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天气学分析中国气象局气象干部培训学院湖北分院业务培训部徐丽娅3.天气图的分类地面天气图(简称地面图)欧亚地面图、东亚地面图,中国分区地面图等高空天气图(简称高空图)等压面:925,850,700,500hPa等辅助图表天气实况演变图、降水图、温度-对数压力图(T-lnP图)、垂直剖面图、单站高空风分析图等4.底图的标注内容:经纬度、海陆分布、地形等便于分析时考虑下垫面对天气的影响气象站的区号、站号和主要城市名称供填图和预报时使用天气图种类,投影方式,比例尺,高度表底图上的范围和比例尺的大小主要根据天气分析内容、预报时效、季节和地区等而定。5.底图的范围:冬半年,高纬大气活动(如寒潮侵袭)对我国影响较大,底图应该包括极地或极地的一部分夏半年,低纬度和太平洋上的大气活动(如台风、副热带高压)对我国影响较大,底图低纬度和太平洋区域应该占多些面积。我国中纬度地带,主要受西风带系统影响和控制,为了预先觉察出从西边和西北边来的天气系统的侵入,底图范围应该尽量包括我国西部或西北部地区。二、地图投影地球是一个椭圆球体长轴半径6378.2km短轴半径6356.9km相差0.3%地图投影的概念:地图投影:地球可以近似地看成圆球体,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。选择底图投影方法注意点:正形:指在地图上保持地球表面小区域原有的形状,任一地点微分线段的比例尺不因方向而异。其最明显的特征,在地图上各处经度和纬度都相交成直角。此类投影又叫等角投影。等积:是地图中任何部分的面积与地球表面上相应部位的实际面积的比例都相等。正向:指地图上从投影中心到其它任何地点的方向都与地球表面的实际方向一致。任何一种地图投影法,不可能既保持形状的正确,同时又保持面积的正确。在天气图分析中,主要要求保持图形形状和方向的正确,即满足正形、正向的要求,使图上所填的风向和所显示的气压系统的形状及移动方向符合实际情况。天气图底图常用的地图投影法极射赤面投影法麦卡托圆柱投影法兰勃脱正形投影法1.兰勃脱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。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.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。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。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。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。用此投影法得到的图形,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。为了能表示同一时刻大气运动的特性,全世界的观察站都在统一时间进行观测。按照国际规定,地面天气图有00、06、12、18时(世界时,格林威治时间),北京时为08、14、20、02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。除此之外,各地区还可以根据需要进行天气定时观测以外的观测,如二次定时观测之间的天气辅助观测,航线观测等。三、地图比例尺比例尺:底图上两点间的长度与地表上相应两点间的实际长度之比,也叫缩尺。比例尺表示方法(1)比例式如1:100,000,00,即地图上的1cm相当于实际100km(2)图解式(3)斜线图解尺或复式图解尺:兰勃脱正形圆锥投影图上,各纬度上放大率不同,故需用复式图解尺表示其缩尺。