中小尺度天氣系統(tǒng)

1、1航海氣象與海洋學(xué)航海氣象與海洋學(xué)商船學(xué)院航海教研室主講 陳登俊27 中小尺度天氣系統(tǒng) 雷暴、颮線和龍卷雷暴、颮線和龍卷 3中尺度中尺度系統(tǒng)系統(tǒng)水平范圍十幾公里至二三百公里，生命周水平范圍十幾公里至二三百公里，生命周期幾小時(shí)至十幾小時(shí)的天氣系統(tǒng)，主要有期幾小時(shí)至十幾小時(shí)的天氣系統(tǒng)，主要有雷暴群雷暴群（多單體（多單體雷暴）、雷暴）、颮線颮線等。等。 小尺度小尺度系統(tǒng)系統(tǒng)水平范圍幾十米至十幾公里，生命期幾分水平范圍幾十米至十幾公里，生命期幾分鐘至幾小時(shí)的天氣系統(tǒng)，有鐘至幾小時(shí)的天氣系統(tǒng)，有雷暴單體、龍卷雷暴單體、龍卷等。等。 中小尺度系統(tǒng)特點(diǎn)：中小尺度系統(tǒng)特點(diǎn)： 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)不遵從地轉(zhuǎn)平衡和靜力平衡不

2、遵從地轉(zhuǎn)平衡和靜力平衡關(guān)系。關(guān)系。大氣層結(jié)不穩(wěn)定大氣層結(jié)不穩(wěn)定。強(qiáng)對(duì)流性天氣強(qiáng)對(duì)流性天氣，強(qiáng)陣性大風(fēng)、陣雨和冰雹等。，強(qiáng)陣性大風(fēng)、陣雨和冰雹等。雷達(dá)雷達(dá)、衛(wèi)星探測(cè)和中尺度天氣分析、衛(wèi)星探測(cè)和中尺度天氣分析等方法。等方法。 4一、雷暴（一、雷暴（ThunderstormThunderstorm） 1 1、概述、概述 1 1）定義）定義 積雨云中發(fā)生的激烈放電、雷鳴現(xiàn)象，一般伴有陣積雨云中發(fā)生的激烈放電、雷鳴現(xiàn)象，一般伴有陣 雨，所以常與雷雨通稱。雨，所以常與雷雨通稱。 產(chǎn)生雷暴的產(chǎn)生雷暴的積雨云積雨云叫做叫做雷暴云雷暴云或或雷暴單體雷暴單體，是小尺度天，是小尺度天 氣系統(tǒng)。多個(gè)雷暴單體成群成帶地

3、聚集在一起，叫做雷氣系統(tǒng)。多個(gè)雷暴單體成群成帶地聚集在一起，叫做雷 暴群或雷暴帶（又稱多單體雷暴）。暴群或雷暴帶（又稱多單體雷暴）。 普通雷暴普通雷暴伴有陣雨的雷暴伴有陣雨的雷暴。 強(qiáng)雷暴強(qiáng)雷暴伴有暴雨、陣性大風(fēng)、冰雹、龍卷等強(qiáng)對(duì)流伴有暴雨、陣性大風(fēng)、冰雹、龍卷等強(qiáng)對(duì)流 天氣的雷暴，也叫天氣的雷暴，也叫“強(qiáng)風(fēng)暴強(qiáng)風(fēng)暴”。包括颮線、。包括颮線、多單體風(fēng)暴和超級(jí)單體風(fēng)暴。多單體風(fēng)暴和超級(jí)單體風(fēng)暴。 2 2）活動(dòng)地區(qū)）活動(dòng)地區(qū) 低緯多低緯多于中緯，中緯多于高緯；于中緯，中緯多于高緯；山地多于平原，內(nèi)陸多于海洋。山地多于平原，內(nèi)陸多于海洋。 3 3）季節(jié)性：）季節(jié)性：夏季夏季出現(xiàn)出現(xiàn)較多較多，冬季幾乎

