第五章 气团与锋

第五章气团和锋大气科学概论1主要内容第一节气团第二节锋和锋生的概念第三节锋面天气2一、气团的概念1.定义：气象要素分布比较均匀的大范围的空气。2.尺度：水平方向数千公里，垂直范围可达几公里到十几公里，3.气团控制的天气：水平方向：天气现象基本相同，温湿分布均匀；垂直方向：气象要素分布相同（包括稳定度）3二、气团形成与变性1.气团的形成①下垫面性质均匀的广阔的地球表面（大沙漠、大平原、大洋、冰障覆盖），为气团源地。②稳定的环流（下沉辐散，如较少移动的反气旋）冬季亚洲北部的西伯利亚和蒙古地区干、冷的气团我国东南部的广大海洋暖、湿的气团4二、气团形成与变性2.形成方式：各种尺度的湍流、对流、系统性垂直运动、蒸发、凝结和辐射等物理过程。a.湍流和对流：低纬度气团的形成，受下垫面热力、湿度、气层稳定度和风垂直切变。b.蒸发和凝结：热带气团、大陆气团变为海洋气团。改变大气水分、温度稳定度。c.垂直运动：对温度和稳定度的影响。d.辐射：对北极气团形成。5二、气团形成与变性3.气团变性:气团的物理属性逐渐发生变化不同气团，其变性的快慢是不同的，变性的快慢和它所经下垫面性质与气团性质差异的大小有关。6冷气团移到暖的地区变性较快。原因：冷气团低层变暖，趋于不稳定，乱流对流容易发展，能很快地将低层的热量传到上层暖气团移到冷的地区则变冷较慢。原因：低层变冷趋于稳定，乱流和对流不易发展，其冷却过程主要靠辐射作用进行。大陆移入海洋的气团容易取得蒸发的水汽而变湿，而从海洋移到大陆的气团，则要通过凝结及降水过程才能变干，所以气团的变干过程比较缓慢。7五气团的分类

1、地理分类法2、热力分类法（气团的相对温度）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暖气团

热带气团、赤道气团气团冷气团

北极气团、极地气团8气团的地理分类9六我国境内的气团与气团天气10

我国境内的气团冬季西伯利亚气团（绝大部分地区）热带太平洋气团（东南沿海）南海气团（云南）西伯利亚气团热带太平洋气团南海气团11热带太平洋气团（东部地区）、热带大陆气团

（西部地区）、赤道气团（长江以南地区）、西伯利亚气团（长城以北、大西北）、极地太平洋气团（东北地区）夏季西伯利亚气团热带太平洋气团极地太平洋气团赤道气团热带大陆气团121314锋面和气旋是中纬度最典型的两类天气系统，中纬度许多天气现象与锋面和气旋有关。锋面是天气学中最经典的概念之一，也是最重要的中纬度天气系统之一。15第二节锋和锋生的概念一、锋的概念

锋锋区锋面锋线16锋面的空间结构17一、锋的概念1、锋冷暖气团相遇，存在一个狭窄的过渡带，此过渡带随高度向冷区倾斜，称此过渡带为锋。2、锋面在近地面层中过渡带宽约数十公里，在高层可达200-400公里。宽度与其水平长度相比(长达数百-数千公里)是很小的。人们常把它近似地看成一个面，即锋面。靠近暖气团一侧的界面叫锋的上界，靠近冷气团一侧的界面叫锋的下界。上界和下界的水平距离称为锋的宽度。3、锋区：锋面与空中某一平面相交的区域称为锋区(上界和下界之间的区域)。4、锋线：锋面与地面的交线。18锋面坡度xyz19

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？由于锋面处存在由冷气团指向暖气团的气压梯度力，使得冷气团向暖气团下方楔入，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。20二、锋的分类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

