第三节大气运动和天气系统

第三节大气运动和天气系统第1页，课件共121页，创作于2023年2月★

风——空气的水平运动称为风；空气的垂直运动称为上升气流或下沉气流。地球上大气的运动形式以水平运动最为广泛和持久。WNSENESESWNW——风是矢量，既有风向，又有风速。风向指风的来向，以16个方位或360°方位角表示。风速以m／s或km／h表示；根据风速的大小，可将风力划分为13级（0—12级）。第2页，课件共121页，创作于2023年2月在离地面10m以下的气层中，摩擦力随高度的增加迅速减小，风速变化特别快，所以一般要求测风仪器离地面10~12m以上。根据风速大小可将风力划分12级。第3页，课件共121页，创作于2023年2月全球风速分布图第4页，课件共121页，创作于2023年2月蒲福风级（Beaufortscale）由英国海军上将蒲福，于1805年首创的风力分级标准，后逐渐发展成现今通用的风级。Ｂ为蒲福风级数；Ｖ为风速（m／s）。——这是现今普遍采用的经验公式。第5页，课件共121页，创作于2023年2月一、大气的水平运动（一）影响大气水平运动的四种力气压梯度力（原动力）；地转偏向力（改变方向）；惯性离心力（改变方向）；摩擦力（减速、改变方向）。第6页，课件共121页，创作于2023年2月◆当气压梯度存在时，作用于单位质量空气上的力，称为气压梯度力。气压梯度力可分为垂直气压梯度力和水平气压梯度力两种。◆水平气压梯度力使空气从高压区流向低压区，是大气水平运动的原动力，其表达式为：G—

水平气压梯度力；ρ—空气密度；Δp—两条等压线之间的气压差；Δn—两条等压线之间的垂直距离；Δp／Δn—为水平气压梯度；“－”负号表示方向由高压指向低压。1、气压梯度力水平气压梯度力是使空气空气运动即形成风和决定风向、风速的主导因素。第7页，课件共121页，创作于2023年2月1007100510031001气压梯度大气压梯度小等压线疏密与气压梯度大小气压梯度第8页，课件共121页，创作于2023年2月2、地转偏向力◆指由于地球的自转而使地表上运动的物体发生方向偏转的力。它包括水平和垂直两个分力。水平地转偏向力为：m：空气质量；v：风速；ω：地球自转角速度；j：地理纬度。◆在北半球，它使风向右偏；它的大小与风速和纬度成正比，在赤道为零，随纬度而增大，在两极达最大。地转偏向力是使运动空气发生偏转的力，它总是与空气运动方向垂直。地转偏向力只能改变风的方向，而不能改变风的速度。第9页，课件共121页，创作于2023年2月3、惯性离心力◆离心力是指空气作曲线运动时，受到一个离开曲率中心而沿曲率半径向外的作用力。这是空气为了保持惯性方向运动而产生的，所以称为惯性离心力。它的方向与空气运动方向垂直。C—离心力；V—空气运动速度；r—曲率半径。◆在一般情况下，空气运动路径的曲率半径很大，惯性离心力远小于地转偏向力；但在空气运动速度很大而曲率半径很小时，如龙卷风、台风，离心力很大，甚至超过地转偏向力。第10页，课件共121页，创作于2023年2月4、摩擦力◆摩擦力指地面与空气之间，不同运动状况的空气层之间相互作用而产生的阻力。气层之间的阻力，称为内摩擦力；地面对空气的阻力，称为外摩擦力。◆摩擦力方向与风向相反，使风速减小，导致地转偏向力也相应减弱。陆地表面摩擦力总是大于海洋表面。◆摩擦力以近地面层最显著，随高度增加而迅速减弱，一般到1—2km以上就可以忽略不计了，此高度以上气层称为自由大气。摩擦力存在的结果是气流运动的方向并不与等压线平行而是与之形成一定的交角。第11页，课件共121页，创作于2023年2月在自由大气中，空气运动规律比在摩擦层中简单得多。当空气作直线运动时，只须考虑G和A的作用；当空气作曲线运动时，则考虑G、A、C三者之间的关系。（二）自由大气中的空气运动第12页，课件共121页，创作于2023年2月1、地转风指自由大气中空气作等速、直线水平运动。102010101000hPa高压低压气压梯度力地转偏向力——地转风出现时，A=G地转风方向与水平气压梯度力的方向垂直，即平行于等压线。在北半球，背风而立，高压在右，低压在左，南半球相反，此称为白贝罗风压定律。第13页，课件共121页，创作于2023年2月2、梯度风◆自由大气中，当空气作曲线运动时，G、A和C三个力达到平衡时的空气水平运动，称为梯度风。当空气作直线运动时，C=0，梯度风变为地转风，可以说地转风湿梯度风的一个特例。梯度风是对天气图上圆形气压场所产生的风场的一种近似。当等压线存在弯曲时，梯度风近似比地转风近似更合理。——以北半球气旋和反气旋为例LHGA、CG、CAVVGAVg北半球逆时针顺时针LH地转风梯度风的风向也遵从白贝罗风压定律，即在北半球，背风而立，高压在右，低压在左，南半球则相反。反气旋内存在气压梯度极限值，此值与曲率半径r有关。如果r很小或气压梯度力很大，地转偏向力不可能与方向相反的气压梯度力和离心力平衡，就不能维持梯度风。所以反气旋中心区不可能存在很大的气压梯度。气旋区内则不存在极限值。地转风和梯度风的概念只在大尺度运动的范围才有意义。一些小的漩涡如龙卷风，空气运动速度很大而曲率半径很小，惯性离心力可能等于或超过气压梯度力，此时风的旋转方向无论是逆时针还是顺时针，中心部分都必须是低压。第14页，课件共121页，创作于2023年2月3、风随高度的变化——气温水平梯度的存在，引起气压梯度力随高度发生变化，影响风随高度发生相应变化。地转风随高度的变化－－热成风摩擦层中风随高度的变化第15页，课件共121页，创作于2023年2月1、地转风随高度的变化－－热成风水平温度分布不均导致气压梯度随高度发生变化，风相应的随高度发生变化。有水平温度梯度引起的上下层风的向量差，称为热成风，用VT表示。的风速与水平温度及气层厚度有关，其表达式为：——热成风风向与等温线平行，在北半球，背热成风而立，高温在右，低温在左，南半球则相反。在大气中，水平温度梯度与水平气压梯度的分布状况是多种多样的，因而地转风随高度的变化也是多种多样的。等温线与等压线平行，气层暖区与高压区重合，冷区与低压区重合，热成风方向与下层一致，随高度的升高而加大。等温线与等压线平行，气层暖区与低压区重合，冷区与高压区重合，热成风方向与下层相反，随高度的升高而减小至0后再加大。等温线与下层等压线垂直，下层空气由暖区流向冷区，即暖平流，随着高度的升高热成风方向发生顺时针变化，速度增大。等温线与下层等压线垂直，下层空气由冷区流向暖区，即冷平流，随着高度的升高热成风方向发生逆时针变化，速度增大。总之，在自由大气中，随着高度的增加，风总是愈来愈趋向于热成风。例如，北半球温度南暖北冷，等温线走向基本上呈东西向。由热成风原理可知，这种温度场使中纬度西风随高度的增加而增大，直到对流层顶附近出现西风急流。东风带低层东风随高度增加而减小，到某一高度减小到0，再往上仍是西风。所以对流层中上层是显著的西风带。第16页，课件共121页，创作于2023年2月摩擦层中，风随高度的变化受摩擦力和气压梯度随高度变化的影响。在气压梯度不随高度变化的情况下，离地面愈远，风速愈大，风向与等压线的交角愈小。把北半球摩擦层中不同高度上风的向量投影到同一水平面上，可得到一条风向风速随高度变化的螺旋曲线，称为埃克曼螺线。——它表示北半球摩擦层中风随高度呈螺旋分布；地面摩擦作用随高度减小，风速随高度增大，风向不断右偏，达到摩擦层顶部，最终风向与等压线平行。风速接近地转风或梯度风——在摩擦层中，空气的水平运动因受摩擦力的作用，风速减小，风向改变。如地转风斜穿等压线从高压吹向低压，梯度风斜穿等压线，低压向中心辐合，高压自中心向外辐散。2、摩擦层中风随高度的变化第17页，课件共121页，创作于2023年2月气压带断裂成块状，形成季风气压带、风带南北移动三圈环流二、大气环流形成

