第七章天氣系統(tǒng)

第七章

天氣系統(tǒng)氣候特征反映了一個地區(qū)天氣變化的平均特征，具體某日/時天氣狀況則取決于該地當(dāng)時的天氣系統(tǒng)。天氣：在一定區(qū)域中短時間內(nèi)的大氣狀態(tài)（冷暖、風(fēng)雨、干濕、陰晴等）及其變化的總稱。例如：陰、晴、風(fēng)、雨、雷、電、霧、霜、等。天氣系統(tǒng)：是指具有一定的溫度、氣壓或風(fēng)等氣象要素空間結(jié)構(gòu)特征的大氣運(yùn)動系統(tǒng)。如何表示天氣系統(tǒng)：(1)以空間氣壓分布為特征：高(低)壓、脊、槽；(2)以風(fēng)的分布特征來分，如氣旋，反氣旋，切變線；(3)以溫度分布特征來確定，如高溫區(qū)、低溫區(qū)、鋒；(4)以某些天氣特征來分，如雷暴，熱帶云團(tuán)等。天氣系統(tǒng)可以通過各種天氣圖和衛(wèi)星云圖等分析工具分析出來（Micaps）。天氣系統(tǒng)的尺度問題各類天氣系統(tǒng)有一定的特征尺度：

空間尺度：以天氣系統(tǒng)的水平尺度的大小來衡量，水平尺度系指天氣系統(tǒng)的波長或擾動直徑；時間尺度：以天氣系統(tǒng)生命史時間長短來衡量，生命史系指天氣系統(tǒng)由新生到消亡的生消過程。

天氣系統(tǒng)水平尺度越大，其時間尺度也越長。

常見的幾種尺度的天氣系統(tǒng)各類天氣系統(tǒng)都是在一定的大氣環(huán)流和地理環(huán)境中形成、發(fā)展和演變著，都反映著一定地區(qū)的環(huán)境特性第一節(jié)氣團(tuán)和鋒定義：指氣象要素（主要指溫度、濕度和大氣靜力穩(wěn)

定度）在水平分布上比較均勻的大范圍空氣團(tuán)?？臻g尺度：水平范圍：從幾百km到幾千km垂直范圍：達(dá)幾km到十幾km在同一氣團(tuán)控制下的大氣特點(diǎn)也大致相同，且溫度水平梯度一般小于1—2℃/100km，垂直穩(wěn)定度及天氣現(xiàn)象也都變化不大。一、氣團(tuán)1、氣團(tuán)形成的條件(1)范圍廣闊、地表性質(zhì)比較均勻的下墊面氣團(tuán)中的水、熱主要來自于下墊面，只有廣闊的性質(zhì)均勻的下墊面，才可以向空氣提供相同的水、熱，在一定范圍內(nèi)空氣的物理屬性也大致相同。因此大范圍性質(zhì)比較均勻的下墊面可成為氣團(tuán)形成的源地。海洋：形成暖濕的氣團(tuán) 沙漠：形成干燥的氣團(tuán) 冰蓋：形成冷干的氣團(tuán)(2)有一個能使空氣物理屬性在水平方向均勻化的環(huán)流場空氣團(tuán)運(yùn)行緩慢，方向較穩(wěn)定，可以使大范圍的空氣能有較長時間的停留，以便逐漸獲得與下墊面相適應(yīng)的物理屬性，通過輻射、湍流、對流、蒸發(fā)、凝結(jié)、平流及空氣的垂直運(yùn)動來完成。氣團(tuán)的形成是在具備了上述兩個條件下，主要通過大氣中各種尺度的湍流、大范圍系統(tǒng)性垂直運(yùn)動以及蒸發(fā)、凝結(jié)和輻射等動力、熱力過程而與地表間進(jìn)行水汽和熱量交換，并經(jīng)過足夠長的時間來獲得下墊面的屬性影響。2、氣團(tuán)的變性（1）定義：氣團(tuán)形成后，隨著環(huán)流條件的變化，由源地移行到另一新的地區(qū)時，由于下墊面性質(zhì)以及物理過程的改變，氣團(tuán)的屬性也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化，這種氣團(tuán)原有物理屬性的改變過程稱為——（2）成因：氣團(tuán)形成以后，由源地移向另一地區(qū)的過程中，在所經(jīng)途中，與下墊面不斷地進(jìn)行著熱量和水分的交換，從而改變了氣團(tuán)原來的物理屬性。（3）影響氣團(tuán)變性的因素：①氣團(tuán)流經(jīng)下墊面性質(zhì)與氣團(tuán)源地下墊面的性質(zhì)差異程度：差異越大，氣團(tuán)變性程度越大②與氣團(tuán)離開源地時間長短和空氣運(yùn)動狀態(tài)變化有關(guān)

③不同氣團(tuán)變性的難易也是不同的A冷氣團(tuán)移向暖區(qū)時容易變暖，而暖氣團(tuán)移向冷區(qū)時則不易變冷B從氣團(tuán)水分變性來看，干氣團(tuán)容易變濕，濕氣團(tuán)不容易變干3、氣團(tuán)的分類