注意:对不同的纬度用不同的缩尺来表示,使用时必须注意与纬度配合,才能正确表示出实际距离。东亚天气图:缩尺为1:100,000,00,即地图上的1cm相当于实际100km;欧亚天气图:缩尺为1:200,000,00,即地图上的1cm相当于实际200km;北半球天气图:缩尺为1:300,000,00,即地图上的1cm相当于实际300km。注意:MICAPS中,比例尺可根据需要任意选取四、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。图上除了填有地面的气温、露点、风向、风速、水平能见度和海平面气压等观测记录外,还填写有一部分高空气象要素的观测记录,如云和观测时的天气现象等。此外,还填有一些反映最近时间内气象要素变化趋势的记录,如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。总云量:十分制无云,1或小于1,2-3,4,5,6,7-8,9-10,10低云高:米温度和露点:°C,一位小数现在天气现象:观测时或观测前一小时内的天气现象水平能见度:公里海平面气压:hPa,ddd,一位小数,通常十位数较小的前面加10,十位数较大的前面加9过去3小时变压:观测时的气压与观测前3小时气压的差,一位小数过去天气现象:前6小时内出现的天气现象降水量:mm风向:以矢杆表示,风的来向风速:以矢羽表示,长划代表4m·s-1,短划代表2m·s-1,三角旗表示20m·s-1,风速大于40m·s-1,时,在风向杆另一侧填一个“>”§4.1等压线的分析
空间等压面与某一平面的交线称为该平面上的等压线,如空间等压面与海平面的交线就称为海平面等压线(图)。对海平面气压场的分析就是在地面图上绘制等压线,即将气压数值相同的各点连接成曲线。总云量:十分制无云,1或小于1,2-3,4,5,6,7-8,9-10,10低云高:百米温度和露点:°C,一位小数现在天气现象:观测时或观测前一小时内的天气现象水平能见度:公里海平面气压:hPa,ddd,一位小数,通常十位数较小的前面加10,十位数较大的前面加9过去3小时变压:观测时的气压与观测前3小时气压的差,一位小数过去天气现象:前6小时内出现的天气现象降水量:mm风向:以矢杆表示,风的来向风速:以矢羽表示,长划代表4m·s-1,短划代表2m·s-1,三角旗表示20m·s-1,风速大于40m·s-1,时,在风向杆另一侧填一个“>”§4.1等压线的分析
空间等压面与某一平面的交线称为该平面上的等压线,如空间等压面与海平面的交线就称为海平面等压线(图)。对海平面气压场的分析就是在地面图上绘制等压线,即将气压数值相同的各点连接成曲线。气压场的主要型式有高压、低压、高压脊、低压槽和鞍型场。§4.1.1等压线的分析原则1、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高于或低于另一侧的数值。这就是说,一条等值线应在一个高于该等值线数值的测站和低于该等值线数值的测站之间通过,而不能在两个都高于或低于该等值线数值的测站之间通过。(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。在高值区和低值区之间,相邻等值线的数值顺序递减,两者只差一个间隔;在两个高值区和两个低值区之间,两条相邻的等值线的数值必须相等。2、地转风定律等压线的分析,还要遵循风压定律。根据地转风公式