是指大范围内具有一定稳定性的各种气流运行的综合现象。概念气压带和风带高低纬间热量差异太阳直射点的南北移动海陆热力性质差异

地转偏向力单圈环流大气环流构成全球大气运行的基本形势，使全球气候特征和大范围形势的主导因素与各种尺度天气系统活动的背景条件。第18页，课件共121页，创作于2023年2月（一）全球环流

全球气压带

行星风系

高空西风带的波动和急流

经向三圈环流第19页，课件共121页，创作于2023年2月如果地表性质均匀，那么地表气压完全取决于纬度。在热力和动力因子作用下，气压的水平分布呈现规则的气压带，且高低气压带交互排列。1、全球气压带原因：这种分布规律主要由于地表温度随纬度分布不均匀造成的。赤道附近，终年受热，温度高，空气膨胀上升，到高空向外流散，导致气柱质量减小，低空形成低气压，称赤道低压带；两极地区气温低，空气冷却收缩下沉，积聚在低空，而高空伴有空气辐和合，导致气柱质量增加，在低空形成高压区，称极地高压带。从赤道上空流向两极地区的气流在地转偏向力的作用下，流向逐渐趋于纬线方向，阻滞来自赤道上空的气流流向高纬，空气质量增加，形成高压带，称副热带高压带。副热带高压带和极地低压带之间有一个相对的低压带称为副极地低压带。气压带每年随等温线移动几个纬度，对季节性的气候变化有影响。第20页，课件共121页，创作于2023年2月赤道低压带极地高压带副热带高压带24副极地低压带761358910第21页，课件共121页，创作于2023年2月上升13上升24下沉上升下沉赤道低压带副热带高压带副热带高压带副极地低压带副极地低压带极地高压带极地高压带第22页，课件共121页，创作于2023年2月