4、絕跡。，冬季幾乎絕跡。 54 4）分類）分類 熱雷暴熱雷暴，由熱力對(duì)流作用引起的雷暴，一般形成于氣團(tuán)，由熱力對(duì)流作用引起的雷暴，一般形成于氣團(tuán)內(nèi)部，陸上出現(xiàn)在夏季午后，海洋上發(fā)生在后半夜至凌晨前后；內(nèi)部，陸上出現(xiàn)在夏季午后，海洋上發(fā)生在后半夜至凌晨前后；雷暴強(qiáng)度不大，歷時(shí)短暫，很少移動(dòng)雷暴強(qiáng)度不大，歷時(shí)短暫，很少移動(dòng)。 動(dòng)力雷暴，動(dòng)力雷暴，由動(dòng)力抬升作用引起的雷暴，由動(dòng)力抬升作用引起的雷暴，一般影響一般影響 范圍大，維持時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度強(qiáng)（強(qiáng)雷暴），壞天氣范圍大，維持時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度強(qiáng)（強(qiáng)雷暴），壞天氣 比較嚴(yán)重比較嚴(yán)重。 動(dòng)力抬升作用動(dòng)力抬升作用 鋒面抬升、鋒面抬升、 低層氣流輻合抬升（低壓低層氣流

5、輻合抬升（低壓、槽、東風(fēng)波、切變線、槽、東風(fēng)波、切變線、 熱帶氣旋等）熱帶氣旋等） 地形抬升。地形抬升。 672 2、雷暴單體的生命史及天氣特征、雷暴單體的生命史及天氣特征 1 1）發(fā)展階段）發(fā)展階段積云階段積云階段 主要特征：主要特征：上升氣流上升氣流貫穿于整個(gè)云體。貫穿于整個(gè)云體。地面風(fēng)地面風(fēng)一般一般很弱很弱，風(fēng)向不定風(fēng)向不定，低空有向云區(qū)的輻合氣流，低空有向云區(qū)的輻合氣流，氣壓較低氣壓較低，氣溫，氣溫較高，較高，地面相對(duì)濕度減小地面相對(duì)濕度減小。 2 2）成熟階段）成熟階段 特征：特征： 開(kāi)始開(kāi)始產(chǎn)生降水產(chǎn)生降水。雷暴。雷暴移行方向的后側(cè)移行方向的后側(cè)地面出現(xiàn)地面出現(xiàn)陣性陣性大風(fēng)大風(fēng)。云

6、與地或云與云之間發(fā)。云與地或云與云之間發(fā)生大氣放電現(xiàn)象，出現(xiàn)閃電和生大氣放電現(xiàn)象，出現(xiàn)閃電和雷鳴。雷鳴。雷暴云下方形成雷暴高雷暴云下方形成雷暴高壓（冷性）壓（冷性）。 83 3、強(qiáng)風(fēng)暴的一般天氣特征、強(qiáng)風(fēng)暴的一般天氣特征 大風(fēng)、暴雨、冰雹、龍卷大風(fēng)、暴雨、冰雹、龍卷 等嚴(yán)重天氣現(xiàn)象。等嚴(yán)重天氣現(xiàn)象。 下?lián)舯┝飨聯(lián)舯┝?形成雷暴高壓的下沉氣流形成雷暴高壓的下沉氣流 非常強(qiáng)大時(shí)，到達(dá)地面后非常強(qiáng)大時(shí)，到達(dá)地面后 轉(zhuǎn)變?yōu)楹軓?qiáng)的水平氣流，轉(zhuǎn)變?yōu)楹軓?qiáng)的水平氣流， 在地面上或地面附近引起在地面上或地面附近引起 災(zāi)害性大風(fēng)。災(zāi)害性大風(fēng)。風(fēng)向大約偏風(fēng)向大約偏 離地面盛行風(fēng)向離地面盛行風(fēng)向2020 3030 。