為了分析氣團(tuán)的特性、分布、移動規(guī)律，常對地球上的氣團(tuán)進(jìn)行分類：地理分類法和熱力分類法。（1）地理分類法 根據(jù)氣團(tuán)源地的地理位置和下墊面性質(zhì)，把南(北)半球的氣團(tuán)分為四個基本類型氣團(tuán)的地理分類（2）熱力分類法：以氣團(tuán)與流經(jīng)地區(qū)下墊面的熱力對比作為分類的基礎(chǔ)冷氣團(tuán)：氣團(tuán)溫度低于流經(jīng)地區(qū)下墊面溫度的暖氣團(tuán)：氣團(tuán)溫度高于流經(jīng)地區(qū)下墊面溫度的冷、暖氣團(tuán)是氣團(tuán)溫度相對于下墊面溫度而言的，兩者之間并沒有絕對溫度數(shù)量界限。日常天氣分析中還常依據(jù)氣團(tuán)與相鄰氣團(tuán)間的溫度對比劃分冷、暖氣團(tuán)，溫度相對高的稱暖氣團(tuán)，溫度相對低的稱冷氣團(tuán)。冷氣團(tuán)特點(diǎn)所經(jīng)之處氣溫降低，本身變暖，由于氣團(tuán)下層溫度升高，氣團(tuán)內(nèi)部易對流，可能發(fā)展成不穩(wěn)定天氣。冷氣團(tuán)屬于不穩(wěn)定的氣團(tuán)暖氣團(tuán)特點(diǎn)所經(jīng)之處氣溫升高，本身變冷，甚至有時可能發(fā)展成逆溫層，以至暖氣團(tuán)中熱力對流不易發(fā)展，往往呈現(xiàn)出穩(wěn)定性天氣，屬于穩(wěn)定的氣團(tuán)4、影響我國的氣團(tuán)（1）影響我國的氣團(tuán)來自何方？我國的大部分地區(qū)處于中緯度，冷、暖氣流交綏頻繁，缺少氣團(tuán)形成的環(huán)流條件。同時，地表性質(zhì)復(fù)雜，沒有大范圍均勻的下墊面作為氣團(tuán)源地。因而，活動在我國境內(nèi)的氣團(tuán)，大多是從其它地區(qū)移來的變性氣團(tuán)，其中最主要的是變性極地大陸氣團(tuán)和熱帶海洋氣團(tuán)。（2）氣團(tuán)如何影響我國天氣的？冬季：主要受變性極地大陸氣團(tuán)影響，它的源地在西伯利亞和蒙古（稱之為西伯利亞氣團(tuán)）。它所控制的地區(qū)，天氣干冷。北極氣團(tuán)也可南下侵襲中國，造成氣溫急劇下降的強(qiáng)寒潮天氣。夏季：西伯利亞氣團(tuán)在中國長城以北和西北地區(qū)活動頻繁，中國東部沿海地區(qū)主要受變性的熱帶海洋氣團(tuán)影響。以上兩種氣團(tuán)的交匯，是構(gòu)成中國盛夏南北方區(qū)域性降水的主要原因。此外，熱帶大陸氣團(tuán)常影響中國西部地區(qū)，被它持久控制的地區(qū)，就會出現(xiàn)嚴(yán)重干旱和酷暑。來自印度洋的赤道氣團(tuán)，可造成長江流域以南地區(qū)大量降水。春季：西伯利亞氣團(tuán)和熱帶海洋氣團(tuán)兩者勢力相當(dāng)，互有進(jìn)退，常呈拉鋸戰(zhàn)，冷高占上峰時，多伴有風(fēng)沙、雷雨、冷空氣、寒潮天氣；均勢力敵時多形成江南、華南連陰雨。

秋季：變性的西伯利亞氣團(tuán)占主要地位，熱帶海洋氣團(tuán)退居?xùn)|南海上，中國東部地區(qū)在單一的氣團(tuán)控制下，出現(xiàn)全年最宜人的秋高氣爽的天氣。大陸冷氣團(tuán)不時南壓，若為干冷高壓（會變性為暖高），多形成伏秋連旱、秋老虎天氣。二、鋒

鋒是冷、暖氣團(tuán)接觸所形成的交界面。該地帶冷、暖空氣異?；钴S，常常形成廣闊的云系和降水天氣，有時還出現(xiàn)大風(fēng)、降溫和雷暴等劇烈天氣現(xiàn)象。因此，鋒是溫帶地區(qū)重要的天氣系統(tǒng)。氣象學(xué)家對鋒的理論研究成熟于20世紀(jì)初期，他們認(rèn)為大氣中最激烈的天氣不是發(fā)生在冷暖氣團(tuán)中，而是發(fā)生在冷暖氣團(tuán)的交界面上。1、鋒的概念

兩個性質(zhì)不同的氣團(tuán)之間的狹窄而又向冷氣團(tuán)傾斜的過渡帶。

鋒的水平范圍與氣團(tuán)水平尺度相當(dāng)，長達(dá)幾百km到幾千km。

鋒面：鋒的寬度同氣團(tuán)寬度相比顯得很狹窄，因而常把鋒區(qū)看成是一個幾何面；鋒線：鋒面與地面的交線；鋒面和鋒線的統(tǒng)稱鋒向空間伸展的高度視氣團(tuán)的高度而有不同：對流層鋒：伸展到對流層中上層者；近地面鋒:若僅限于對流層低層（1.5km以下）者，2、鋒的特征（1）鋒面坡度鋒面在空間向冷區(qū)傾斜，具有一定坡度，鋒面的傾斜程度稱為鋒面坡度。冷暖氣團(tuán)密度不同，產(chǎn)生了一個由冷氣團(tuán)指向暖氣團(tuán)的水平氣壓梯度力（G），迫使冷氣團(tuán)呈楔形伸向暖氣團(tuán)下方，并力圖把暖氣團(tuán)抬擠到它的上方，使兩者分界面趨于水平然而，當(dāng)水平氣壓梯度力開始作用時，地轉(zhuǎn)偏向力（A）就隨之起作用，并不斷地改變著冷空氣的運(yùn)動方向，使其逐漸同鋒線趨于平行。當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)偏向力和鋒面氣壓梯度力達(dá)到平衡時，氣流平行于鋒面作地轉(zhuǎn)運(yùn)動，這時冷、暖氣團(tuán)的分界面就不再向水平方向過渡而呈現(xiàn)為傾斜狀態(tài)。（1）鋒面坡度的形成和保持是地球偏轉(zhuǎn)力作用的結(jié)果（2）一般鋒面的坡度約在1/50-1/200之間，由于鋒面坡度很小，鋒面所遮掩的地區(qū)必然很大。由于有坡度，可使暖空氣沿傾斜面上升，為云雨天氣的形成提供有利條件.（2）溫度場①鋒區(qū)內(nèi)的水平溫度梯度大（水平方向上）氣團(tuán)內(nèi)的溫度變化1℃/100km鋒區(qū)的溫度變化5～10℃/100km：等溫線密集.②鋒區(qū)內(nèi)有逆溫現(xiàn)象（垂直方向上）鋒的下部是冷氣團(tuán)，上部是暖氣團(tuán)，所以自下而上通過鋒區(qū)時，出現(xiàn)氣溫隨高度增高而增加的現(xiàn)象，稱鋒面逆溫。（3）氣壓場