定义：不考虑海陆和地形的影响，地面盛行风的全球形式称为行星风系。依据气压系统分布状况和风压关系，可以判断盛行风情况。2、行星风系第23页，课件共121页，创作于2023年2月赤道低压带极地高压带副热带高压带东北信风带副极地低压带中纬西风带极地东风带第24页，课件共121页，创作于2023年2月赤道低压带副热带高压带副热带高压带副极地低压带副极地低压带极地高压带极地高压带东北信风中纬西风极地东北东南信风中纬西风极地东风地球上的气压带和风带第25页，课件共121页，创作于2023年2月23°26´N23°26´S66°34´S66°34´N0°----气压带、风带的南北移动第26页，课件共121页，创作于2023年2月一月七月高低纬间热量不均；地转偏向力；太阳直射点位置的移动；海陆热力性质差异----气压带断裂成单个的高低气压中心60N30°N亚欧大陆洋大西洋太平副极地低气压带蒙古--西伯利亚高压阿留申低压冰岛低压副热带高气压带亚洲（印度）低压亚速尔高压夏威夷高压冬夏冬夏第27页，课件共121页，创作于2023年2月1月气压中心冬季亚洲HHHLL阿留申夏威夷亚速尔冰岛HH第28页，课件共121页，创作于2023年2月7月气压中心夏季H夏威夷H亚速尔亚洲L北美低压L澳洲H亚洲LHH第29页，课件共121页，创作于2023年2月40°S—60°S盛行西风带40°S—60°S盛行西风带开普敦好望角咆哮四十度狂暴五十度呼啸六十度第30页，课件共121页，创作于2023年2月高压全球大气环流示意图高压高压高压副热带无风带副热带无风带第31页，课件共121页，创作于2023年2月

假设地球不自转，且表面均匀，由于赤道和两极受热不均，赤道上空的空气流向极地，而低层气流自极地流向赤道，这样在赤道和极地之间会形成一个南北闭合的环流。3、经向三圈环流0

30

N60

N90

N高空低压高空高压地面高压低压地面但地球不停自转，空气一旦开始运动，地转偏向力便随之发生作用。在地转偏向力的作用下，南北半球分别形成三圈环流。第32页，课件共121页，创作于2023年2月L65°NNS30°N30°S65°SHHHHLLEENESEWWWWWW极地高压副极地低压副热带高压赤道低压副热带高压副极地低压极地高压0°信风环流圈（Hadley环流）：分布于赤道与南北纬30°之间。高空由赤道吹向副热带高压带（西风），地面由副热带吹向赤道（信风）。中纬度环流圈（Ferrel环流）：分布于中纬度约30°-65°地带。地面由副热带高压带吹向副极地低压带（西风），高空由副极地低压带返回极地环流圈：分布于高纬度约60°与极地之间地带。地面由极地高压带吹向副极地低压带（东风），高空由副极地低压带返回（西风）第33页，课件共121页，创作于2023年2月第34页，课件共121页，创作于2023年2月高空风不受地面或水面摩擦力的影响，地转偏向力是气流与等压线平行。对流层上层，高空西风带环绕极地冰形成巨大蜗旋。气压向极地地区迅速下降，形成极地低压。4.高空西风带的波动和急流高空西风带还具有波动和次一级蜗旋。西风带中的波动形成大气长波，其波长一般达3000-8000km。命名为罗斯贝波。这种波动形成于极地冷气团和热带气团的狭长交汇区内，向赤道一侧形成弯曲低压槽，向极地一侧形成高压脊，其中有些停留时间较长，冬季尤为明显。当波动加深最后被分割交错出现孤立的低压中心（切断低压）与高压中心（阻塞高压）。这种切断过程重要性在于把冷空气带到低纬，把暖空气带到高纬，完成高低纬度之间的热量和动量输送。第35页，课件共121页，创作于2023年2月4.高空西风带的波动和急流

罗斯贝波发展很缓慢，冷暖空气的切断过程要很多天才能完成，涂过这种波动没有完整的切断过程，就会减弱以至消失；这种波也能长期保持稳定状态或作东西方向的漂移。与罗斯贝波相联系还有一个称为急流的最大风速区。在北半球其最大值冬季位于27°N附近的200hpa高度上，风速达40m/s，夏季最大值减弱到15－20m/s，位置也北移到42°N附近的300－200hpa之间。在正常情况下，急流的长度达上万千米，宽数百千米，厚约数千米。若急流与强烈发展的大型扰动相伴出现，急流轴可能变为南北走向，有时还会发生分支和汇合现象。急流是全球大气环流的重要环节。并往往与锋区相联系。因此与天气系统的发生、发展有着密切关系。同时还直接对航空活动、人工烟云和自然云的运行产生影响。第36页，课件共121页，创作于2023年2月定义：大陆和海洋间的广大地区，以一年为周期、随着季节变化而方向相反的风系，称为季风。季风是海陆间季风环流的简称，它是由大尺度的海洋和陆地间热力差异形成的大范围热力环流。夏季由海洋吹向大陆的风为夏季风；冬季由大陆吹向海洋的风为冬季风。一般夏季风由暖湿热带海洋气团或赤道海洋气团构成；冬季风则由干冷的极地大陆气团构成。季风环流三度空间结构理想模式如图。二、季风环流实际上，海陆热力差异并非形成季风的唯一原因。其他因素如海陆分布的相对位置、形状和大小、行星风带的季节以东、南北半球相互作用和大地形，尤其是青藏高原的作用对亚洲季风的形成起着关键作用。第37页，课件共121页，创作于2023年2月亚洲季风区

非洲季风区

澳洲季风区

季风环流的分布分布：约在30°W—170°E，20°S—35°N的范围。其中以东亚和南亚的季风最显著。东亚季风范围广、强度大，冬季风强于夏季风。南亚季风（印度季风），夏季风强于东季风。第38页，课件共121页，创作于2023年2月南亚和东南亚是世界最著名的季风区，其环流特征主要表现为冬季盛行东北季风，夏季盛行西南季风，且两者的转换有暴发性突变过程。冬季，南亚和东南亚的东北季风，是陆地吹向海洋的分量，是亚洲大陆冷高压南部的气流。降水稀少。第39页，课件共121页，创作于2023年2月P南太平洋副高（澳大利亚高压）

