天气图的分析方法(第一次课)

基本天气图的分析方法

王亦平况雪源

南京大学大气科学学院教师联系方式况雪源办公室：大气科学学院楼B307电话13584053924Email:xykuang@王亦平办公室：基础实验楼丙区501电话程性质课程类型：必修核心课；《天气学原理》理论的应用课程；

实践性很强的课程。总学时：54（2学分），18周考核形式：平时（30%）+期末考试（70%）所用教材:

《天气学实验教程》，王亦平主编，2017，南京大学出版社课程目标及要求目标：

通过本课程使学生掌握天气图分析的基本知识和基本方法，巩固和加深对天气学原理的理解，为今后建立以天气图方法为主的天气预报思路打基础。要求：遵守课堂纪律，保持课堂安静；尽量不要缺课，有事请假（以请假条为准）；认真分析天气图，按时完成实习内容；每个章节学完后，要及时复习、总结；

课前准备12色彩色铅笔1盒HB铅笔2支2B铅笔4支4B铅笔2支红色铅笔4支橡皮1块卷笔刀1个

（注：不得使用自动铅笔）什么是天气图分析？在天气图上分析天气系统和天气现象的现状和成因。它是制作天气预报工作的一部分。通过分析，可以了解各地的天气情况。在同一张天气图上，应确定天气系统的位置和强度，了解各天气系统的流场、气压场、温度场、湿度场的配置特征，理解其物理特性，考察相邻诸系统之间的联系与影响；分析同一时刻上下层的天气图，可了解天气系统上下层之间的配置、结构和属性；分析前后不同时间的天气图，可了解天气系统的移动情况、强度演变及其所处的发展阶段，推断天气现象发生的原因。作上述分析时，应当配合其它的分析资料，相互佐证。天气预报是在这些认识的基础上所作的推断。天气图分析的重要性天气图分析是认识、了解大气的三维空间结构的最有效的方法。天气图分析也是熟悉、掌握大气运行规律的最简单的捷径。天气图分析得准确与否决定着天气预报是否准确。天气图分析是找到天气预报感觉的唯一途径。天气图分析需掌握知识天气图识图填图模式，要素和天气符号的含义天气图分析遵循原则等值线原则地转风关系天气图分析的规范和要求槽线、切变线、锋面的分析技术常用辅助图表的分析天气系统的三维空间结构必要的地理、地形知识§2.1天气图的基本知识1.天气图底图

用来填写各地气象台（站）观测记录的特制地图，称为天气图底图，或简称底图。底图上印有测站的区号、站号和站圈，并采用适当的颜色表示出陆地、海洋、地势及主要河流、湖泊的分布。区号§2.1天气图的基本知识站号站圈地势河流§2.1天气图的基本知识海洋§2.1天气图的基本知识此外，在图的上或下边还标有天气图的种类、所采用的地图投影方法、比例尺和高度表等。

§2.1天气图的基本知识§2.1天气图的基本知识2.地图投影简介

地球可以近似地看成圆球体地球长轴半径6378.2Km，短轴半径6356.9Km，近似圆球体。将地球上的经、纬线及海陆地块等地球表面情况在平面上表示出来的方法叫做地图投影法。选择地图投影方法时，主要考虑以下几点：正形即在每一点上，经圈及纬圈的缩尺一样，地球上两交线间的交角也保持不变，这样可保持地区的形状。等面积即各区域的缩尺一样，因而在底图上的任一区域的面积，都与实际地球表面该区域的面积有一定比例关系，但形状和方向有差异。正向

即保持方向准确，各区域经纬线都正交。§2.1天气图的基本知识形状不变面积不变方向准确§2.1天气图的基本知识天气图底图常用的地图投影法有三种：兰勃脱正形投影法麦卡托圆柱投影法极射赤面投影法在天气分析上主要考虑正向和正形，因为这样可以保证图上风向的准确以及气压系统的形状和移动方向与实际相同。§2.1天气图的基本知识（1）兰勃特正形圆锥投影

兰勃脱正形圆锥投影是在圆锥投影的基础上经过改进而得到的。圆锥投影法是将平面图纸卷成圆锥形，使圆锥的轴和地球仪极轴重合，圆锥面与地球仪相切于某一纬圈或相割于某两标准纬圈，光源置于地球仪中心，将地表投影到圆锥面上。§2.1天气图的基本知识天气图使用的圆锥投影，经过了适当的修正，使同一点上经向和纬向的放缩率相同，称之为兰勃脱正形圆锥投影。这种投影法，在中纬地区误差较小，是我国广泛采用的一种天气图底图。§2.1天气图的基本知识（2）麦卡托投影

麦卡托投影是在圆柱投影的基础上经过改进而得到的。§2.1天气图的基本知识圆柱投影法是将平面图纸卷成圆柱形，使圆柱的轴与地球仪极轴相重合，圆柱面与地球仪赤道相切，或与地球仪相割于某两标准纬圈，光源置于地球仪中心，将球面各点投影到圆柱面上，然后将圆柱面展开即可得到圆柱投影图。§2.1天气图的基本知识经过订正后的麦卡托投影，为满足正形要求，每一点上经向和纬向的放缩率相等，标准纬圈是南北纬22.5°。投影图的经线和纬线都是直线，且相交成直角。

