天气系统课件

天气系统

天气是一定区域短时段内的大气状态（如冷暖、风雨、干湿、阴晴等）及其变化的总称。天气系统通常是指引起天气变化和分布的高压、低压和高压脊、低压槽等具有典型特征的大气运动系统。常见的各种尺度的天气系统

大尺度中间(天气)尺度中尺度小尺度>2000km2000-200km200-2km<2km温带超长波、长波气旋、锋背风波雷暴副热带副热带高压副热带切变线飑线、暴雨龙卷风热带赤道辐合带、季风台风、云团热带风暴、对流群对流单体第一节气团和锋一、气团

是指气象要素（温度、湿度和大气静力稳定度）在水平分布上比较均匀的大范围空气团。水平范围从几百千米到几千千米，垂直范围可达几千米到十几千米。1、气团的形成

范围广阔、地表性质比较均匀的下垫面；有一个能使空气物理属性在水平方向均匀化的稳定环流场

2、气团的变性

气团形成后由源地移行到另一新的地区时，由于下垫面性质以及物理过程的改变，气团的属性也随之发生相应的变化，这种气团原有物理属性的改变过程称为气团变性3、气团的分类

①地理分类法（地理位置和下垫面性质）：按气团源地分成四个基本类型：

冰洋气团、极地气团、热带气团、赤道气团；按气团源地的海陆位置，又把前三种类型分为海洋气团和大陆气团。赤道气团源地是海洋，不再分海、陆型。②热力分类法：气团温度高于流经下垫面温度的，称为暖气团；气团温度低于流经下垫面温度的，称为冷气团。名称符号主要天气特征主要分布地区冰洋(北极、南极)大陆气团Ac气温低、水汽少、气层非常稳定，冬季入侵大陆时会带来暴风雪天气南极大陆、65°N以北冰雪覆盖的极地地区冰洋(北极、南极)海洋气团Am性质与Ac相近，夏季从海洋获得热量和水汽北极圈内海洋上、南极大陆周围海洋极地(中纬度或温带)大陆气团Pc低温、干燥，天气晴朗，气团底层有逆温，气层稳定，冬季多霜、雾北半球中纬度大陆上的西伯利亚、蒙古、加拿大、阿拉斯加一带极地(中纬度或温带)海洋气团Pm夏季同Pc相近，冬季比Pc气温高，湿度大，可能出现云和降水南半球中纬度海洋上，北太平洋、北大西洋中纬度洋面上热带大陆气团Tc高温、干燥、晴朗少云，低层不稳定北非、西南亚、澳大利亚和南美一部分的副热带沙漠区热带海洋气团Tm低层温暖、潮湿，且不稳定，中层常有逆温层副热带高压控制的海洋上赤道气团E湿热不稳定，天气闷热，多雷暴南北纬10°之间的范围内冷气团暖气团地面对流层顶下界上界宽度高度

1、锋的概念——指两种性质不同的气团相遇时，在它们之间形成一个狭窄的过渡带。通常把锋看成是一个几何面，称为锋面，锋面与地面的交线称为锋线。锋面和锋线统称为锋。二、锋2、锋的特征（1）锋面坡度——锋面的倾斜程度，称为锋面坡度2、温度场锋区内温度水平梯度比锋区两侧单一气团的温度梯度大；锋区内的等温线非常密集且同锋面平行；各等压面上等温线密集区位置随高度升高不断偏向冷区一侧；锋区内气温随高度而增加的现象称为锋面逆温。3、气压场

锋两侧的气压倾向是不连续的，当等压线横穿锋面时便产生折角，折角尖端指向高压一方，锋落在低压槽中。4、风场

锋线附近的风场的风向或风速不连续，具有气旋式切变。1、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。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；三、锋的类型和天气锋的符号锋的符号暖锋冷锋锢囚锋准静止锋暖锋暖锋冷气团暖气团冷锋冷锋冷气团暖气团2、锋面天气