东南信风过赤道流

西南季风

西太平洋副高（夏威夷高压）

梅雨锋

极地气团TUSRQO亚洲低压（印度低压）

南亚夏季风夏季，印度处于大陆热低压南侧及赤到西风北移经过地，西南气流与赤到西风叠加，形成世界上最著名、最典型的热带季风——西南季风。降水丰富。在印度，冬季风时期（11~3月）降水稀少，夏季西南季风期（6~10月）是主要的降水季节，降水量占全年总量的80%以上。而夏季风前（4~5月）气温却为一年中最高，以致一年中只有干季、雨季和热季等三个季节。第40页，课件共121页，创作于2023年2月东亚近地面层季风仅次于南亚和东南亚的夏季风，其范围大致包括我国东部、朝鲜半岛、日本等地区。冬季亚洲大陆为冷高压盘踞，高压前缘的偏北风成为亚洲东部的东季风。各地所处的冷高压部位不同，盛行风向亦不尽相同。华北、日本等大致为西北风，华中和华南为东北风。而夏季亚洲大陆为热低压控制，同时太平洋高压西伸北进，以致形成由海洋吹向大陆的偏南风系，即亚洲东部的夏季风。东亚季风与南亚季风的成因不同，天气气候特点也有不同。例如，冬季风盛行时，东亚季风区的气候特征为低温、干燥和少雨；夏季风盛行时则为高温、湿润和多雨。第41页，课件共121页，创作于2023年2月◆季风槽夏季，在大陆地表形成并保持的低压槽称为季风槽，导致低层大气往这个地带辐合，进而形成雨带。第42页，课件共121页，创作于2023年2月◆东亚季风与南亚季风东亚季风南亚季风分布区东亚青藏高原以南（南亚、我国西南部分地区）成因巨大的海陆热力差异行星风系季节移动盛行风夏季东南风（海洋→陆地）西南风（海洋→陆地）气压变化亚洲低压切断副高，使其只保留在海上东南信风越过赤道转为西南风冬季西北风（陆地→海洋）东北风（陆地→海洋）气压变化亚洲高压切断副极地低压，使其只保留在海上东北信风第43页，课件共121页，创作于2023年2月（三）局地环流行星风系与季风都是大范围气压场控制下的大气环流。由局部环境如地形起伏、地表受热不均等引起的小范围气流，称为局地环流。包括海陆风山谷风焚风等地方性风。第44页，课件共121页，创作于2023年2月海陆风

在滨海地区，白天风从海上吹向陆地；晚间风从陆地吹向海洋，这就是海陆风环流。海风陆风第45页，课件共121页，创作于2023年2月山谷风定义：当大范围水平气压场较弱时，山区白天地面风从谷地吹向山坡；晚间地面风从山坡吹向谷地，这就是山谷风环流。谷风山坡空气比同高度的自由大气增热强烈，暖空气沿坡上升，成为谷风山风山坡辐射冷却，迅速降温，而谷地中同高度空气冷却较慢，因而形成与白天相反的热力环流，下层风由山坡吹向山谷，称为山风。第46页，课件共121页，创作于2023年2月

焚风气流受山地阻挡被迫抬升，迎风坡空气上升冷却，起初按干绝热递减率降温，当空气达到饱和状态时，水汽凝结，气温按湿绝热递减率降低，大部分水汽在迎风坡降落。气流越过山后顺坡下沉，按干绝热递减率增温，以致背风坡气温比同高度迎风坡气温高，从而形成相对干热的风，称为焚风。焚风地形雨第47页，课件共121页，创作于2023年2月

◆天气系统大气中引起天气变化的各种尺度的运动系统。一般多指温压场和风场中的大气长波、气旋、反气旋、锋面、台风、龙卷风等。三、主要天气系统根据水平尺度和生命史，天气系统可分为：◆天气过程天气系统的发生、发展、消亡及其相应的天气演变的全过程。如一次雷雨天气过程可分为：生长阶段（积云——积雨云）；成熟阶段（积雨云——降雨）；消散阶段（云消雨散）。◆天气形势天气系统的分布状况。天气形势分析是天气预报的重要依据。第48页，课件共121页，创作于2023年2月（一）气团和锋气团的定义