√根据锋伸展的不同高度

对流层锋、地面锋和高空锋

√根据气团的不同地理类型

(气团源地）

√北极气团气团源地冰洋锋（北极锋）极锋热带锋（副热带锋）极地气团热带气团赤道气团212223锋的类型冷锋：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运动地面三维2425暖锋：锋面在移动过程中，暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧运动地面三维2627静止锋：冷暖气团势力相当，锋面移动很少28锢囚锋：暖气团、较冷气团、更冷气团相遇时先构成两个锋面，然后其中一个追上另一个锋面即形成锢囚。29303132冷式和暖式锢囚锋

冷锋后的冷空气比暖锋前更冷暖锋前的冷空气比冷锋后的更冷33abcA冷式锢囚锋B暖式锢囚锋C中性锢囚锋xy面内红色的实线为高层等温线34第四节锋面天气

锋面天气主要是指锋面附近的云和降水，它们是随季节、时间和地点的不同而变化的。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。35暖锋冷锋36一暖锋天气若暖锋中暖空气层结不稳定，暖锋上可以发展积雨云和雷阵雨天气；当暖空气很干燥，水汽含量很少时，锋面上只有中高云，甚至无云。暖锋过境后常发生气温上升，气压下降。37

暖锋暖锋过境后的天气升温38暖锋冷暖雨层云高层云卷层云卷云锋前连续性降水雨区宽300～400km不稳定时，出现积雨云，形成阵性降水39二冷锋天气冬季

多强冷锋，影响范围大，冷锋入侵伴随降温和寒潮天气过程，造成灾害夏季

冷锋强度弱，但夏季水汽充沛，多伴随降水天气，有时会出现雷阵雨或暴雨根据冷锋和高空槽的配置，移速，锋上垂直运动特点和天气特征，冷锋又可以分为第一型冷锋和第二型冷锋。第一型冷锋（缓行冷锋）第二型冷锋（急行冷锋）40第一型冷锋（缓行冷锋）冷暖雨层云高层云卷层云卷云锋后连续性降水，雨区宽150～200km不稳定时，出现积雨云，形成阵性降水41夏半年积雨云阵性降水冬半年层状云（卷云、卷层云、高层云、雨层云）连续性降水第二型冷锋（急行冷锋）冷暖锋前降水，雨区宽几十km干冷锋：无云、无降水大风（风沙）42

冷锋天气43“清明时节雨纷纷”就是江南地区准静止锋天气的写照三准静止锋天气

准静止锋天气可以分为两类:一类是无降水或仅有层积云和雨量极小的零星降水。锋上暖空气较干、没有显著的云。例如，昆明准静止锋另一类是有显著的降水，锋上暖空气有较强的上升运动。例如，我国华南准静止锋44华北静止锋、江淮静止锋、华南静止锋、南海静止锋冷暖雨层云高层云卷层云卷云北侧：偏北、东北风；南侧：偏南风静止锋北侧连续性降水（连阴雨天气）雨区宽600km不稳定时，出现积雨云，形成阵性降水

准静止锋（静止锋）45天山静止锋、昆明静止锋冷暖无云、无降水层积云、雨层云少量降水地形静止锋46

准静止锋天气分类47

我国准静止锋主要出现在华南、西南和天山北侧，出现时间多在冬半年，对这些地区及其附近天气的影响很大。48准静止锋云系有明显降水无明显降水49

它的云系是由两条锋面的云系合并而成，所以天气最恶劣的地区及降水区多位于锢囚锋附近，云系多为高层云（雨层云）、复高积云和层积云等。锢囚锋的外围多高云，如卷云和卷层云等。降水区的宽度，一般从地面锋线至700百帕槽线。四锢囚锋天气5051云层加厚降水加强降水区扩大冷冷暖东北地区华北地区

锢囚锋52锋生、锋消的概念基本定义锋生：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

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53预报天气的思路第一、要了解现在（包括过去）锋面的位置，第二、要把握锋面的移动，第三、要把握锋面强度的变化（锋生、锋消）。54历史连续性原则

结合高空锋区：锋随高度向冷区倾斜，地面锋线位于高空等压面上等温线相对密集区的偏暖一侧，据冷暖平