是指锋附近的云、降水、风等气象要素的分布状况和演变状况。锋面云锋面云（1）暖锋天气云系——受动力抬升（层状云系）:卷云、卷层云、高层云、雨层云降水——雨层云内，锋面坡度小(1/150)。锋前为较宽的连续性降水区，历时长，强度小。地面锋线过境后气温增高，气压降低。影响降水的主要因素位于高空槽前有上升运动锋面坡度越大，越容易降水暖气团的含水量和稳定度摩擦力大，气流辐合强，有利于上升（2）冷锋天气慢型冷锋(Ⅰ型冷锋）云系——与暖锋相反:雨层云、高层云、卷层云、卷云降水——雨层云内，锋面坡度小(1/100)。锋后连续性降水，由于锋面坡度大于暖锋，降水区较暖锋窄。移动慢，冷锋过境时，气温下降，气压升高。急型冷锋（Ⅱ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范围较窄的积状云系，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。冷锋与暖锋天气冷锋暖锋锋后锋前锋后锋前锋后降水区锋前降水区（3）准静止锋锋面坡度比暖锋更小，锋前连续性降水区更宽广，但降水强度小，持续时间更长。形成绵绵细雨，连日不止.第一类准静止锋：云系发展在锋上并有明显降水形成：冷锋南下过程中冷气团消弱，暖气团增强而成天气：与Ⅰ型冷锋相似，锋面坡度小，雨区更宽，降水强度小，连续性降水，初夏时，如果暖气团湿润，锋上可能产生雷雨天气。

第二类准静止锋：云系发展在锋下并无明显降水形成：南下冷空气被山脉阻挡形成天气：锋上暖空气干燥上升缓慢，无大规模云系和降水；锋下冷空气变性多含水汽，沿山坡上升成云有连续性降水，冬半年多见。◆

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月间我国江南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”0°10°N20°N30°N40°N50°N60°N西伯利亚高压东北风西北风阿留申低压锢囚锋天气冷空气凉空气冷空气凉空气暖空气冷锋暖锋暖空气暖空气大雨小雨锢囚锋锢囚锋（4）锢囚锋

仍然保留有原来两条锋的天气特征。但由于锢囚作用使上升作用加强，暖空气被抬升到锢囚点以上，云层变厚，降水增强、雨区扩大；锢囚过境时，出现与原来锋面相联系而更加复杂的天气。3、锋生和锋消锋生：锋的生成和加强的过程，即使水平温度梯度增大锋消：锋的消失和减弱的过程，即使水平温度梯度减小影响锋生和锋消的因素气流辐合、辐散——辐合有利于锋生，辐散有利于锋消γ＜γd时，利于锋生，γ＞γd时，利于锋消锋两侧的冷、暖气团与下垫面的热量、水分交换第二节中高纬度天气系统一、高空主要天气系统（一）大气长波1、定义：指波长较长、波幅较大、移动较慢、维持时间较长的西风波动，波长5000-7000km。2、特点：与等温线的波形相对应，具有冷槽、暖脊的结构，槽前暖平流，对应辐合上升，为云雨区；槽后冷平流，对应辐散下沉，为晴朗天空。（二）阻塞高压和切断低压

阻塞高压和切断低压是大气长波在发展过程中槽脊加强、振幅加大演变而成的闭合系统。1、阻塞高压（1）形成：西风带长波槽脊在经向不断增大，直至暖脊被冷空气包围，与南面暖空气分离所形成的闭合高压区。（2）作用：阻碍西风气流和天气系统的东移，常引起西风气流分支和绕流。（3）天气：东部盛行偏北气流，有冷平流和下沉运动，天气冷晴，西部盛行偏南气流，有暖平流和上升运动，天气暖而多雨。2、切断低压（1）形成：西风带长波槽不断加深、南伸，直至槽南端冷空气被暖空气包围并与北方冷空气主体脱离而形成的闭合低压。（2）作用：与阻高构成了大气环流中的阻塞形式（3）天气：低压东、东南侧有冷暖空气交汇，有云雨天气；西侧不断有冷空气南下，有阵性降水出现。（三）高空低压槽和切变线1、高空低压槽是活动在对流层中层西风带上的短波槽，波长大约1000km,自西向东移动。槽前盛行暖湿的西南气流，成云致雨；槽后盛行干冷的西北气流，多晴冷天气2、切变线是指风向或风速分布的不连续线，但两侧温度梯度小，这是切变线与锋的主要差别。气流为辐合式环流，有利于辐合上升，产生云雨。二、温带气旋和反气旋（一）相关概念1、气旋——

是占有三度空间的中心气压比四周低的水平空气涡旋，又称低压；强度以中心气压值表示，气压越低，强度越大。2、反气旋——是占有三度空间的中心气压比四周高的水平空气涡旋，又称高压；强度以中心气压值表示，气压越搞，强度越大。

气旋

温带气旋

热带气旋反气旋

极地反气旋

温带反气旋副热带反气旋引起天气变化的重要天气系统（二）温带气旋

是具有锋面结构的低压，又称锋面气旋，主要活动于中高纬度，产生大范围的云雨天气。1、结构从平面看，为一个逆时针旋转的涡旋，中心气压低，前方为暖锋，后方为冷锋；冷暖锋之间为暖空气，呈螺旋上升；冷暖锋以北为冷空气，呈扇形扩散下沉。从垂直看，高层为高空槽前气流辐散区，气旋前部和中心有上升气流，后部有下沉气流。2、天气前方为宽阔的暖锋云系，伴随连续性降水；后方为狭窄的冷锋云系和降水天气，中部为暖气团天气，若湿润，可有毛毛雨和雾，若干燥，没有降水。