气团指在广大区域内水平方向上温度、湿度、铅直稳定度等物理属性较均匀的大块空气团。其水平范围由数千米到数千千米，垂直范围由数千米到十余千米甚至伸展到对流层顶。1、气团及其分类一个气团内部由于其物理属性相近，其天气现象也大体一致，因此气团具有明显的天气意义。经常形成或受到某种气团入侵的地区，必然出现不同于其他地区的气候特征或气候类型。第49页，课件共121页，创作于2023年2月气团形成的条件大气热量和水汽主要来自地球表面，因此地表温度和湿度状况对气团的形成具有决定性作用，在大陆与洋面上长期停留的空气必然获得不同的大气属性。比较稳定的环流条件才能使大范围的空气长时间的停留，并通过辐射、湍流、对流、平流、蒸发、凝结等方式获得与下垫面相适应的比较均匀的属性。1）范围广阔，地表性质比较均匀的下垫面2）利于空气停滞和缓行的环流条件环流条件改变，气团将在大气环流牵引下离开源地，一旦移动到新环境就会改变原有属性获得新属性，这种过程称为气团变性。第50页，课件共121页，创作于2023年2月气团分类气团按其热力性质可分为冷气团和暖气团。气团向比它暖的下垫面移动，称为冷气团；向比它冷的下垫面移动，称为暖气团。暖气团冷气团一般而言，由低纬流向较高纬度的是暖气团；反之为冷气团。前者使到达地区变暖，后者使到达地区变冷。冬季从海洋移向大陆的气团是暖气团，反之是冷气团；夏季情况相反。第51页，课件共121页，创作于2023年2月按气团的源地的地理位置和下垫面性质可分为：气团分类影响我国的气团多属变性气团。冬季主要为极地大陆气团，热带海洋气团尽影响华南、华东、云南等地。夏季，极地大陆气团退居长城以北，热带海洋气团影响我国大部。这两种不同属性气团交绥，是形成夏季降水的主要原因。热带大陆气团影响的西南地区，形成酷暑天气。第52页，课件共121页，创作于2023年2月温度或密度差异很大的两个气团相遇形成的狭窄过渡区域，称为锋。锋是占据三维空间的天气系统，水平宽度约数十到数百千米，垂直范围可达数千到十余千米，远比气团小，因此可以将其看作两个气团的界面，故称锋面。2、锋及其分类锋面锋线锋面两侧的空气温度、湿度、气压、风、云等气象要素有明显的差异，锋面坡度变化越大，天气变化越剧烈。锋面坡度倾向冷气团一侧，倾角随高度增加而减小。在天气图上，锋附近等温线特别密集，这是确定锋线的重要标志。在地面因低压辐合气流对维持锋的强度很有利，风筒通常出现在低压槽中；锋两侧风向通常为气旋式变化，即锋前吹西南风，锋后吹西北风。由于锋附近的辐和气流及冷暖空气的相对运动，使锋面上的暖空气不断上升，所以锋面上多云雨天气。第53页，课件共121页，创作于2023年2月冷暖气团相遇形成锋第54页，课件共121页，创作于2023年2月锋的分类根据锋面两侧冷暖气团移动方向和结构可分为：①冷锋：冷气团主动向暖气团方向移动的锋；②暖锋：暖气团主动向冷气团方向移动的锋；③准静止锋：很少移动或移动速度很慢的锋；④锢囚锋：两条移动的锋相遇合并所形成的锋。暖气团冷气团冷锋冷锋冷气团暖气团暖锋暖锋准静止锋锢囚锋根据形成锋的气团源地可分为：冰洋锋：冰洋气团——极地气团；极锋：极地气团——热带气团；赤道锋：热带气团——赤道气团；我国东部地区以极锋活动平均到达位置，作为划分季风影响的范围界限。冬季风南界，按极锋向南扩展的位置，可达15°N的南海中部；夏季风被劫，按极锋北撤的位置，可达内蒙古与黑龙江的最北部。第55页，课件共121页，创作于2023年2月3、锋面天气是指锋附近的云、降水、风等气象要素的分布状况。锋面性质不同，锋面天气也不同。第56页，课件共121页，创作于2023年2月①冷锋天气一型冷锋：移动慢，锋面坡度较小（1／100）。锋后为稳定性降水区。由于移动慢，暖空气上升较慢较平稳而出现层状云，降雨缓和。冷锋过境时，气温下降，气压升高。冷锋锋前锋后降水区二型冷锋：移动快，锋面坡度较大（1／40～1／80），云雨区较窄。由于移动快，暖空气受冷空气猛烈冲击快速上升而成浓厚的积雨云，常有雷雨狂风。冷锋过境时，气温急降，但时间短暂，锋线一过天气转晴。产生锋前降水。冬季暖空气比较干燥，地面锋前只出现层状云，锋面移动时才有较厚云层，锋面过后天气很快转好。冷锋在我国活动范围甚广，是我国最重要的天气系统用之一。第57页，课件共121页，创作于2023年2月锋面坡度小（1／150）。暖空气沿锋面爬升，云层从地面锋位置往前伸展很远。云层厚度视暖空气爬升高度而定，一般情况下可达几公里，厚者可达对流层顶，而且愈接近地面云层愈厚。

锋前为较宽的连续性降水区，广阔的云雨区连绵数百公里，造成持续不断的降雨。暖锋会使所经过地区的气温增高。②暖锋天气暖锋锋后锋前锋前降水区我国春秋季在东北、江淮流域和渤海地区可出现暖锋。夏季黄河流域可出现。明显的暖锋在我国出现的很少，大多伴随着气旋出现。第58页，课件共121页，创作于2023年2月锋面坡度比暖锋更小（1／250），锋前连续性降水区更宽广，但降水强度小，持续时间更长。受其影响，常造成大片地区的连阴雨天气。锋面带上常有低气压扰动发生并伴随中到大雷阵雨。③准静止锋天气冷锋移行受阻而停滞，也可转变成静止锋，如昆明、南岭准静止锋。但主要云系发展在锋下，并无明显降水。我国江南清明节前后细雨绵绵和江淮流域初夏时的梅雨天气都与华南准静止锋有关。第59页，课件共121页，创作于2023年2月④锢囚锋天气锢囚锋是两个移动的锋面形成的，其云系具有两种锋面的特征，锋面两侧都有降水区，锢囚锋降水，保留了原来锋段的降水特点，由于锢囚作用，气流上升运动进一步发展，使云层变厚，降水量增加，降水区扩大。暖空气冷锋暖锋暖空气暖空气大雨小雨锢囚锋锢囚锋冬春季我国东北地区多出现冷式锢囚锋，其源地多是俄罗斯和蒙古一带；华北地区多出现暖式锢囚锋，多是就地生成。第60页，课件共121页，创作于2023年2月◆

