現(xiàn)代天氣學(xué)原理

現(xiàn)代天氣學(xué)原理第二章天氣學(xué)基礎(chǔ)知識和基本研究方法一、 基本天氣圖的分析方法1、天氣圖底圖常用的正形投影法有極射赤面投影法（適用于中高緯度【南北緯度60°-90°）地區(qū)】、蘭勃脫圓錐投影法【適用范圍南北緯30°-90°】和麥卡托圓柱投影法【適用于南北緯度0°-30°】2、等值線分析的基本規(guī)則：（1） 同一條等值線上要素值處處相等。（2）等值線一側(cè)的要素值總是高于或低于另一側(cè)。（3） 等值線不能相交、分支和在圖中中斷。（4）高值區(qū)和低值區(qū)相鄰的等值線，兩者的數(shù)值總差一個間隔，而兩個高值區(qū)或兩個低值區(qū)之間相鄰的等值線，其數(shù)值相等。3、 以lOOOhPa為基線，每隔2.5hpa畫一條等壓線，如：……1000.0,1002.5,1005.0,……以0°C為基準(zhǔn)，每隔4°C畫一條等溫線，如-4°,0°,4°,8°C,等。4、 地面天氣圖分析高空天氣圖分析【見附件】第三章大氣環(huán)流一、實際大氣環(huán)流的平均特征1、 冬季：北半球的主要活動中心是兩個低壓，一個是阿留申低壓，另一個是冰島低壓。高壓中心有西伯利亞高壓、北美高壓。夏季：冬季大陸上的兩個冷高壓到了夏季變成了兩個熱低壓，即亞洲低壓和北美低壓。熱帶輻合帶：是南北半球兩個副高之間氣壓最低、氣流匯合的地帶。這種大規(guī)模的風(fēng)隨季節(jié)而轉(zhuǎn)換稱為季風(fēng)。中國東南沿海在冬季盛行偏北風(fēng)，夏季盛行偏南風(fēng)。2、 槽脊系統(tǒng)（冬三夏四）冬季：有三個明顯的槽。東亞大槽：在140°E的亞洲東岸。北美大槽：位于80°W的北美大陸東岸。 歐洲淺槽：在10°E?60°E之間，烏拉爾山以西，由歐洲北海向西南方向伸展的較弱的淺槽，是三個槽中最弱的一個。在三個槽之間有三個平均脊，分別位于阿拉斯加、西歐沿岸和貝加爾湖地區(qū)，脊的強度要比槽弱得多。夏季：中高緯度的西風(fēng)帶上由三槽三脊轉(zhuǎn)變?yōu)樗牟鬯募?。等高線變稀疏，其強度比冬季顯著減弱。北美大槽的位置沒有明顯的變化，而東亞大槽向東移20個經(jīng)度，烏山以西的淺槽已不存在。北美大槽和東亞大槽之間的距離加大，而形成兩個相對較弱的波動，在歐洲西岸和烏山以東附近各出現(xiàn)一個弱的淺槽。3、 上游效應(yīng)：上游某地區(qū)長波系統(tǒng)發(fā)生某種顯著變化后，影響到下游地區(qū)長波系統(tǒng)的變化；下游效應(yīng)：下游某地區(qū)長波系統(tǒng)的顯著變化也會影響到上游，使上游長波系數(shù)也隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變。阻塞高壓：長波脊不斷向北伸展，在長波脊中可形成閉合的暖高壓切斷低壓：長波槽不斷向南加深時，在長波槽中可形成閉合的冷低壓。（兩壓常同時出現(xiàn)）第四章中緯度天氣系統(tǒng)一、鋒面系統(tǒng)1、鋒面：冷、暖氣團之間的過渡帶。鋒線：鋒面與地面相交的線。習(xí)慣上把鋒面和鋒線統(tǒng)稱為鋒。根據(jù)鋒在移動過程中冷、暖氣團所占有的主次地位，可將鋒分為：冷鋒、暖鋒、準(zhǔn)靜止鋒、錮囚鋒。冷鋒：鋒面移動過程中，冷氣團起主導(dǎo)作用，冷氣團推動鋒面向暖氣團一側(cè)移動。冷鋒過境，氣溫下降。暖