温带气旋对中高纬度地区的天气变化有着重要的影响，多风雨天气，有时伴有暴雨或强对流天气，有时近地面最大风力可达10级以上。

锋面气旋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HH3、锋面气旋的形成与消亡L冷气团准静止锋准静止锋暖气团冷锋冷锋冷锋冷锋暖锋LL暖锋暖锋暖锋锢囚锋新生期：冷、暖气团对峙新生期：气旋生成成熟期：冷、暖锋相互入侵降水降水降水成熟期：气旋加深，降水扩大锢囚期：气旋趋于消亡消散期：冷、暖气团恢复对峙4、气旋族

一条锋上产生2-3个或更多形成家族并沿锋线顺次移动的气旋。

1、移动反气旋位置：形成于高空锋下方与锋面气旋相伴出现的水平范围较小、强度不大的反气旋，与气旋一起自西向东移动。天气：东部具有冷锋天气特征、西部具有暖锋天气特征，中心区附近天气晴朗，风力不大。(三)温带反气旋

2、冷性反气旋（相对稳定）位置：极寒冷的中纬度和高纬度地区；特点：冬季多见，势力强大、影响范围广，造成降温、大风和降水。3、寒潮冷性反气旋南移时，造成冷空气侵袭，造成剧烈降温、霜冻、大风等灾害性天气，这种大范围的强烈冷空气活动，称为寒潮。

冷空气侵袭，使气温在24小时内下降10℃，最低气温降至5℃以下，即为寒潮。“瑞雪兆丰年”

“寒冬不寒，来年不丰”，

冬季影响中国的寒潮的三条路径：东线来自西伯利亚地区，是一种大风降温的天气，降水相对比较少一些；中线来自蒙古、贝加尔湖地区，冷空气强度比较强，主要是以大风、降温过程为主，不会出现大范围的降水；西线则从遥远的冰岛经地中海一路向东逶迤而至。2007年内蒙寒潮侵袭亚洲高压非常活跃，不断形成冷气团南下影响我国，造成大范围大风降温天气，对于季节、年际变率都很大的我国季风气候区来说，这样的天气本来也很正常；南支槽导致南方今年的暖气团也很活跃，大量来自太平洋、印度洋的暖湿气流频频光顾南方地区，当来自蒙古西伯利亚的强大冷气团迅速南下至南方地区，并与暖湿气团相遇后，就形成曾了大范围雨雪天气。

2008年雪灾2008年雪灾第三节低纬度天气系统一、副热带高压出现在副热带地区的暖性高压系统，由于海陆的分布影响，形成若干高压单体（一）基本状况1、强度与移动——夏季强度、范围增大，冬季强度、范围缩小，南移，东退；2、结构与天气——内部盛行下沉气流，晴朗、微风、少云、炎热；北、西北部气流上升强烈，水汽丰富，多阴雨天气；南侧盛行东风，晴朗少云；东部受北方冷空气影响，形成逆温，干燥、多雾，久旱无雨。西北、西：气流来自低纬，潮湿、温暖，上升气流强，云雨区广，有时是雷雨天气，北侧与西风带相邻，常有气旋、锋面气旋活动。东南、东：受偏北、偏东气流的影响，较冷，以下沉气流为主，多晴朗少云的天气。西南：受东风气流影响，天气较好，当有热带天气系统出现时，产生成片的云雨，有时出现大风、暴雨等恶劣性的天气中心：下沉气流强，晴朗少云，风力弱，炎热。冬季太平洋副高（夏威夷高压）北非副高大西洋副高（亚速尔高压）南半球的副热带高压带夏季西太平洋副高东太平洋副高大西洋副高（亚速尔高压）北非高压南半球的副热带高压带（二）西太平洋副高

1、活动规律：稳定少动，缓慢移动、跳跃；冬季位置最南，夏季最北，从冬季到夏季，强度增大，北移；从夏季到冬季，强度减弱，南移。6月中旬，脊线第一次跳跃，越过20°N，在20°N-25°N之间徘徊7月中旬，脊线第二次跳跃，越过25°N，在25°N-30°N之间徘徊7月底到8月初，脊线第一次跳跃，越过30°N达到最北9月后，开始自北向南迅速南撤9月上旬，第一次跳回到25°N10月上旬，再次跳回到20°N以南地区，结束一年的周期移动18-20°N4月前后雨带20-25°N6月中下旬第一次北跳雨带7月中上旬第二次北跳25-30°N西太平洋副热带高压北进示意图雨带30°N8月初第三次北跳雨带