梅雨锋梅雨锋“梅雨锋”属于准静止锋“梅雨”之名起源于每年6、7月间我国江淮一带梅子成熟季节的连绵降雨由于久雨不晴，器物容易发霉，所以又称“霉雨”第61页，课件共121页，创作于2023年2月梅雨卫星云图梅雨卫星云图第62页，课件共121页，创作于2023年2月（二）气旋与反气旋◆大气中占据三度空间的大尺度水平空气涡旋，中心气压比周围低的，称为气旋；中心气压比周围高的，称为反气旋。从气压场来说，分别称为低气压和高气压。◆气旋、反气旋的大小，以地面最外一条闭合等压线为界。气旋为102～103km数量级。反气旋比气旋大得多，大的占据最大的大陆或海洋（如冬季亚欧大陆的蒙古反气旋），小的则可能只有几百公里。◆气旋、反气旋的强度，用地面最大风速来度量。风速与水平气压梯度力成正比。中心气压值越低，气旋越强，反气旋越弱；中心气压值越高，反气旋越强，气旋越弱。第63页，课件共121页，创作于2023年2月1、气旋气旋气旋是由锋面上或不同密度空气分界面上发生波动形成的，占有三度空间、中心气压比四周低的水平空气涡旋。北半球气旋空气按逆时针方向自外围向中心运动。强大的气旋地面风速可达30m/s以上。气旋直径在200~300km2000~3000km之间，根据气旋产生的位置，将其分为温带气旋和热带气旋两种类型。第64页，课件共121页，创作于2023年2月北半球冬季的气旋、锋面系统P102冷空气冷空气暖空气暖空气赤道北回归线南回归线第65页，课件共121页，创作于2023年2月①锋面气旋（温带气旋）◆生成和活动在温带地区的气旋，称为温带气旋。其中，最常见的是带有锋面的温带气旋，所以又称锋面气旋。锋面气旋是温带地区产生大范围云雨天气的主要系统。温带气旋主要出现在东亚、北美、地中海等地区。东亚锋面气旋生成与活动地区一在25°~35°N间，即我国江淮地区，称江淮气旋，处于开始形成阶段；一在45°~55°N间，即蒙古中部至我国大兴安岭一带，称东北低压，中心气压低于995hpa，表示发展成熟，规模大而势力强。锋面气旋暖锋冷锋云雨区域图例暖锋暖锋冷锋冷锋LL冷气团暖气团HH锋面气旋天气比较复杂，既有气团天气，又有锋面天气。强烈的上升气流有利于云和降水的形成，气旋前部天气更坏。气团湿度大更易发生降水；气团干燥则仅形成一些薄云。气团层结稳定，暖气团得到系统抬升，产生层状云系和连续降水；气团层结不稳定则利于对流发展，产生积状云和阵性降水。发展成熟的锋面气旋天气模式为：气旋前方是宽阔的暖锋云系和相伴的连续性降水天气，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。锋面气旋移动方向和速度，主要受对流层中层引导气流的控制。由于副热带上空为西风环流，在气旋性环流状态下，东亚气旋一般向东北方向移动，平均速度约为35~40km/h，最快可达100km/h，最慢仅有15km/h。如中途不消失，最终将移动到阿留申群岛及其以东洋面而消亡。第66页，课件共121页，创作于2023年2月新生期气旋发生之前，在地面上有一锋面，锋面北面冷吹偏北风，南面暖而吹偏南风，锋面开始出现波动，冷空气向南侵袭，暖空气向北扩张，锋面开始演变成东段是暖锋，西段是冷锋的型式，并出现相应的降水，地面上形成了第一条闭合等压线，即低压中心。锋面气旋的形成过程新生期：冷、暖气团对峙新生期：气旋生成成熟期锋面波动振幅加大，冷暖锋进一步发展，降水增强，雨区扩大，地面闭合等压线增多，气旋不断加深，暖区逐渐变窄。成熟期：冷、暖锋相互入侵成熟期：气旋加深，降水扩大锢囚期锋面气旋进一步发展，由于冷锋移动快，暖区逐渐缩小，气旋或环流更加明显，地面闭合等压线增多，当冷锋追赶上暖锋后，合并成锢囚锋，暖空气被锢囚，雨区扩大。锢囚期：气旋趋于消亡消散期：冷、暖气团恢复对峙消散期经过气旋的锢囚阶段后，冷空气从两边包围暖空气，迫使暖暖空气上升，这是地面呈冷性蜗旋，由于地面摩擦和幅合作用，气旋开始填塞、消失。整个过程历时一般为2天左右，短的仅1天，长的可达4~5天。第67页，课件共121页，创作于2023年2月赤道赤道◆生成于热带海洋上的强大而深厚的气旋性涡旋。②热带气旋南北纬5～20°，年平均水温＞26.5℃。第68页，课件共121页，创作于2023年2月热带气旋按中心附近地面最大风速划分名称属性热带低压Tropicaldepression最大风速：＜17.2m／S即风力为：6～7级热带风暴Tropicalstorm最大风速：17.2～24.4m／S即风力为：8～9级强热带风暴Severetropicalstorm最大风速：24.5～32.6m／S即风力为：10～11级台风Typhoon最大风速：＞32.6m／S即风力为：＞12级第69页，课件共121页，创作于2023年2月台风的形成热带海洋上的空气因受热而对流上升，四周较冷的空气流入补充，然后再受热上升，如此循环往复，形成了热带低压。在夏秋季节，西南季风与东北信风相遇时造成扰动产生旋涡。这种扰动与对流作用相辅相成，使已形成的热带低压的旋涡继续加深，也就是使四周空气流动得更快，风速加大，于是就演变成热带风暴→强热带风暴→台风。台风常常带来狂风暴雨，一天的降雨量可达30亿吨，多的甚至超过200亿吨。台风是一种严重的灾害天气。大西洋——飓风；印度洋——旋风。全世界平均每年发生热带气旋和台风为79.8次。我国南部和东南部临近热带气旋多发区，常受台风袭扰，平均每年有7.4个台风登陆，其中华南沿海占58.1%，华东沿海占37.5%。第70页，课件共121页，创作于2023年2月台风形成的基本条件④基本气流的风速垂直切变要小，使潜热不扩散，形成、保持暖心结构及加强对流运动。①低空存在一个热带扰动，造成辐合流场，是热带气旋发展的基础②有广阔的高温洋面，蒸发大量水汽到空中凝结，提供台风形成所需的巨大潜热③有一定的地转偏向力，使忧动气流渐变为气旋性旋转的水平涡旋第71页，课件共121页，创作于2023年2月台风形成过程台风形成过程菲律宾菲律宾菲律宾菲律宾热带扰动，台风形成前一天热带低压形成加强为热带风暴台风形成第72页，课件共121页，创作于2023年2月台风云系1台风云系第73页，课件共121页，创作于2023年2月台风的特征台风的空间形态就象一个巨大的云柱，其半径一般200～300km，最大的可＞500km。台风的顶部是大致圆形呈螺旋状顺时针向外旋出的气流，台风的底部在北半球是绕台风中心逆时针旋进的气流（在南半球则作顺时针方向旋进）。云柱向上发展旺盛垂直高度：15-20km。下：逆入；上：顺出台风寿命短：1-2天长：两周平均：4～5天。第74页，课件共121页，创作于2023年2月大风区台风眼暴雨带暴雨带500km在台风云柱中央有一个直径约50km的基本无风、无云、无雨的区域，这就是台风眼。离开台风眼向外就是云层最厚的暴雨带，再向外则是大风区。台风的结构与天气第75页，课件共121页，创作于2023年2月台风眼100km危害：破坏农业、交通、通讯、公共设施等。台风结构第76页，课件共121页，创作于2023年2月台风的移动路径西北太平洋年均发生热带气旋和台风30.5次，是世界上热带气旋和台风发生次数最多的区域。西北太平洋台风移动路径主要有三条：

