量达到全年的1/2早梅年份:5月中旬——5月底入梅,脊线在20—25°N附近4、梅雨期:正常年份:6月中旬——入梅7月上旬——“黄梅时节家家雨,青草池边
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