台风台风20°N以南10月上旬第二次南撤

25°N9月上旬第一次南撤雨带西太平洋副热带高压南撤示意图30°N雨带2、对我国天气的影响（1）向我国输送水汽的重要天气系统（2）副高控制下产生干旱、炎热、无风天气；北侧为北上的暖湿气流与中纬度南下气流形成锋面形成大范围的阴雨和暴雨天气，并随副高的移动而移动。（3）影响我国降水带的分布2-5月雨带在华南6月位于长江中下游和淮河流域，江淮一带进入梅雨7月中旬雨带位于黄河流域，江淮进入伏旱7月中旬后，华南又出现降水7月下旬到8月初，雨带移到华北、东北9月上旬，副高南移，降水带随之南移（4）活动异常导致旱涝灾害旱一片，涝一线，副高控制大片干旱，锋面雨带持续形成涝灾（二）梅雨20-25°N梅雨区西：湖北宜昌东：日本南部北：34°N南：26°N梅雨的时间：6-7月入梅：6月上旬出梅：7月上旬平均：20天（10-30天）早梅：5月中旬-6月初入梅梅雨的天气特点

阴雨天多、空气潮湿、暴雨多、日照少、闷热、时晴时雨、时冷时热。

“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”（皖）

“梅里西风毒如砒，梅里南风大水来”(浙)

某些年分梅雨期无雨—空梅；少雨—少梅(三)青藏高压（南亚高压）

暖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高压系统。成因：主要是由于高原的加热作用形成，底层为热低压，高空为高压，而且越向高空高压强度越大，是北半球上空强大的高压体。天气：中心区有上升气流，多对流活动，是我国夏季雷暴发生最多的地区移动及影响：高压中心常作东西向摆动，当其向东摆动并与西太平洋副高压脊叠加时，可使西大平洋副高加强，导致其西伸或北跳30°N高热西南季风低纬度环流二、热带天气系统

（一）热带辐合带

季风辐合带：东北信风与赤道西风（季风）相遇形成的辐合带，冬季位于南半球，夏季又移至北半球信风辐合带：南、北半球信风直接交汇形成的辐合带，移动幅度较小，大部分时间位于北半球

热带辐合带，特别是季风辐合带是低纬度地区水汽、热量最集中的区域，降水量极为丰富。3、东风波

是副高南侧（北半球）深厚东风气流受扰动而产生的波动。槽前为辐散下沉气流区，晴朗无云，槽后为辐合上升气流区，形成云雨。

4、热带云团

热带地区存在着大量深厚的由对流云组成的直径在100—1000km范围内的云区，称为云团。是东风波、热带气旋等发展的基础，云团经过的地方经常发生大风和暴雨。三、热带气旋

热带气旋是形成于热带海洋上、具有暖心结构、强烈的气旋性涡旋，往往带来狂风、暴雨、惊涛海浪等天气。1、分类（1）台风（飓风）：地面中心附近最大风≥32.6m/s（风力12级以上）（2）强热带风暴：地面中心附近最大风速24.5—32.6m/s（风力10—11级）（3）热带风暴：地面中心附近最大风速17.2—24.5m/s（即风力8—9级）（4）热带低压：地面中心附近最大风速10.8—17.1m/s（风力6—7级）2、台风

范围：最外围等压线的直径，600－1000km高度：12—16km中心地面最大平均风速：32—50m/s中心气压值一般为：950hPa发生地点：南、北纬5°—20°的海水温度较高的洋面上

（1）台风结构

①外圈：大风区，自台风边缘到涡旋区外缘，风速向中心急增，风力可达6级以上。②中圈：涡旋区，从大风区边缘到台风眼壁，是台风中对流和风、雨最强烈区域，破坏力最大。③内圈：又称台风眼区，多呈圆形，风速迅速减小或静风。台风流场的垂直分布：①低层流入层：从地面到3km，气流强烈向中心辐合，最强的流入层出现在1km以下的行星边界层内。②上升气流层：从3km到10km左右，气流主要沿切线方向环绕台风眼壁上升，③高空流出层：大约从10km到对流层顶（12—16km）

台风云系3台风—北美台风云系2台风，太平洋（2）台风天气

①外螺旋云带：由层积云或浓积云组成，以较小角度旋向台风内部。云带常常被高空风吹散成“飞云”。②内螺旋云带：由积雨云或浓积云组成，直接卷入台风内部，并有降水形成。③云墙：由高耸的积雨云组成的围绕台风中心的同心圆状云带。云顶高度可达12km以上，形成狂风、暴雨等恶劣天气。④眼区：气流下沉，晴朗无云天气