转向路径

西移路径

西北路径第77页，课件共121页，创作于2023年2月西移路径：当台风在菲律宾以东洋面生成之后，受高空的副热带高压的影响，深厚的偏东气流引导台风一直向偏西方向移动。在南海或越南登陆。台风“洛克”，2005第78页，课件共121页，创作于2023年2月西北移路径：受东南风影响，从菲律宾以东洋面向西北方向移动。在台湾登陆，或越过台湾海峡在浙闽一带登陆。台风“碧利斯”，2000第79页，课件共121页，创作于2023年2月转向路径

菲律宾以东海面向西北方向移动的台风，遇到西太平洋副高或西风槽的阻挡而转向东北。对中国东部沿海、日本影响较大。台风“电母”，2004第80页，课件共121页，创作于2023年2月台风路径第81页，课件共121页，创作于2023年2月台风的命名

根据世界台风委员会第31届会议的决议，从2000年1月1日起，采用具有亚洲风格的名字对西北大西洋和南海生成的热带气旋进行命名，旨在帮助人们对热带气旋提高警觉，增强警报效果。

由亚太地区的中国、中国香港、中国澳门、日本、柬埔寨、老挝、马来西亚、密克罗尼西亚联邦、菲律宾、朝鲜、韩国、泰国、美国和越南等14个成员一共提供140个名字（每个成员提供10个名字）。

这140个名字分成10组，每组里的14个名字（每个成员提供1个名字），按每个成员的字母顺序依次排列。命名表按顺序、循环使用。

由我国提供的10个名字是：龙王、玉兔、风神、杜鹃、海马、悟空、海燕、海神、电母、海棠。第82页，课件共121页，创作于2023年2月台风云系2台风，太平洋第83页，课件共121页，创作于2023年2月台风云系3飓风，北美第84页，课件共121页，创作于2023年2月台风“丽莉”国际空间站，2002年台风“丽莉”——约15浬宽的“台风眼”第85页，课件共121页，创作于2023年2月台风“飞燕”袭击福州20010623第86页，课件共121页，创作于2023年2月台风“鸣蝉”台风“鸣蝉”韩国釜山，20030913第87页，课件共121页，创作于2023年2月台风“蝎虎”横扫日本台风“蝎虎”横扫日本20041020第88页，课件共121页，创作于2023年2月台风－碧利斯Bilis