风向必须与等压(高)线平行,在北半球,观测者背风而立,低压在左高压在右;南半球相反。由于地面摩擦作用,风向和等压线有一定的交角,在海上交角一般小些,约15度左右,在陆地平原地区为30度左右,风从等压线的高压一侧吹向低压一侧。在山区或高原地区,由于地形复杂,常常不遵循地转风原则§4.1.2绘制等压线的技术规定1、等压线用黑色实线绘制。在地面天气图上,一般每隔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。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、高、低压中心的标注
高压中心G低压中心D台风中心(红色)要标注在反气旋、气旋环流中心的位置。当风速≤4m/s,且高低压中心的环流不清楚时,可将高、低压中心的位置标注在闭合等压线的几何中心。4、高、低压中心强度的标注在气压系统中心“G”、“D”或“
”下方标注高压、低压或台风中心强度,即根据可靠的气压观测记录的中心数值,用黑色铅笔标注出全部百帕数的整数部分。低压中心强度用最低的气压值略去小数标注,如1005.8hPa标注为1005;高压中心强度用最高的气压值,将小数进为整数后标注,如1022.1hPa应标注为1023。§4.1.3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,从平直到弯曲之间的变化,必须逐渐过渡。除有可靠记录外,等压线应避免不规则的小弯曲和突然的曲折(通过锋面例外)。等压线通过锋面时,必须有明显的折角,或为气旋性曲率的突然增加,而且折角指向高压一侧。2、分析等压线时要尽可能参考风的记录错误的等压线分析正确的等压线分析§4.1.4地形等压线的分析
平原地区的等压线通常是平滑的,分布也比较均匀。但在山区,常因冷空气在山的迎风面堆积,气压较高,造成山脉两侧水平气压梯度很大,等压线异常密集。为了表明这种密集现象是由于地形引起的,将这里的等压线用波状线表示,称它为地形等压线。
(1)当等压线很密集时,可将若干条等压线合并成一条或几条波状线表示,但几条等压线不能相交于一点,而应进出有序,两端条数相等。(2)地形等压线通常应分析在山脉冷空气堆积的一侧,并与山脉平行,不能横穿山脉或分析在背风坡一侧。
我国天山、祁连山、长白山和台湾等地常可分析地形等压线。图为天山附近地形等压线示意图。
绘制等压线的步骤①对整个图上的气压和风作全面观察,找出高压和低压区域的大致范围。风向记录呈气旋式环流的地区一定是低压区风向记录呈反气旋式环流的地区一定是高压区②起草勾画出高压和低压的形势首先,从记录比较多和比较可靠的地区开始分析其次,勾画等压线时要自东向西和自北向南画,以免在勾画时,图上记录被手挡住。③将已分析好的草图全面检查,然后描实但要注意不要描的过粗,以醒目而清晰为度在分析熟练后可不必起草,一次绘成。§4.2等三小时变压线绘制等三小时变压线的技术规定
(1)等三小时变压线用黑色铅笔(或蓝色钢笔)画细短划线,其间隔一般为1hPa。(2)在闭合等变压线的正北方和非闭合等变压线的两端标注等变压线的百帕数,并标正负号。正变压中心注明“+”,负变压中心标注“-”,并在“+”、“-”号后用相应的蓝色和红色标出最大变压数值,标到小数一位。-3.7+2.3§4.3天气现象的分析按规定,在地面天气图上主要分析降水、雾、大风和沙暴三类天气区。对于单个测站的降水、雾、大风和沙暴,则均在该测站旁标注相应的填图符号,而不需要勾画范围线。对于两个测站以上的成片天气区,按下列方法分析:
1、降水类用绿色铅笔勾出降水区范围。连续性降水在区域内轻涂绿色,间歇性降水在区域内轻划绿色斜线;雪,毛毛雨,雷雨,阵雨或冰雹等特殊性质的降水,只需在区域内加注几个相应的填图符号。上述规定包括表1.1内的现在天气(WW)电码14-16,20-27,29,50-75,77,79-99。2、雾类用浅黄色铅笔勾出雾区范围,包括表1.1内电码中的28,40-49。再在雾区内轻划浅黄色斜线。3、沙暴大风类用棕色铅笔勾出沙暴大风区范围,包括现在天气电码中的30-35和风速≥12米/秒的区域。再在区域内加注几个沙暴和大风的符号。大风符号的风向应与大风区内盛行风向一致。天气区的分析