鋒面兩側(cè)是密度不同的冷、暖氣團(tuán)，因而鋒兩側(cè)的氣壓傾向是不連續(xù)的，當(dāng)?shù)葔壕€橫穿鋒面時便產(chǎn)生折角，折角尖端指向高壓一方，鋒落在低壓槽中。（4）風(fēng)場

鋒附近的風(fēng)場是同氣壓場相適應(yīng)的。地面鋒既然處于低壓槽內(nèi)，依據(jù)梯度風(fēng)原理，鋒線附近的風(fēng)場應(yīng)具有氣旋性切變，尤其近地面層大氣，由于摩擦作用，風(fēng)向和風(fēng)速的氣旋性切變都很明顯。3、鋒的類型和天氣 (1)根據(jù)鋒在移動過程中冷暖氣團(tuán)所占有的主次地位，可將鋒分為：冷鋒、暖鋒、準(zhǔn)靜止鋒和錮囚鋒。

(2)根據(jù)鋒伸展高度，可分為：地面鋒和高空鋒。(3)根據(jù)鋒面兩側(cè)氣團(tuán)來源的地理位置不同，可將鋒分為：冰洋鋒、極鋒和赤道鋒。冷鋒——冷氣團(tuán)前緣的鋒。鋒在移動過程中，鋒后冷氣團(tuán)占主導(dǎo)地位，推動著鋒面向暖氣團(tuán)一側(cè)移動.

為冷鋒符號，其中三角所指方向?yàn)槔滗h移動方向A過境前過境時過境后

冷鋒天氣的影響受暖氣團(tuán)控制，氣溫高，氣壓低，天氣晴朗受鋒面控制，常出現(xiàn)陰天、下雨、刮風(fēng)、降溫天氣受冷氣團(tuán)控制，氣溫降低，氣壓升高，天氣轉(zhuǎn)晴一場秋雨一場寒冷暖甲冷暖冷暖

冷鋒與天氣暖鋒——暖氣團(tuán)前沿的鋒，鋒在移動過程中，鋒后暖氣團(tuán)起主導(dǎo)作用，推動著鋒面向冷氣團(tuán)一側(cè)移動為暖鋒符號，其中半圓圓弧所指方向?yàn)榕h移動方向過境前：受冷氣團(tuán)控制，氣溫低，氣壓高，天氣晴朗。過境時：受鋒面影響，多為連續(xù)性降水過境后：受暖氣團(tuán)控制，氣溫升高，氣壓降低，天氣轉(zhuǎn)晴。一場春雨一場暖

暖鋒與天氣A暖冷暖冷暖冷暖鋒冷鋒類型降水位置過境后過境時過境前天氣實(shí)例降水時間/強(qiáng)度天氣特征鋒面符號單一暖氣團(tuán)控制，溫暖晴朗單一冷氣團(tuán)控制，低溫晴朗陰天、下雨、刮風(fēng)、降雪、降溫連續(xù)性降水氣壓升高，氣溫和濕度驟降，天氣晴朗氣壓下降、氣溫上升、天氣轉(zhuǎn)晴時間短，強(qiáng)度大時間長，強(qiáng)度小

主要在鋒后鋒前

北方夏季暴雨、寒潮、沙塵暴

冷暖鋒對比華南地區(qū)：春暖多晴，春寒雨起準(zhǔn)靜止鋒——冷、暖氣團(tuán)勢力相當(dāng)或有時冷氣團(tuán)占主導(dǎo)地位，有時暖氣團(tuán)又占主導(dǎo)地位，鋒面很少移動或處于來回擺動狀態(tài)的鋒準(zhǔn)靜止鋒與天氣由于坡度比較小，沿鋒面上滑的暖空氣可以伸展到很遠(yuǎn)的地方，所以云區(qū)和降水區(qū)較為寬廣，降水強(qiáng)度比較小，但持續(xù)時間長，可能造成綿綿細(xì)雨連日不止的連陰天氣。準(zhǔn)靜止鋒天氣一般分為兩類：（1）云系發(fā)展在鋒上并有明顯降水。江南：“清明時節(jié)雨紛紛”（2）云系發(fā)展在鋒下，并無明顯降水?！射h面受山脈阻擋形成的地形錮囚準(zhǔn)靜止鋒與天氣長江中下游地區(qū)的初夏梅雨天氣是由江淮準(zhǔn)靜止鋒形成的。圖中的冷暖氣團(tuán)勢力相當(dāng)，此時鋒面的移動有什么特點(diǎn)？錮囚鋒是由兩條移動著的鋒合并而成，所以它的天氣仍保留著原來兩條鋒的天氣特征。錮囚鋒——當(dāng)冷鋒趕上暖鋒，兩鋒間暖空氣被抬離地面錮囚到高空，冷鋒后的冷氣團(tuán)與暖鋒前的冷氣團(tuán)相接觸形成的鋒4、鋒生和鋒消