7、 3 3）消散階段）消散階段 主要特征：主要特征：下沉氣流下沉氣流占據(jù)了云占據(jù)了云體的主要部分。體的主要部分。 9二、颮線（二、颮線（Squall LineSquall Line） 1 1、概念、概念 排列成帶狀的雷暴群排列成帶狀的雷暴群（或積雨云帶）構(gòu)成的（或積雨云帶）構(gòu)成的風(fēng)向、風(fēng)向、風(fēng)速風(fēng)速發(fā)生發(fā)生突變突變的狹窄的的狹窄的強(qiáng)烈對(duì)流天氣帶強(qiáng)烈對(duì)流天氣帶。 2 2、天氣特征、天氣特征 颮線前：颮線前：偏南風(fēng)偏南風(fēng)（北半球），（北半球），天氣較好天氣較好，常伴有，常伴有 中尺度低壓；中尺度低壓； 颮線后：扁長(zhǎng)的颮線后：扁長(zhǎng)的雷暴高壓帶雷暴高壓帶和明顯的和明顯的冷中心冷中心， 風(fēng)向急轉(zhuǎn)風(fēng)向急轉(zhuǎn)為

8、為偏北、偏西風(fēng)（偏北、偏西風(fēng)（北半球），北半球），風(fēng)力大增，風(fēng)力大增， 雷暴高壓后方有時(shí)還伴有尾流低壓，雷暴高壓后方有時(shí)還伴有尾流低壓，颮線沿線到颮線沿線到 后部高壓區(qū)內(nèi)，后部高壓區(qū)內(nèi)，暴雨、冰雹、龍卷暴雨、冰雹、龍卷等天氣。等天氣。 因此，因此，颮線過(guò)境時(shí)颮線過(guò)境時(shí)，出現(xiàn)，出現(xiàn)風(fēng)向突變、風(fēng)速急增、氣壓猛升、風(fēng)向突變、風(fēng)速急增、氣壓猛升、氣溫驟降氣溫驟降等劇烈天氣變化。等劇烈天氣變化。 1011颮線與冷鋒的比較颮線與冷鋒的比較颮颮 線線 尺度：尺度：中尺度天氣系統(tǒng)，幾十到幾中尺度天氣系統(tǒng)，幾十到幾百公里。百公里。天氣：天氣：天氣惡劣，變化劇烈而短促。天氣惡劣，變化劇烈而短促。移速：移速：比較快

9、，是冷鋒的比較快，是冷鋒的2 23 3倍。倍。生命史：生命史：幾十分鐘到十幾小時(shí)。幾十分鐘到十幾小時(shí)。日變化：日變化：明顯，上午弱，午后強(qiáng)，明顯，上午弱，午后強(qiáng)，傍晚弱。傍晚弱。性質(zhì)：性質(zhì)：在氣團(tuán)內(nèi)部發(fā)生發(fā)展在氣團(tuán)內(nèi)部發(fā)生發(fā)展. .冷冷 鋒鋒天氣尺度，達(dá)數(shù)千公里。天氣尺度，達(dá)數(shù)千公里。大范圍持久壞天氣。大范圍持久壞天氣。平均移速平均移速303040Km/h40Km/h。數(shù)天。數(shù)天。無(wú)明顯日變化。無(wú)明顯日變化。兩種性質(zhì)不同的氣團(tuán)的交兩種性質(zhì)不同的氣團(tuán)的交接面接面。123 3、與冷鋒的區(qū)別、與冷鋒的區(qū)別 冷鋒冷鋒是是兩種不同性質(zhì)氣團(tuán)兩種不同性質(zhì)氣團(tuán)的的分界面分界面，是，是大尺度系統(tǒng)大尺度系統(tǒng)， 颮