赤道和低纬地区的天气图底图多采用此种投影法。

§2.1天气图的基本知识（3）极射赤面投影

极射赤面投影是将光源放在地球仪的南极，把地球表面上各点投影在北极的切平面TG或60°N的割平面T′G′上。§2.1天气图的基本知识用此投影法得到的图形见图，其经线为放射状直线，纬线为同心圆，经纬线相交成直角，能满足正形和正向的要求，一般高纬地区及南、北半球的天气图底图多采用这种投影法。

三种投影各纬圈放大系数兰勃特投影极射赤面投影墨卡托投影90－0.933∞801.2930.9395.318701.0840.9622.709601.0001.0001.847500.9681.0561.437400.9701.1361.206301.0001.2441.06622.5－－1.000201.0581.3900.983101.1501.5890.93801.2831.8650.924比例尺：地图上两点间的长度和地表上相应两点间的实际长度之比，也称缩尺。（1）比例式1：10000000

（2）图解式（3）斜线图解尺或复式图解尺地图比例尺由于Lambert正形投影在各纬度上放大率不同，因此需用复式图解尺3.天气图的种类

天气图分为

地面天气图（简称为地面图）

高空天气图（简称为高空图）。地面图§2.1天气图的基本知识高空图为了能表示同一时刻大气运动的特性，全世界的观测站都在统一时间进行观测。按照国际规定：

地面图有00、06、12、18时（世界时，格林威治时间)，北京时为02、08、14、20时，即每6小时一张图。

高空图有00、12时（世界时)，北京时为08、20时，即每12小时一张图。（1）地面天气图地面图是天气分析和预报业务中最基本的天气图，是填写气象观测项目最多的一种天气图。填有地面的气温、露点、风向、风速、水平能见度和海平面气压，还填写云和观测时的天气现象等。此外，还填３小时变压，最近６小时内出现过的天气现象等。它的作用在于分析天气及地面天气系统的分布和历史演变，进而推断未来的天气变化。（2）高空天气图高空天气图，目前在实际工作中普遍采用的是填写同一等压面上气象记录的等压面图，称为绝对形势图。气象台最常用的标准等压面图有500、700、850hPa图。高空等压面图能清楚地反映出高空气压系统的分布，还可以对天气系统的空间结构作进一步的分析研究，因此，它是日常工作中的一种基本天气图。

§2.2地面天气图的分析将地面等气象要素按照统一的格式填写到天气图底图上就构成地面天气图。

34海平面气压：以数字表示，单位：hPa填写后三位数字（含一位小数位）。如：035，代表气压为：1003.5hPa如：995，代表气压为：999.5hPa

即取一位小数后，在前面加1000或900，以加后的值靠近1000hPa为准。35过去3小时变压：即观测时的气压与3小时前气压的差值。分别表示气压变量的个位和小数一位。“X”为缺、错误电码。正负号为过去3小时的气压倾向。如：-03，表示3小时变压为-0.3hPa如：+32，表示3小时变压为+3.2hPa36气温和露点以摄氏度为单位填写小数位四舍五入为负时，前面填“-”过去6h降水量用数字表示，单位：mm1mm以上为整数小于1mm的填写一位小数“T”表示微量。37以风羽表示一长划：表示4m/s一短划：表示2m/s一个三角旗：表示20m/s。风速不明时，在风向杆尖端填“X”。风向以风向杆表示风的来向风速地面天气图的分析项目通常包括：

海平面气压场三小时变压场天气现象锋§2.2.1等压线的分析1、等压线的分析必须遵循的原则等值线分析原则地转风原则§2.2.1等压线的分析等值线分析原则：（1）等值线按实际记录用内插法画出,在同一等值线上该要素必须处处相等。（2）等值线一侧的数值必须恒高于或低于另一侧的数值。（3）等值线之间的数值间隔必须相等。因此等值线不能相交,

不能分支,

不能在图中中断，应该起止于图的边缘或在图中闭合。即等压线和风向平行。在北半球，观测者“背风而立，低压在左，高压在右”。但由于地面摩擦作用，风向与等压线有一定的交角。在海洋上一般为15º，在陆地平原地区约为30º，南半球相反。§2.2.1等压线的分析地转风关系原则：（1）等压线用黑色实线绘制。（2B铅笔绘制）在东亚地面天气图上，每隔2.5hPa分析一根，规定画…997.5,1000.0,1002.5,1005.0,…hPa等压线，其余依次类推。在欧亚或北半球地面天气图上，等压线则每隔5hPa分析一根，规定画…995.0,1000.0,1005.0,1010.0…hPa等压线，其余依次类推。2、绘制等压线的技术规定(2)等压线应尽可能画至图边，或在图中闭合起来，并将各条等压线排列整齐，落在一定的经线或纬线上。在闭合等压线的正北方开口处或非闭合等压线的两端标注该等压线的全部百帕数，数值应与当地纬线平行。

（3）在高压，低压及台风中心分别标注兰色“G”,红色“D”和“”字样。高，低压字样要标注在反气旋，气旋环流中心位置。当风速≤4m/s,且高低压中心的环流不清楚时，则高，低压中心的位置就标注在闭合等压线的几何中心处。

（４）在气压系统中心“G”，“D”或“

”下方标注高压，低压或台风中心强度。即根据可靠记录气压系统中心数值，用黑色铅笔标出全部百帕数的整数部分。

低压中心数值用最低气压整数值，小数略去，如1005.8hpa,则低压中心强度应标注1005；

高压中心数值用最高气压记录，小数进为整数，如1022.1hpa,则高压中心强度应标注1023。

3、绘制等压线的注意事项

（1）等压线应分析的光滑一些。等压线的分布从疏到密，从平直到弯曲之间