台风云系1台风云系（3）台风形成和消亡

大多数学者认为台风是由热带弱小扰动发展起来的台风形成的条件：①广阔的高温洋面（高温高湿的洋面存在大量不稳定能量）②合适的地转参数值（5°-20°的地转偏向力）③气流垂直切变要小，高低空风速、风向相差小④合适的流场：高空辐散流畅强于低空辐合流畅

台风的消亡：由于高温高湿的条件不能继续供给，登上陆地即消失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（4）台风移动和路径北太平洋西部地区台风移动路径①西移路径：太平洋高压脊东西走向时，从菲律宾西移影响我国海南地区②西北路径：太平洋高压脊西北-东南走向时，从菲律宾向西北方向移动，在我国台湾、浙江福建一带登陆，影响华南。③转向路径：太平洋副高东退海上时，发生从西北转向东北，影响东部沿海西移路径台风“洛克”，2005西北移路径台风“碧利斯”，2000（5）台风的命名和编号命名：在大多数区域,热带气旋命名表(通常是交替使用男性和女性的名字)由该区域的热带气旋委员会制定,有的地区命名表循环使用,有的地区时常制定新的命名表,如果某个热带气旋声名狼籍，比如造成了严重伤亡或带来巨大财产损失,则将该热带气旋的名字从命名表中剔除,代之以同性别的另一个名字,并且第一个字母要相同。编号：中国把进入东经l50度以西、北纬l0度以北、近中心最大风力大干8级的热带低压、按每年出现的先后顺序编号，如2003年第13号台风“杜鹃”，其编号为O313．表示的就是2003年发生的第13个风暴级以上热带气旋。第1列

第2列

第3列

第4列

第5列

备注Damrey

达维

Longwang

龙王

Kirogi

鸿雁

Kai-tak

启德

Tembin

天秤

Bolaven

布拉万

Chanchu

珍珠

Jelawat

杰拉华

Ewiniar

艾云尼

Bilis

碧利斯

Kaemi

格美

Prapiroon派比安

Maria

玛莉亚

Saomai

桑美

Bopha

宝霞

Wukong

悟空

Sonamu

清松

Shanshan

珊珊

Yagi

摩羯

Xangsane

象神

Bebinca

贝碧嘉

Rumbia

温比亚

Soulik

苏力

Cimaron

西马仑

Chebi

飞燕

Durian

榴莲

Utor

尤特

Trami

谭美Kong-rey

康妮

Yutu

玉兔

Toraji

桃芝

Man-yi

万宜

Usagi

天兔

Pabuk

帕布

Wutip

蝴蝶

Sepat

圣帕

Fitow

菲特

Danas

丹娜丝

Nari

百合

Vipa

韦帕

Francisco范斯高

Lekima

利奇马

Krosa

罗莎

Haiyan

海燕

Podul

杨柳

Lingling

玲玲

Kajiki

剑鱼

Faxai

法茜

Vamei

画眉

Tapah

塔巴

Mitag

米娜

Hagibis

海贝思

Noguri

浣熊

Ramasoon威马逊

Chataan

查特安

Halong

夏浪Nakri

娜基莉

Fengshen

风神

Kaimaegi

海鸥

Fung-wong

凤凰

Kammuri

北冕

Phanfone

巴蓬

Vongfong

黄蜂

Rusa

鹿莎

Sinlaku

森拉克

Hagupit

黑格比

Changmi

蔷薇

Megkhla

米克拉

Higos

海高斯

Bavi

巴威

Maysak

美莎克

Haishen

海神

Pongsona

凤仙

Yanyan

欣欣

Kujira

鲸鱼

Chan-hom

灿鸿

Linfa

莲花

Nangka

浪卡

Soudelor苏迪罗

Imbudo

伊布都

Koni

天鹅

Hanuman

翰文

Etau

艾涛

Vamco

环高Krovanh

科罗旺

Dujuan

杜鹃

Maemi

鸣蝉

Choi-wan

彩云

Koppu

巨爵

Ketsana

凯萨娜

Parma

芭玛

Melor

茉莉

Nepartak尼伯特

Lupit

卢碧

Sudal

苏特

Nida

妮姐

Omais

奥麦斯

Conson

康森

Chanthu

灿都

Dianmu

电母

Mindule

蒲公英

Tingting

婷婷

Kompasu

圆规

Namtheun

南川

Malou

玛瑙

Mera