鋒生：指鋒的生成或加強(qiáng)的過程；鋒消：指鋒的消失或減弱的過程鋒生、鋒消的主要標(biāo)志是冷、暖氣團(tuán)間水平溫度梯度的大小和變化。當(dāng)某些大氣物理過程促使空氣的水平溫度梯度沿著一條線附近迅速加大時，可以說這條線附近有鋒生。反之，有鋒消。在自由大氣中大氣的水平運(yùn)動、垂直運(yùn)動和非絕熱過程都可能造成鋒生或鋒消。影響鋒生（消）的因素(1)水平氣流輻合、輻散相向或同向速度不同的氣流，在輻合過程中，可促使冷、暖氣團(tuán)接近，水平溫度梯度增大，利于鋒生。反之，水平氣流輻散則促使冷、暖氣團(tuán)遠(yuǎn)離，水平溫度梯度減小，利于鋒消。 T1、T2、T3表示等溫線。t0時表示鋒尚未形成時兩氣團(tuán)間有寬闊的過渡區(qū)，等溫線稀疏，氣溫梯度較小。t1時表示已出現(xiàn)輻合氣流，冷、暖氣團(tuán)接近，溫度梯度增大。t2時等溫線更加密集，鋒生成。反之，在鋒區(qū)里出現(xiàn)水平輻散氣流，等溫線愈來愈稀疏，鋒減弱以至消失。

(2)空氣垂直運(yùn)動

上升運(yùn)動使上升空氣發(fā)生絕熱降溫，下沉運(yùn)動使下沉空氣發(fā)生絕熱增溫。這種絕熱增溫和降溫對鋒生、鋒消所起作用如何，還要看當(dāng)時大氣中溫度垂直分布狀態(tài)：大氣溫度直減率γ<干絕熱直減率γd時，冷空氣一側(cè)的氣流上升或暖空氣一側(cè)的空氣下沉，或者兩者同時發(fā)生，都能引起原有溫度梯度增大，利于鋒生γ>γd時，則結(jié)果相反。實(shí)際大氣中是暖空氣上升，冷空氣下沉，無凝結(jié)現(xiàn)象時，利于鋒消(3)空氣的非絕熱變化

冷、暖氣團(tuán)各停留在更冷和更暖的下墊面上，熱量交換的結(jié)果可能使冷氣團(tuán)變得更冷，暖氣團(tuán)變得更暖，冷、暖氣團(tuán)間的溫度梯度比原來增大，鋒得到加強(qiáng)。但是這種情況在自然界是很少有的，大多數(shù)情況是鋒兩側(cè)的氣團(tuán)都移行到性質(zhì)大致相似的下墊面上，不論地表溫度是低于冷氣團(tuán)或高于暖氣團(tuán)，或者介于兩者之間，氣團(tuán)同下墊面間熱量交換的結(jié)果，不是暖氣團(tuán)失熱更多，就是冷氣團(tuán)得熱更多，都會使冷、暖氣團(tuán)間的溫度梯度減小，利于鋒消。大氣中暖氣團(tuán)含水汽較多，冷氣團(tuán)含水汽較少，因而成云致雨主要發(fā)生在暖氣團(tuán)中，所釋放的潛熱也主要集中在鋒區(qū)暖氣團(tuán)一側(cè)，這樣會使冷、暖氣團(tuán)間溫度梯度增大，有利于鋒生。上述三種因素中有的利于鋒生，有的又利于鋒消，在實(shí)際大氣中往往三種或兩種因素共同起作用，其共同效應(yīng)是利于鋒生還是利于鋒消，要看那個因素居主導(dǎo)地位。實(shí)踐證明：（1）在對流層低層氣流水平輻合、輻散是鋒生、鋒消的一種主要因素；（2）在對流層高層，垂直運(yùn)動是一個重要因素，而水平氣流輻合、輻散也是一個重要因素；（3）在對流層中層，氣流水平輻合、輻散和垂直運(yùn)動往往同等重要，但兩者所起作用相反。凝結(jié)潛熱釋放對鋒生也起著一定作用。我國的鋒生主要分布區(qū)我國大部分地區(qū)處于溫帶，冷、暖氣團(tuán)活動頻繁，鋒生現(xiàn)象十分明顯。

鋒生地帶主要有兩個：①東北、內(nèi)蒙一線，并與北支鋒區(qū)相對應(yīng)②長江以南地區(qū)，并與南支鋒區(qū)相對應(yīng)。華南地區(qū)凝結(jié)潛熱釋放的數(shù)量比較多，對鋒生所起作用不容忽視。

鋒面系統(tǒng)是如何影響我國天氣的？冷鋒對我國天氣的影響：——影響我國天氣的主要鋒面

在我國一年四季都有，尤其在冬半年更常見，冬季遍及全國；夏季主要在黃河以北；秋末、冬季和初春的寒潮，是冷鋒快速南下時形成；北方冬春季節(jié)的大風(fēng)沙暴天氣，是冷鋒快速移動造成的。北方夏季的暴雨，多是冷鋒來臨形成的鋒面雨暖鋒：在我國的影響范圍較小,一場春雨一場暖。第二節(jié)

中高緯度天氣系統(tǒng)(一)對流層中、上層（500hPa/5500m）

的大型天氣系統(tǒng)：大氣長波、阻斷高壓、

切斷低壓、極渦(二)對流層中、下層（700-850hPa/

1500~3000m）的天氣系統(tǒng)：西風(fēng)帶中的擾動，包

括高空槽、切變線、低渦(三)、近地面天氣系統(tǒng)：溫帶氣旋和反氣旋氣旋——經(jīng)常帶來破壞性大風(fēng)、暴雨、

對流等。反氣旋——寒潮氣旋：中心氣壓比四周低的水平空氣渦旋氣壓場：低壓——中心氣壓比周圍低流場：氣旋——?dú)饬髂鏁r針旋轉(zhuǎn)(北半球)

氣流順時針旋轉(zhuǎn)(南半球)反氣旋：中心氣壓比四周高的水平空氣渦旋氣壓場：高壓——中心氣壓比周圍高流場：反氣旋——?dú)饬黜槙r針旋轉(zhuǎn)（北半球）氣流逆時針旋轉(zhuǎn)（南半球）一、氣旋和反氣旋氣旋與低壓低1005.01002.51000.0北半球氣旋南半球氣旋氣旋：北逆南順旋轉(zhuǎn)輻合單位：hPa低1005.01002.51000.0單位：hPa反氣旋與高壓高1000.01002.51005.0高1000.01002.51005.0北半球反氣旋南半球反氣旋反氣旋：北順南逆旋轉(zhuǎn)輻散單位：hPa單位：hPa類型氣旋反氣旋氣壓狀況