地面天气图分析步骤①绘制△P3线及勾画规范所规定的天气区。②描绘锋和高低压中心的过去位置,并注明时间和强度。③从最近几张连续的地面与高空图了解最近天气过程中的一般形势及发展趋向,和本张图上云和降水的符号及区域相对照,再对当时所关心的区域范围内气象要素与天气现象的分布作一般的观察,从而掌握大致的演变情况。④初步确定锋的位置,了解本张图上不同性质气团占据的大致区域,以及它们最近的移动和变性概况。地面天气图分析步骤⑤轻描等压线⑥将初步绘制出的气压场及天气分布情况用来与初步确定的锋区相校正,将等压线和锋的位置适当地加以修改,最后确定锋的位置和类型。在这一步骤中可以考察一下有无锋的新生和原有锋的消失。⑦完成绘图工作,包括等压线描实及其它属于规范的符号。五、高空天气图的概念为了全面认识和掌握天气的变化规律,除了分析地面天气图之外,还要分析高空天气图。高空天气图:填有某一等压面上气象记录的等压面图。等压面图的概念等压面:空间气压相等的点组成的面在空间的每一点都有一个气压值,将气压相等的点连接起来,就形成了等压面。等压面不是一个平面。同一高度,各地的气压不完全相同,因此等压面是像山丘一样起伏不平的面。绘制等高线可以表示等压面的起伏形势。等高线的数值是高度单位,但不是几何高度,而是位势高度。先确定一个等压面,然后将该等压面上各站的位势高度值填在图上,然后连接高度相等的各点绘出等高线,从等高线的分析即可看出等压面的起伏形势。在实际工作中,标准等压面图通常有850、700、500、400、300、200、100hPa等7层。等高线分析的原则与等压线相同。TT:等压面上的温度。填写十位、个位数。气温小于零度时,数值前加“—”号。DD:等压面上气温与露点差(Micaps3自动显示的是露点)。5℃以下填个位、小数一位;5℃以上填十位、个位(Micaps3显示的是整数)温度露点差(T-Td):DewpointDepressionHHH:等压面的位势高度。用gpm(位势米)为单位编报。填图时须将个位数四舍五入,填位势高度的千位、百位和十位数(位势什米)850hPa,千位数是1700hPa,千位数是2或3500hPa,千位数是4或5高空天气图的分析必须分析的项目等高线,等温线,槽线,切变线选择分析的项目湿度场,温度平流,湿度平流绘制等高线的技术规定①用黑色铅笔,以平滑实线绘制。间隔40gpm(4位势什米),每条线的两端均需标明位势什米850hPa:分析…,144,148,152,…;700hPa:分析…,296,300,304,…;500hPa:夏半年,分析…,496,500,504,…,冬半年,分析…,496,504,512,…(间隔8位势什米)②高、低值中心根据等高线并结合风场确定高中心:蓝色铅笔标注“G”(或“高”“H”)低中心:红色铅笔标注“D”(或“低”“L”)
注意:不用标注中心值!等温线主要依据等压面上的温度记录分析还可参考等高线的形势在高压脊附近温度场往往是有暖脊存在,而在低压槽附近往往有冷槽存在。绘制等温线的技术规定①等温线用红色铅笔,细实线绘制。间隔4℃,如-4℃,0℃,4℃,8℃等。所有等温线两端须标明温度数值②温度场的暖、冷中心根据等温线确定红色铅笔标注“N”(或“暖”“W”)蓝色铅笔标注“L”(或“冷”“C”)槽线和切变线槽线:低压槽区内等高线曲率最大点的连线→根据气压场定义通常呈南北向(中纬度多见)或东北~西南向,槽线的两侧风向有明显转折槽线一般分析成弓形,因为槽线中部风速较大有闭合低压的主槽线从低中心分析起