10、線颮線是在是在同一氣團(tuán)內(nèi)部同一氣團(tuán)內(nèi)部形成和傳播的形成和傳播的中尺度系統(tǒng)中尺度系統(tǒng)； 颮線颮線附近的附近的天氣天氣現(xiàn)象比冷鋒天氣現(xiàn)象比冷鋒天氣劇烈劇烈，氣象要素的變氣象要素的變 率率亦比冷鋒附近亦比冷鋒附近大大； 颮線移速快于颮線移速快于冷鋒移速；冷鋒移速；颮線強(qiáng)度有颮線強(qiáng)度有明顯的明顯的日變化日變化， 冷鋒沒(méi)有。冷鋒沒(méi)有。 颮線颮線常見(jiàn)于常見(jiàn)于暖濕熱帶氣團(tuán)暖濕熱帶氣團(tuán)中，在中緯度地區(qū)多產(chǎn)生在溫帶氣中，在中緯度地區(qū)多產(chǎn)生在溫帶氣旋旋冷鋒前方冷鋒前方附近的附近的暖區(qū)暖區(qū)中。中。 三、龍卷（三、龍卷（Spout / TornadoSpout / Tornado） 1 1、概述、概述 1 1）定義）

11、定義 和強(qiáng)對(duì)流云相伴和強(qiáng)對(duì)流云相伴出現(xiàn)的、具有垂直軸的小范圍強(qiáng)烈出現(xiàn)的、具有垂直軸的小范圍強(qiáng)烈 渦旋，是破壞力很大的渦旋，是破壞力很大的小尺度風(fēng)暴小尺度風(fēng)暴系統(tǒng)。系統(tǒng)。 13142 2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 有如同有如同“象鼻子象鼻子”一樣的一樣的漏斗狀云柱漏斗狀云柱自對(duì)流云底盤旋而下。自對(duì)流云底盤旋而下。 有時(shí)成對(duì)出現(xiàn)，一個(gè)是氣旋式的，另一個(gè)是反氣旋式的，有時(shí)成對(duì)出現(xiàn)，一個(gè)是氣旋式的，另一個(gè)是反氣旋式的， 氣旋式龍卷較為常見(jiàn)氣旋式龍卷較為常見(jiàn)。 3 3）產(chǎn)生條件）產(chǎn)生條件 強(qiáng)的層結(jié)不穩(wěn)定性強(qiáng)的層結(jié)不穩(wěn)定性，因此產(chǎn)生龍卷的雷暴云比別的雷暴云，因此產(chǎn)生龍卷的雷暴云比別的雷暴云 更高、更強(qiáng)。更高、更

12、強(qiáng)。 4 4）出現(xiàn)時(shí)間）出現(xiàn)時(shí)間 主要出現(xiàn)在主要出現(xiàn)在春春、夏季夏季，陸地上以下午到傍晚的機(jī)會(huì)居，陸地上以下午到傍晚的機(jī)會(huì)居多，多，海上海上一般出現(xiàn)一般出現(xiàn)在在清晨清晨6h6h前后前后。5 5）發(fā)生地區(qū)）發(fā)生地區(qū) 墨西哥灣、地中海和孟加拉灣墨西哥灣、地中海和孟加拉灣上空，水龍卷出現(xiàn)最頻上空，水龍卷出現(xiàn)最頻 繁。繁。我國(guó)南海我國(guó)南海西沙群島一帶，一年四季均可出現(xiàn)，尤西沙群島一帶，一年四季均可出現(xiàn)，尤 以以8 8、9 9月為最多月為最多。美國(guó)是龍卷出現(xiàn)最多的國(guó)家。美國(guó)是龍卷出現(xiàn)最多的國(guó)家。 152 2、一般特征、一般特征 水平范圍很小；水平范圍很小； 持續(xù)時(shí)間很短；持續(xù)時(shí)間很短； 移動(dòng)移動(dòng)路徑多為直線，漏斗狀云柱路徑多為直線，漏斗狀云柱的的傾斜方向傾斜方向，通常，通常 指示指示龍卷移動(dòng)的方向龍