圖示(以北半球?yàn)槔?水平氣流北半球南半球垂直氣流天氣狀況我國典型的天氣低壓上升多陰雨天氣夏秋季影響我國東南沿海的臺風(fēng)高壓下沉多晴朗天氣北方秋季“秋高氣爽”的好天氣

呈逆時針方向旋轉(zhuǎn)輻合

呈順時針方向旋轉(zhuǎn)輻合呈順時針方向旋轉(zhuǎn)輻散

呈逆時針方向旋轉(zhuǎn)輻散低高氣旋與反氣旋的水平尺度：以地面圖上最外圈閉合等壓線的直徑來表示氣旋：一般為1000km最大2000～3000km最小200～300km反氣旋：因盛行下沉氣流，地面呈輻散狀，范圍

較大，最大約占亞洲的3/4，最小幾百公里氣旋與反氣旋的強(qiáng)度：用中心氣壓值的高低來表示氣旋：中心氣壓值越低，強(qiáng)度越大反氣旋：中心氣壓值愈高，強(qiáng)度愈大氣旋與反氣旋的分類1、定義：指具有鋒面結(jié)構(gòu)的低壓，故又稱鋒面氣旋（1）主要活動在中高緯度，更多見于溫帶地區(qū)（2）是溫帶地區(qū)產(chǎn)生大范圍云雨天氣主要天氣系統(tǒng)溫帶氣旋對中高緯度地區(qū)的天氣變化有著重要的影響，多風(fēng)雨天氣，有時伴有暴雨、暴雪或強(qiáng)對流天氣，有時近地面最大風(fēng)力可達(dá)10級以上。二、溫帶氣旋溫帶氣旋的結(jié)構(gòu)從平面看，鋒面氣旋是一個逆時針方向旋轉(zhuǎn)的渦旋，中心氣壓最低，自中心向前方伸展一個暖鋒，向后方伸出一條冷鋒，冷、暖鋒之間是暖空氣，冷、暖鋒以北是冷空氣。鋒面上的暖空氣呈螺旋式上升，鋒面下冷空氣呈扇形擴(kuò)展下沉

從垂直方面看，氣旋的高層是高空槽前氣流輻散區(qū)，低層是氣流輻合區(qū)。在氣旋前部和中心區(qū)有上升氣流，氣旋后部有下沉氣流。其低壓中心軸線自下而上向冷區(qū)偏斜。溫帶氣旋的天氣特點(diǎn)：氣旋的中心地帶是由于是上升氣流，所以多云雨天氣，而四周通常是容易干燥晴朗的下沉氣流，（臺風(fēng)亦是如此）。華北地區(qū)的溫帶氣旋日本東部的氣旋

三、溫帶反氣旋溫帶反氣旋：活動在中高緯度地區(qū)的反氣旋。（1）冷性反氣旋：相對穩(wěn)定（2）移動性反氣旋：與鋒面氣旋相伴移動冷性反氣旋的天氣特點(diǎn)：各季都有，冬季活動最頻繁，勢力大，范圍廣，所經(jīng)之地產(chǎn)生降溫、大風(fēng)、降水；

冷性反氣旋產(chǎn)生于中高緯度地區(qū)（加拿大、北極、西伯利亞、蒙古），在合適的大氣形勢引導(dǎo)下向南移動時，就會形成寒潮。寒潮：盤踞在高緯度上空的冷空氣，受高空氣流引導(dǎo)時會向南移動，就會造成一次次冷空氣襲擊，如果冷空氣十分強(qiáng)大，造成流經(jīng)地區(qū)劇烈降溫、霜凍、大風(fēng)等等災(zāi)害性天氣，這種大范圍的強(qiáng)烈冷空氣活動，稱為寒潮。我國國家氣象局對寒潮的規(guī)定：氣溫在24h內(nèi)下降10℃以上，最低氣溫降至5℃以下時，作為發(fā)布寒潮警報的標(biāo)準(zhǔn)。寒潮在我國的活動地區(qū)：蒙古西部——河套地區(qū)以北，主要影響我國的西北、華北、東北，勢力強(qiáng)大時可影響長江以南地區(qū)。寒潮的路徑寒潮的危害：

降溫：使農(nóng)作物遭受凍害

大風(fēng)：對交通運(yùn)輸、建筑物有明顯影響

大雪、凍雨：壓斷輸電/信號線路，交通受阻第三節(jié)

低緯度天氣系統(tǒng)一、副熱帶高壓結(jié)構(gòu)和天氣西太平洋副高青藏高壓二、熱帶天氣系統(tǒng)熱帶輻合帶東風(fēng)波熱帶云團(tuán)熱帶氣旋一、副熱帶高壓根據(jù)三圈環(huán)流給出在熱帶與溫帶（通常位于南、北緯20～40°）之間存在著過渡帶，那里常年為一條高壓帶，稱為副熱帶高壓帶副熱帶高壓帶受海陸分布的影響，常斷裂成若干個高壓單體，稱副熱帶高壓，簡稱副高副熱帶高壓分布主要位于大洋上，常年存在，夏季增強(qiáng)，冬季減弱。

在陸地上夏季沒有，冬季受海陸熱力差異的影響，在中高緯度形成高壓，副高也消失。冬季夏季副熱帶高壓影響：高溫天氣

受大陸暖性高壓和副熱帶高壓的共同影響，全國大部分地區(qū)持續(xù)35～37℃的高溫，局部地區(qū)最高氣溫竟達(dá)38～39℃。1、結(jié)構(gòu)和天氣（1）垂直剖面