偏南风在槽前,偏北风在槽后,西风大体在槽线上在水平方向,槽前盛行西南暖湿气流,槽后为干燥的西北气流。在垂直方向,槽前有上升运动,如水汽充沛,常产生降水;槽后为下沉气流,天气转晴。切变线:风的不连续线,在这条线的两侧风向或风速有较强的切变→根据流场定义切变线与锋不同,在切变线两侧温度差异不明显。一般是指低空850百帕或700百帕等压面上的天气系统。当切变线形成后,由于两侧风向、风速的不一致,使切变线区域内形成辐合带,大量气流上升,因此在切变线影响下,常出现云雨天气。切变线一年四季均可出现,但以春末夏初最为频繁。春季活动在华南,称为华南切变线;春夏之交多位于江淮流域,称为江淮切变线;7月中旬至8月主要出现在华北地区,称为华北切变线。切变线上的降水量分布很不均匀,常在辐合较强,水汽供应充沛的地区形成暴雨。槽线和切变线的比较区别:槽线和切变线是分别从气压场和流场来定义的不同天气系统联系:风场和气压场相互适应,槽线两侧风向也有明显的转变;同样,风有气旋性改变的地方,一般也是槽线所在处。绘制槽线、切变线的技术规定棕色铅笔分析当时的槽线和切变线黄色铅笔描上前12(或24)小时的槽线和切变线天气图分析的目的天气图分析的目的,在于使用空间和时间上都是局部的、间断的大气探测记录,通过综合归纳和连贯起来的思索,认识天气和天气系统的空间结构和时间演变的规律,并依此来推断未来的发展。气压系统的结构分析1.气压系统的静力结构静力结构:是指气压系统的温压场的配置关系和气压系统
的空间变化。
根据压高公式:气压随高度的减小与气层间平均温度的高
低有关,温度越高,气压随高度减小越慢,
这就是说:暖空气中气压随高度的减小比
冷空气中慢。
由于温度分布不均,造成了气压形势随高度的变化,将气压系统的空间结构归纳为温压场对称系统和温压场不对称系统。温压场对称系统:深厚对称系统浅薄对称系统中纬度大多数天气系统都是温压场不对称的由于两个等压面间的厚度在暖区较厚,在冷区较薄,所以随着高度的增加,低压中心的轴线向冷区倾斜,高压中心轴线向暖区倾斜。利用地转风随高度的变化的特点,可以判断温压场的空间结构:1.风向不变,风速随高度增大,可以判断气压场和温度场基本重合。2.风向不变,风速随高度减小,到某一高度为零,然后风向转变180°,再向上风速又随高度增加,可以判断为温压场对称的浅薄系统。3.当风向随高度显著改变的时候,说明等温线和等压线有较大的交角,温度平流也很大,为温压场不对称系统。辅助图表常用的辅助图表:剖面图高空风分析图温度-对数压力图等熵面图能量图变温图变压图降水量图等等。1、空间垂直剖面图以水平距离为横坐标用高度或气压的对数为纵坐标用以分析某一天气系统或某一地带的天气情况剖面基线的选择剖面图所选取的横坐标的沿线为基线,没有统一的规定,一般可以考虑以下几个方面:沿子午线—经圈剖面图取可以明确表示某一天气系统或某一天气区的方向,如垂直于锋面的方向所选的测站(距离)不可太少(远);纬线(或接近纬线)方向应把西方定在左方,东方定在右方经线(接近经线)方向应把北方定在左方,南方定在右方剖面图的填写与分析的规定θse或θ:假相当位温或位温,单位为KTT:气温,单位为℃Td:露点,单位为℃qqq:比湿,单位为g/kg风向风速的填写与高空图相同分析项目和技术规定(1)等温线:红色,每隔4度一条线(2)等相当位温(位温)线:黑色铅笔,每隔4K一条线(3)等比湿线:紫色,0.5,1,2,4,6…(4)锋区:标出剖面上的上下界(5)对流层顶:蓝色铅笔标注(6)其它:可以分析涡度、散度、水平风速、地转风速、垂直速度等,标出云区、降水区、积冰层、雾层等时间垂直剖面图横坐标表示时间纵坐标表示高度或气压的对数可表示某测站上空大气状态随时间变化的情况时间坐标的方向,通常根据天气系统的移动方向来选择自西向东移动:剖面图的起始时间应列在右端,时间从右向左推进自东向西移动的,剖面图的起始时间应列在左端,时间从左向右推进单站高空风图的制作和分析常用的一种辅助图,是把某站测得的高空风风向、风速填写在极坐标上的图,也叫风速矢端图(Hodograph)在缺乏等压面图时,分析单站高空风图有利于了解测站周围天气系统的分布和空间结构用途:冷暖平流分析,稳定度分析,锋面分析,强对流天气分析(确定风切变,分辨风暴类型等)单站高空风图的填绘单站高空风图的分析1.冷暖平流的分析风向随高度顺转:
暖平流风向随高度逆转:
冷平流2.锋面的分析锋面分析
锋区的斜压性大,有利于垂直环流的发展和能量转换,锋区附近常有比较剧烈的天气变化和气压系统的发生发展,因此,锋区和锋线的分析在天气分析和预报中占有非常重要的地位。高空等压面图上,只要正确掌握温度记录的分析判断,分析高空锋区存在与否并不困难。然而,由于地面气象要素受到下垫面局地特征影响,锋附近要素场特征并不像理论上说的那样明显,有时难以辨别锋面存在,具体位置确定就很困难。地面天气图分析中定锋是很重要的一项,锋面定的是否正确关系到能否正确认识和反映大气中冷暖空气活动的状况,因此,也是能否正确建立预报思路的关键之一。在分析地面定锋时,要注意判断资料和综合利用资料,善于把那些不能代表大气实际情况的资料舍去,保留那些代表性好的资料。需要灵活运用知识,确定锋面的位置和性质。锋面分析的基本流程(1)按照历史连续性的原则,将过去3小时、6小时或12小时锋面的位置描在天气图上,运用历史演变外推法,大致划定锋面位置;(2)结合高空图和卫星图像判断地面图上锋的位置和类型。(3)根据地面图上的气象要素分布及探空和测风资料等资料具体确定锋的类型和位置。确定锋面的主要依据(1)根据高空锋区,判断地面锋的大致位置和类型(2)分析地面图上各气象要素场,确定锋面具体位置(3)应用卫星图像分析锋面(4)应用其它资料分析锋面根据高空锋区(1)根据高空锋区判断地面锋的大致走向高空锋区的确定:等温线相对密集带,锋区与等温线基本平行。在平原地区参考850、700hPa等压面的温度场,而在高原地区参考500hPa等压面的温度场地面锋线位于高空等压面图上等温线相对密集区的偏暖空气一侧,且与等温线大致平行。(2)根据温度平流判断锋的类型和强度①根据冷暖平流确定锋的类型高空锋区有冷平流时,对应冷锋高空锋区有暖平流时,对应暖锋②根据冷暖平流确定锋的强度锋区,温度平流越强,等温线越密集,锋区范围越大,对应锋的强度越强反之,温度平流弱,等温线稀疏,锋的强度弱(3)根据高空锋区和地面锋线距离判断锋面坡度锋在空间是向冷空气一侧倾斜,高空锋区在冷空气一侧,等压面越高,锋区离地面锋线越远。若各层锋区(等温线密集带)的相对距离小,锋随高度向冷空气一侧的偏移小,锋面坡度大。反之,锋面坡度小。分析地面图上各气象要素场(1)温度(2)露点(3)气压和风(4)3小时变压(5)24小时变压和变温(6)云和降水(1)温度锋面的主要特征为锋面两侧有明显的温差。通常,锋面两侧有明显的温差,冷锋后负变温(温度降低),暖锋后正变温(温度升高)。但有时变温不明显,甚至冷锋过后增温变温不明显的原因锋面两侧辐射条件不同:如冬半年早上和后半夜冷锋前(暖空气一侧)无云时,夏半年白天冷锋前有云遮挡;锋面两侧蒸发凝结条件不同:如夏季白天冷锋前有降水而锋后无降水时;锋面两侧垂直运动不同:如冷空气由高原下平原冷锋后冷空气下沉增温强;冬季,在我国北方或盆地里,锋前晴而风小,近地面辐射冷却形成的密度大、温度低的冷膜,使近地面气温不受锋面影响,地面锋线两侧没有明显的温差;夏季,冷锋由大陆移到海上,海陆温差使得冷锋后的气温反而比锋前高;(2)露点一般而言,暖气团来自南方较潮湿的洋面,温度高,水汽含量多,露点高;进入我国的冷气团主要来自欧亚大陆,温度低,水汽含量少,露点低。