菲律宾－速度，2000年根据规定，一个热带气旋在其整个生命过程中无论加强或减弱，始终保持其名字不变。第89页，课件共121页，创作于2023年2月台风－珊珊Shanshan中国香港－女孩名，2000年第90页，课件共121页，创作于2023年2月台风－杰拉华Jelawat马来西亚－淡水鱼，2000年第91页，课件共121页，创作于2023年2月台风－蝴蝶Wutip澳门－昆虫，2001年第92页，课件共121页，创作于2023年2月台风－米娜Mitag密克罗尼西亚－女士名，2002年第93页，课件共121页，创作于2023年2月台风－鸣蝉Maemi朝鲜－昆虫，2003年第94页，课件共121页，创作于2023年2月台风“云娜”，2004“云娜”，密克罗尼西亚语：喂，你好。由于台风“云娜”造成巨大的破坏，为防混淆，世界台风委员会决定该名称永不再用。第95页，课件共121页，创作于2023年2月海燕台风第96页，课件共121页，创作于2023年2月台风带来的特大暴雨以及连续性的暴雨或短时间内的大暴雨第97页，课件共121页，创作于2023年2月2、反气旋反气旋是占有三度空间的，中心气压比四周高的大型空气涡旋。气流运动由中心向四周顺时针旋转。反气旋的水平尺度比气旋大，最外一条闭合等压线的直径常达2000—4000km，地面反气旋中心气压值一般为1020—1030hpa。根据温压结构，可分为冷性反气旋和暖性反气旋；根据生成地，可分为极地反气旋、温带法气旋、副热带反气旋。反气旋范围内没有锋面，中心多出现下沉气流，天气晴好。第98页，课件共121页，创作于2023年2月①冷性反气旋冷性反气旋是在下垫面温度极低的条件下，伴随着冷空气的堆积而发展起来的。形成于中、高纬度地区，如北半球格陵兰、加拿大、西伯利亚和蒙古等地。尤其是亚洲大陆北部冬季严寒，积累了大量的冷空气，非常有利于冷性反气旋的形成和发展。所以冷性反气旋冬半年活动频繁，势力强大，影响范围广泛，常常造成降温、大风天气。冷性反气旋受到西风带的牵制，自西向东移动。北半球的冷性反气旋东部边缘，因偏北气流南下出现冷锋，气温较低，风速大，云层较厚，有时还有降水。反气旋的西部，气流自南向北输送，气温相对较高，经常出现暖锋性质天气。活动在我国境内的冷性反气旋，大多是从亚洲北部、西北部或西部经西伯利亚、蒙古进入我国的。冬季最强，春季最多。冬半年大约每3-5天就有一次冷性反气旋活动。第99页，课件共121页，创作于2023年2月寒潮冬半年，冷性反气旋活动频繁。就东亚地区来说，大约每3-5天就有一次冷高压活动。强烈的冷高压南移时，造成大规模的冷空气入侵，引起大范围地区剧烈的降温、霜冻、大风等严重的灾害性天气，称为寒潮。我国中央气像台规定，长江中下游及其以北的地区48小时内降温10度以上，长江中下游最低气温小于等于4度（春秋季改为江淮地区），陆上3个大行政区有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。由于我国幅员辽阔，有些省分另外制定发布寒潮的标准，以适应当地生产的需要。第100页，课件共121页，创作于2023年2月寒潮入侵我国路线图寒潮：由强冷空气迅速入侵造成大范围的剧烈降温，并伴大风、雨雪、冻害等现象。危害：强烈降温造成冻害。第101页，课件共121页，创作于2023年2月台风和寒潮影响面积比较第102页，课件共121页，创作于2023年2月人类采取那些办法来防御台风和寒潮呢？对台风，利用卫星和雷达监视其强度、方向和速度，及时发布台风预报警报，同时加强国际合作。对寒潮，我们目前的办法还不是很多，缺少有效的防御措施，只有加强天气预报，提前发布准确的寒潮消息或警报，做好准备，以减少损失。第103页，课件共121页，创作于2023年2月②暖性反气旋（暖高压，副热带高压）暖性反气旋，形成于副热带地区，常年存在，冬季位置偏南，夏季偏北。夏季，暖性反气旋控制下的地区，气流下沉，天气炎热干燥。副热带高压带由于受地表海陆分布的影响，常分裂成几个具有闭合中心的高压单体、它们主要位于海洋上、常年存在。夏季大陆高原上空出现的青藏高压和墨西哥高压，也属副热带高压。这些高压不是同时都很明显，而是有强有弱，有时合并，有时分裂。副高占据广大空间，稳定少动，是副热带地区最重要的大型天气系统。它的存在和活动，不仅对低、中纬度地区之间水汽、热量的输送和交换具有重要的作用，而且对中、高纬度地区环流的演变也有重大影响。尤其是西太平洋副高压的西部脊，常深入我国大陆，对我国夏季的天气产生重大影响。第104页，课件共121页，创作于2023年2月副高的结构与天气副高结构比较复杂，在不同高度、不同季节、不同地区有所不同。海洋上的副高，强度随高度增大而减弱，位置随高度增大而西移。如西太平洋高压，在对流层下层比较清楚，往上逐渐向大陆方向倾斜，并且减弱。海洋副高是一个动力性的暖高压，中下层盛行下沉运动，低层以辐散占优势，主要位于高压南部，而北部主要为辐合区，尤其集中在高压的西北侧。因此，在副高的不同部位，天气不尽相同。高压内部比较干燥，天气以晴朗、少云、微风、炎热为主。高压的西北部和北部边缘，因与西风带交界，受西风带锋面、气旋、低槽活动的影响，上升运动强烈，水汽也较丰富，多阴雨天气。高压南侧是东风气流，晴朗少云，低层湿度大、闷热，但当有热带气旋、东风波等热带天气系统影响时，也可能产生大范围暴雨，和中小尺度雷阵雨大风天气。高压东部受北来冷气流的影响，形成逆流层，是少云、干燥、多雾天气，长期受其控制的地区，久旱无雨，甚至变成沙漠。大陆上的副热带高压，如青藏高压，在低层不明显，在500hPa等压面以下是低压，只有在500hPa等压面上才出现，强度随高度的增加而增大，在100hPa图上，成为北半球上空最强大的活动中心。青藏高压，主要是热力性质的，它的形成与青藏高原夏季的加热作用有关。下层是上升运动，多对流活动，