600～100hPa層以質(zhì)量輻合為主，尤以200hPa附近質(zhì)量輻合最突出。600hPa層以下質(zhì)量輻散占優(yōu)勢，整層空氣質(zhì)量輻合大于輻散，有凈質(zhì)量堆積（2）隨高度的變化在對流層的中、下層，副高的強(qiáng)度是隨高度升高而增強(qiáng)的，高壓的中心位置隨高度向暖區(qū)偏移，中心軸線向暖區(qū)傾斜到對流層中、上層（500hPa以上），地表海陸熱力差異的影響已大為減弱，高壓中心與暖中心基本重合，中心軸線也大體垂直030°N500hPa

（3）溫度場結(jié)構(gòu)

副高區(qū)內(nèi)的溫度水平梯度一般都比較小，而高壓邊緣由于同周圍系統(tǒng)相交綏，溫度梯度明顯增大副高范圍內(nèi)盛行下沉氣流，因而在低層普遍形成逆溫層。逆溫層阻擋著對流運(yùn)動的發(fā)展和水分垂直輸送，導(dǎo)致逆溫層以下空氣潮濕，相對濕度達(dá)80％以上；而逆溫層以上空氣干燥，相對濕度在50％以下。2、西太平洋副高（1）概述太平洋副高多呈東西扁長形狀，中心有時只有1個，有時有數(shù)個。夏季時一般分裂為東、西兩個大單體，位于西太平洋的稱西太平洋副高，簡稱西太副高，它對我國天氣和氣候具有重要影響。(2)西太平洋副高的位置：季節(jié)性活動具有明顯的規(guī)律性5-8月西太平洋副高壓脊500hPa平均位置8-10月西太平洋副高壓脊500hPa平均位置

（3）西太副高對我國天氣的影響①西太副高控制區(qū)域?qū)a(chǎn)生干旱、炎熱、無風(fēng)天氣；②與周圍天氣系統(tǒng)相互作用形成其它類型天氣：A、西太平洋副高北側(cè)是北上暖濕氣流與中緯度南下冷氣流相交綏的地帶，氣旋和鋒面系統(tǒng)活動頻繁，常常形成大范圍陰雨和暴雨天氣，成為我國東部地區(qū)的重要降水帶B西太平洋副高是向我國輸送水汽的重要天氣系統(tǒng)

我國夏季降水的水汽主要來源于西南氣流從孟加拉灣、印度洋輸送來，但西太平洋副高的位置和強(qiáng)度關(guān)系著東南季風(fēng)從太平洋向大陸輸送水汽的路徑和數(shù)量，而且還影響著西南氣流輸送水汽的狀況

因而，西太平洋副高的位置、強(qiáng)度的變化對我國（主要是東部）的雨季、旱澇以及臺風(fēng)路徑等產(chǎn)生重大影響。二、熱帶天氣系統(tǒng)熱帶定義：氣象上——南、北半球副熱帶高壓脊線之間的地帶地理上——南、北緯30°以內(nèi)的地區(qū)熱帶地區(qū)特點(diǎn)：面積：全球面積1/2;下墊面：海洋為主能量：能量凈獲得區(qū)；大氣低層：高溫、高濕和不穩(wěn)定狀態(tài)氣流：氣流輻合、上升帶。熱帶輻合帶東風(fēng)波熱帶云團(tuán)熱帶氣旋

（一）熱帶輻合帶

1.定義南北半球的信風(fēng)匯合而形成的狹窄的氣流輻合區(qū)，呈東西向分布，又稱赤道輻合帶氣壓場特點(diǎn)：由于輻合帶區(qū)的氣壓值比附近地區(qū)低，曾稱赤道槽

熱帶輻合帶環(huán)繞地球呈不連續(xù)帶狀分布，是熱帶地區(qū)重要的大型天氣系統(tǒng)之一，其生消、強(qiáng)弱、移動和變化，對熱帶地區(qū)長、中、短期天氣變化影響極大熱帶輻合帶按其氣流輻合的特性分為兩種類型：(1)季風(fēng)輻合帶：由東北信風(fēng)與赤道西風(fēng)相遇形成的

氣流輻合帶，因?yàn)檫@種輻合帶活動于季風(fēng)區(qū)；(2)信風(fēng)輻合帶：南北半球信風(fēng)直接交匯形成的輻合帶2、熱帶輻合帶的天氣特征：云系：積云、積雨云；天氣：伴有陣雨、雷暴天氣特別是輻合帶上有臺風(fēng)生成和發(fā)展時，會產(chǎn)生狂風(fēng)暴雨，有時會出現(xiàn)龍卷風(fēng)，降水量達(dá)100~200mm/d。（二）東風(fēng)波

1.定義指副高南側(cè)（北半球）深厚東風(fēng)氣流受擾動而產(chǎn)生的波動波長1000～1500km，長達(dá)4000～5000km。伸展的高度一般為6～7km。最大強(qiáng)度出現(xiàn)在700～500hPa之間；周期3～7天，移速約20～25km/h

2.結(jié)構(gòu)東風(fēng)波一般表現(xiàn)為東北風(fēng)與東南風(fēng)間的切變。其結(jié)構(gòu)因地區(qū)而有不同。隨波軸的不同傾斜方向，槽前和槽后天氣不同云雨天氣晴朗天氣3.東風(fēng)波對我國的影響東風(fēng)波槽產(chǎn)生低壓輻合上升氣流，可產(chǎn)生云雨天氣。發(fā)展較強(qiáng)的東風(fēng)波可形成閉合環(huán)流，甚至發(fā)展成熱帶氣旋西太平洋季風(fēng)輻合帶的流場與云型，圖的上部有一個東風(fēng)波存在（三）熱帶云團(tuán)定義：從衛(wèi)星云圖上發(fā)現(xiàn)，熱帶地區(qū)存在著大量深厚的由對流云組成的直徑在100～1000km范圍內(nèi)的云區(qū)，稱為云團(tuán)云團(tuán)經(jīng)過地區(qū)常常發(fā)生大風(fēng)和暴雨（四）熱帶氣旋熱帶氣旋是形成于熱帶海洋上、具有暖心結(jié)構(gòu)、強(qiáng)烈的氣旋性渦旋（與溫帶氣旋的區(qū)別）熱帶氣旋來臨時往往帶來狂風(fēng)、暴雨和驚濤駭浪，具有很大破壞力，威脅生命、財產(chǎn)安全，是一種災(zāi)害性天氣。同時，熱帶氣旋也帶來充沛雨水，有利于緩和或解除旱情，是熱帶地區(qū)最重要的天氣系統(tǒng)。