因此,锋两侧的露点差别大在没有降水的情况下,锋面前后的露点高低差异显著;华南地区利用露点定锋常比温度好露点差异不明显的原因在冷区有降水,暖区无降水地形复杂的地区,海拔相差大或海陆交界处当暖气团来自干燥的内陆,冷气团来自较潮湿的地带(3)气压和风分析地面图时,画出等压线对定锋有一定的指示意义,锋线总是处于显槽或隐槽(相对于气压场)中显槽:等压线呈气旋式弯曲隐槽:等压线相互平行,但梯度不同,锋后气压梯度大,锋前气压梯度小,锋面两侧风向没有差异,但风速不同(风场具有气旋性切变的气压场型式)锋面两侧风的特征冷锋:锋后多吹偏北风,锋前多吹偏南风或较弱的偏北风;暖锋:锋前多为东南风或偏北风,锋后西南风或偏南风注意锋面位于气旋性切变最大的地区,但有气旋切变处,不一定有锋;风受地形影响,夏季沿海还受海陆风的影响,日变化也较明显因此,在定锋面时一定要注意风的代表性及一些特殊地方锋面过境风的演变特点。如西安、南疆盆地等。(4)3小时变压(△P3)冷锋:冷锋后为较强的+△P3,冷锋前为较弱的+△P3或较强的-△P3暖锋:暖锋前为较强的-△P3,暖锋后为较弱的-△P3或+△P3锢囚锋:锢囚锋后往往为+△P3,锢囚锋前为-△P3,但两条冷锋相向而行形成的锢囚锋(如华北锢囚锋),则其两侧均会出现+△P3注意△P3存在日变化08时:+△P3偏多,冷锋两侧都为+△P314时:-△P3偏多,弱冷锋两侧都为-△P3,只是冷锋后的负值小(5)24小时变压和变温△P24和△T24可以消除日变化的影响,在地形复杂的山地和高原地区能较好的反映冷暖空气活动情况。冷锋后一般有大的+△P24和-△T24,冷锋前有小的-△P24和+△T24气温受天气状况的影响较大,但△P24较好用注意:△P24反映锋面的活动不如△P3灵敏,比如24小时内有两条锋面过境,那△P24就不能分辨(6)云和降水一般有云和降水的地区常有锋面,但各地的锋面活动造成的云和降水差异很大,应根据地方性特点具体分析。云雨天气的产生与否,应该着重考虑两个方面:水汽条件和上升运动条件。任何地方满足了上述条件,都有可能出现云雨天气,只不过锋面存在时更容易满足这些条件罢了应用卫星图像分析锋面在卫星云图上,锋面云系常为数千公里长、数百公里宽的云带,由多层云系组成锋面云带的特征取决于:锋区是否活跃;水汽充沛的程度;它的周围环境条件等应用其它资料分析锋面探空资料的应用(锋面逆温)高空测风资料的应用(热成风原理)天气实况演变的应用天气分析原则1、注意正确判断错误记录2、注意正确应用记录3、注意天气演变的历史连贯性4、注意各种图的配置和各种气象要素之间的合理关系5、从实际出发抓住分析重点1、判断错误记录系统误差:由于仪器本身不标准或测站海拔高度不准确等原因造成的特点:比较稳定,可比较附近测站,找出误差订正值,订正后仍可使用偶然误差:由于观测、通讯、填图等原因造成的特点:偶然性,不固定,可以通过比较鉴别。鉴别误差的方法比较同一时间不同台站的记录;与周围站比较,某站的记录高于或低于周围站很多,就有可能是错误记录比较同一台站不同要素的记录:如某站天气现象为大雾,而能见度为3公里,显然不是天气现象错,就是能见度错比较同一测站不同时间的记录:如没有冷锋过境的情况下,同一台站14时的气温比08时低得多,那么14时的值就值得怀疑比较同一台站不同高度的记录:如果个别高度数值偏高或偏低,而在其它层次没有偏高或偏低现象,那么可以把可疑记录用静力关系订正后才使用2、注意正确地应用记录两类记录:代表性记录:能够反映大范围大气运动的记录(气压、云);如大片海洋、平原上的记录和大于等于4米/秒的风地方性记录:反映某一局部地区大气运动的特点的记录(温度、风);如高山站或大高原上的记录及小于等于2米/秒的风3、注意天气演变的历史连贯性当分析出一个天气系统时,应查看前一时次该天气系统的情形,看它从哪里移来,过去的移速、中心强度若是新生的,要看前期有什么样的新生条件不能任意分析出前后矛盾的东西4、各种图的配合和各种气象要素之间的