熱帶氣旋的分類：分類的依據(jù)——強(qiáng)度熱帶氣旋的類型地面中心最大風(fēng)速風(fēng)力臺風(fēng)（颶風(fēng)）≥32.6m/s12級以上熱帶風(fēng)暴17.2~32.6m/s8~11級地帶低壓10.8~17.1m/s6~7級1、概述臺風(fēng)：生成于西北太平洋上；颶風(fēng)：生成于大西洋、印度洋上臺風(fēng)“桑美”卡特里娜臺風(fēng)（颶風(fēng)）臺風(fēng)的命名：人們?yōu)榱吮阌陬A(yù)報、研究和區(qū)別不同時間出現(xiàn)的臺風(fēng)，對臺風(fēng)進(jìn)行了命名：編號+名字編號：由四位數(shù)碼組成：前兩位表示年份，后兩位是序號。0313命名：事先制定的一個命名表，然后按順序循環(huán)重復(fù)使用。臺風(fēng)命名一覽表臺風(fēng)的范圍：以最外圈閉合等壓線的直徑來度量，平

均600~1000km最大可達(dá)2000km臺風(fēng)的高度：12~16km臺風(fēng)的形狀：碟狀2015年3月31日國際空間站拍攝超強(qiáng)臺風(fēng)“美莎克”臺風(fēng)的生命史：發(fā)生——加深——維持——消亡時間——一般3~8天，最長20天，最短1天臺風(fēng)的分布38%2、臺風(fēng)的結(jié)構(gòu)臺風(fēng)眼：直徑10~60km，大多數(shù)呈圓形，晴朗、微風(fēng)臺風(fēng)本體：直徑200km，由高大對流云組成，狂風(fēng)暴雨臺風(fēng)外圍：直徑400~600km，濃積云，陣性降水和陣風(fēng)從地面到3公里（主要是從500-1000m的摩擦層）為低層氣流流入層3-8km左右是中層過渡層，氣流主要沿切線方向環(huán)繞臺風(fēng)眼壁螺旋上升從8km~對流層頂:氣流在上升過程中釋放出大量潛熱，造成臺風(fēng)中部氣溫高于周圍，以及臺風(fēng)中的水平氣壓梯度力隨著高度升高而逐漸減小的狀況，當(dāng)上升氣流達(dá)到一定高度時，水平氣壓梯度力小于離心力和水平地轉(zhuǎn)偏向力的合力時，就出現(xiàn)向四周外流的氣流?？諝馔饬鞯牧颗c流入層的流入量大體相當(dāng)。3、臺風(fēng)形成的條件①廣闊的高溫洋面：

臺風(fēng)具有相當(dāng)大的能量，這些能量主要來自于潛熱，而潛熱釋放又是大氣層結(jié)不穩(wěn)定發(fā)展的結(jié)果。所以大氣層結(jié)不穩(wěn)定就成為臺風(fēng)形成、發(fā)展的重要前提條件。海洋大氣低層溫度愈高、濕度愈大，大氣層結(jié)不穩(wěn)定程度愈強(qiáng)。因而廣闊的高溫洋面就成為臺風(fēng)形成、發(fā)展的必要條件。

據(jù)統(tǒng)計海溫高于29°—30℃的洋面則極易發(fā)生臺風(fēng)。北太平洋西部的低緯洋面暖季（7—10月）海溫可達(dá)30℃以上，水汽又充沛，成為全球臺風(fēng)發(fā)生最多的區(qū)域。②合適的地轉(zhuǎn)參數(shù)值

熱帶初始擾動的發(fā)展、壯大，需要依靠一定的地轉(zhuǎn)偏向力的作用，才能不斷地使輻合氣流逐漸變?yōu)闅庑孕D(zhuǎn)的水平渦旋，使氣旋性環(huán)流加強(qiáng)。

若無地轉(zhuǎn)偏向力或地轉(zhuǎn)偏向力過小，達(dá)不到一定數(shù)值時，水平輻合氣流可徑直到達(dá)低壓中心，發(fā)生空氣堆積直至填塞，致使氣旋性渦旋減弱或不能形成。據(jù)計算，只有在距赤道5個緯距以外的地區(qū)，f值才達(dá)到一定數(shù)值，利于臺風(fēng)形成。事實(shí)上，大多數(shù)臺風(fēng)發(fā)生在緯度5—20度之間。③氣流鉛直切變要小：指對流層上層和下層的風(fēng)速、風(fēng)向變化比較小為使?jié)摕峋鄯e在同一鉛直氣柱中而不被擴(kuò)散出去，基本氣流的鉛直切變要小。否則高、低空風(fēng)速相差過大或風(fēng)向相反，潛熱會迅速平流出去，而不利于暖心形成和維持，因而也不利于發(fā)展成臺風(fēng)。據(jù)統(tǒng)計，臺風(fēng)多形成于200hPa和850hPa等壓面間，風(fēng)速差小于10m/s的地區(qū)。④合適的流場臺風(fēng)形成前要有一個最初的原始動力，也就是起始擾動。如果出現(xiàn)了起始擾動，再加上摩擦輻合就可以產(chǎn)生上升運(yùn)動，使氣塊抬升至一定高度后不穩(wěn)定能量就可釋放出來。這種初始的擾動絕大多數(shù)是由赤道輻合帶和東風(fēng)波等天氣系統(tǒng)中發(fā)展而來的。4、臺風(fēng)的消亡條件主要是高溫、高濕空氣不能繼續(xù)供給，低空輻合、高空輻散流場不能維持以及風(fēng)速鉛直切變增大等。造成這些條件的途徑一般有兩個：一是臺風(fēng)登陸后，高溫、高濕空氣得不到源源補(bǔ)充，失去了維持強(qiáng)烈對流所需能源。同時低層摩擦加強(qiáng)，內(nèi)流氣流加強(qiáng)，臺風(fēng)中心被逐漸填塞、減弱以至消失；二是臺風(fēng)移到溫帶后，有冷空氣侵入，破壞了臺風(fēng)的暖心結(jié)構(gòu)，變性為溫帶氣旋。中國近海附近臺風(fēng)移動的路徑(1)臺風(fēng)生成后，從菲律賓以東洋面一直向西移動，進(jìn)入南海，在我國廣東、海南沿海或越南沿海登陸。(2)臺風(fēng)從菲律賓以東洋面向西北方向移動，穿過臺灣省在我國臺灣、福建、浙江和江蘇沿海一帶登陸。登陸后或者消失，或者再轉(zhuǎn)向東北入海，7-8月份出現(xiàn)的臺風(fēng)主要沿這條路徑活動；(3)臺風(fēng)從菲律賓以東洋面直接向西北偏北方向移動，在東經(jīng)125°以東轉(zhuǎn)向東北的日本，這是5、10～11月臺風(fēng)最常見的拋物線路徑臺風(fēng)（颶風(fēng)）的影響對流性天氣系統(tǒng)：

在暖季，當(dāng)大氣層結(jié)處于不穩(wěn)定狀態(tài)、空中有充沛水汽、并有足夠?qū)α鳑_擊力的條件下，大氣中對流運(yùn)動得到強(qiáng)勁發(fā)展，所形成的天氣系統(tǒng)稱對流性天氣系統(tǒng)。對流性天氣系統(tǒng)特點(diǎn)：尺度小、生命期短，氣象要素水平梯度很大、天氣現(xiàn)象劇烈，具有很大破壞力，往往形成災(zāi)害性天氣常見的對流性天氣系統(tǒng)：雷暴、颮線和龍卷第四節(jié)

對流性天氣系統(tǒng)一、雷暴雷暴：是由旺盛積雨云所引起的伴有閃電、雷鳴和

強(qiáng)陣雨的局地風(fēng)暴。干雷暴：沒有降水的閃電、雷鳴現(xiàn)象一般雷暴：只伴有陣雨強(qiáng)雷暴：伴有暴雨、大風(fēng)、冰雹、龍卷等嚴(yán)重災(zāi)害性天氣現(xiàn)象之一者雷暴天氣特點(diǎn)：雷暴過境時，氣象要素和天氣現(xiàn)象會發(fā)生劇烈變化，如氣壓猛升，風(fēng)向急轉(zhuǎn)，風(fēng)速大增，氣溫突降，隨后傾盆大雨。強(qiáng)烈的雷暴甚至帶來冰雹、龍卷等嚴(yán)重災(zāi)害雷暴天氣的時空特征：

①低緯度雷暴較多（低緯度終年高溫、多雨，空氣處于暖濕不穩(wěn)定狀態(tài)，容易形成雷暴）

②山地多于平原，內(nèi)陸多于沿海

③一年中最多的是夏季，春秋次之，冬季除暖濕地區(qū)外，極少出現(xiàn)。二、颮線颮線：是帶狀雷暴群所構(gòu)成的風(fēng)向、風(fēng)速突變的

狹窄的強(qiáng)對流天氣帶颮線天氣：颮線過境時，風(fēng)向突變、風(fēng)速增、氣壓驟升、氣溫劇降，同時有雷暴、暴雨，甚至冰雹、龍卷等天氣現(xiàn)象，是一種很具破壞力的嚴(yán)重災(zāi)害性天氣，且、預(yù)報難度很大。颮線尺度——很小

長度——幾十km到幾百km，一般為150～300km寬度——半km到幾km，最寬幾十km。垂直范圍：只有3km左右維持時間：短，多為4～10h，短的只有幾十分鐘三、龍卷龍卷：是自積雨云底部伸出來的漏斗狀的渦旋云柱龍卷風(fēng)：龍卷伸展到地面時引起的強(qiáng)烈旋風(fēng)龍卷的尺度：（1）水平尺度很小，近地層直徑一般幾米到幾百米，空中直徑可達(dá)3—4km，甚至10km；垂直范圍在3—15km間。（2）時間尺度：生存時間極短，幾分鐘到幾十分鐘。龍卷類型：陸龍卷：出現(xiàn)在陸地上海龍卷：出現(xiàn)在海面上的龍卷特點(diǎn)：

龍卷是一種強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)的小渦旋，中心氣壓很低，強(qiáng)龍卷中心附近可降至400hPa以下,氣壓梯度極大，引發(fā)出強(qiáng)大風(fēng)速和上升速度。龍卷中心風(fēng)速達(dá)幾十~一百m/s，，最大上升速度達(dá)幾十米至上百m/s。中心氣壓急劇降低造成了水汽迅速凝結(jié)，形成漏斗狀云柱。這種極強(qiáng)的上升和水平氣流具有巨大破壞力，能摧毀建筑物并能將上千、上萬噸重物卷入空中第四節(jié)

天氣預(yù)報的原理和方法天氣變化與人們的生產(chǎn)活動、社會活動、軍事活動以及日常生活都有著十分密切的關(guān)系。自古以來，人們總是想方設(shè)法去預(yù)測未來的天氣變化，利用有利的天氣，避開不利的天氣，以減少不必要的損失1、天氣預(yù)報

定義：根據(jù)氣象觀(探)測資料，應(yīng)用天氣學(xué)、