合理关系天气图上的每个系统,如高压、低压、锋、槽、脊等,都要严格按照系统的上下配置,检查分析中有无遗漏各个要素场之间也存在相互联系,互相制约。如地面图,锋面与气压场的配置,高空图系统与温压场的配置5、从实际出发抓住分析重点锋槽急流低纬热带地区的天气分析1热带天气及其分析方法的特点2热带天气分析的资料资料的来源(1)原始记录常规台站网(高空、地面、船舶站)以及借助飞机、天气侦察机、定高气球、雷达、卫星等工具所获得的探测报告。(2)加工或分析过的资料成果网格点上的高空风、温度、高度的分析和预报值;地面分析和预报电码;由卫星资料分析中心发送的云分析电码;由卫星资料定出的热带气旋的位置和强度;由卫星云图推算的热带风资料;海面温度、海浪高度和移动方向等海洋分析资料资料的鉴定(1)本站的观测报告与周围站的报告相比;(2)将该站上、下层的观测报告进行比较;(3)把本站现在和过去的观测报告进行比较;(4)把观测报告和气候资料相比较;(5)预报员还必须熟悉地形,这样才能把局地作用与天气尺度的影响区别开来基本资料的代表性问题(1)地面气压海平面气压分析作用有限局地作用(地形,热对流),仪器误差,海平面高度订正产生的误差(2)地面气温及露点地面气温:受对流活动、海陆间环流等地方性影响大。在热带大陆,温度日变化大,一般比天气系统造成的温度变化大很多。地面露点:热带大陆,露点日变化大,一般比天气系统造成的露点变化大很多。海洋上露点日变化比陆地小,天气系统的影响较易发现,副热带可用露点梯度来确定锋区。(3)地面风(海陆风)热带大陆和有山的岛屿上地面风场不能表示天气系统远离大陆的海洋和平坦的岛屿,地面风可表示天气系统影响。船舶地面风最有代表性,但有观测误差,应平滑(4)云和降水热带陆地和岛屿上测站的云和降水受局地地形影响大,不能代表周围地区。船舶及较低的岛屿,观测记录代表性高些。但测站太稀,应充分利用卫星云图资料。(5)高空温度、气压(高度)及湿度在探空观测时存在辐射订正等方面的误差,纬度20度以内的等高线、等温线作用不大湿度资料的准确度较差。当温度0℃以下时,10-20%相对湿度误差(3-6℃露点)(6)高空风随高度增加和风速增大,无线电探空测风记录的准确度降低,不能满足10度以内偏差3热带天气分析的业务分析的次数天气系统运动较慢,12小时分析一次分析的层次(1)摩擦作用很小的接近地面的高度(梯度风高度),地面以上1000米左右。(2)对流层上部的高度,位于200或250hPa层分析用图的比例尺麦卡托投影地面比例尺高空比例尺500万分之一1000万分之一二、热带天气分析的方法风场分析——流场图气象卫星资料及其它辅助分析如,台风定位、监测合成分析方法1风场分析——流场图流线和等风速线的概念风是矢量,有方向和大小,分别用流线和等风速线来反映流线:处处和风矢量相切的线等风速线:风速相同各点的连线关于流线分析的一些问题Q:为什么热带用流线分析A:热带地区高度场和气压场比较均匀,没法分析,只有分析风场。考虑风场,以风向为主。Q:按照30S-30N定义为热带低纬,那差不多长江以南地区都应该用流线分析了,实际业务上好像流场图不如风向杆图用的多A:我们国家以西风带为主,特别是冬半年,主要是西风带,在夏天南方有些地方有流线分析Q:如果热带直接看风向杆资料为什么不行呢A:热带风速不如西风带大(台风除外),热带的湿度一般比较好,主要是看辐合辐散Q:可是流线看不出风速的大小A:流线越密,风速越大。(1)流线在流线图上,流线是带箭头(表示气流方向)的曲线。流线上各点的切线方向都与该点的实际风向一致流线图表示某一时刻气流运动
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