鋒：鋒面移動過程中，暖氣團起主導(dǎo)作用，暖氣團推動鋒面向冷氣團一側(cè)移動。暖鋒過境，氣溫上升。準(zhǔn)靜止鋒:當(dāng)冷暖氣團的勢力相當(dāng)時，鋒面的移動十分緩慢或相對靜止。實際中，6小時間隔內(nèi)，鋒面位置變化小于一個緯距的鋒面定為準(zhǔn)靜止鋒。錮囚鋒:由冷鋒趕上暖鋒或者兩條冷鋒迎面相遇疊并而成的鋒面。2、鋒面結(jié)構(gòu)模型（楔型鋒模式）—將鋒面看成一種傾斜的不連續(xù)面，在鋒的兩側(cè)氣象要素（溫度、密度、沿鋒面風(fēng)速等）分布是不連續(xù)的，這種不連續(xù)有時稱為零階不連續(xù)。馬格拉斯鋒面坡度公式： tan￡二fT*竺二fT*Vw一Vcg§TgT-Twc其中：Tc、Tw分別為鋒面兩側(cè)的冷、暖空氣的溫度；T*為冷、暖空氣的平均溫度；vw、vc分別為鋒面兩側(cè)平行于鋒面的風(fēng)速。鋒面坡度公式反映了鋒面的坡度取決于鋒面兩側(cè)的溫差和風(fēng)速切變。（1）5T二T-T>0鋒面的坡度隨著鋒區(qū)冷暖空氣的溫差的增大而減小。當(dāng)時，5T二0tan￡4^，￡二90即鋒面垂直，這意味著鋒面不再存在。（2） 如果f>0（即北半球），相應(yīng)必須有5v>0即鋒面兩側(cè)具有氣旋式切變。風(fēng)速切變愈大，鋒面坡度也愈大；在南半球情況相反。（3） 如其他條件不變，鋒面坡度隨緯度增加而增大。當(dāng)冷鋒南下，鋒面坡度要逐漸減小。3、鋒面天氣鋒面附近氣象要素的特征：溫度場？位溫場？氣壓場和風(fēng)場特征？變壓場？4、鋒生和鋒消鋒生：指鋒的生成或加強。 鋒消：指鋒的減弱或消亡。5、/V01hT一1］心5、/V01h421丿討論物理意義：？（1）非絕熱加熱T1：T1表示沿已存在溫度梯度方向的非絕熱加熱的梯度產(chǎn)生的鋒生作用。（2）垂直運動作用T2：T2表示沿溫度梯度方向上，垂直速度的水平梯度產(chǎn)生的鋒生作用。a0若大氣為穩(wěn)定層結(jié)a0若大氣為穩(wěn)定層結(jié)az>0當(dāng)暖氣團中下沉運動w<°,而冷氣團中有上升運動w>°,則T2>0,表示鋒生；相反則為鋒消過程。（3） 水平運動輻合T3：T3表示在已有的水平溫度梯度情況，水平輻合（D<0）或水平輻散（D>0）產(chǎn)生的水平溫度梯度的增加（或減弱），即鋒生或鋒消。（4） 水平變形場的作用T4：T4表示整個水平變形產(chǎn)生的鋒生作用。設(shè)x軸為變形場的膨脹軸，y軸為收縮軸，而等位溫線與x軸的夾角為卩。則：V0|Ecos2PT二1V0|Ecos2P4 2當(dāng)卩<45°，有鋒生作用，當(dāng)卩>45°，有鋒消作用，卩=0，鋒生作用最大。二、溫帶氣旋和反氣旋1、 氣旋（低壓）：同一高度上中心氣壓低于四周的大尺度渦旋，氣旋范圍內(nèi)的空氣作逆時針旋轉(zhuǎn)。反氣旋（高壓）：同一高度上中心氣壓高于四周的大尺度渦旋，反氣旋范圍內(nèi)的空氣作順時針旋轉(zhuǎn)。2、 溫帶氣旋的經(jīng)典模型（經(jīng)典氣旋發(fā)展的幾個階段）：初生階段、發(fā)展階段、成熟階段、衰亡階段3、 鋒面氣旋天氣：（1）初生階段：在暖鋒前會形成云雨和連續(xù)性降水，能見度惡劣。（2）發(fā)展階段：氣旋區(qū)域內(nèi)的風(fēng)速普遍增大，氣旋前部有暖鋒天氣特征，氣旋后部具有冷鋒后冷氣團的天氣特征．（3）錮囚階段：地面風(fēng)速很大，云和降水區(qū)擴大，降水強度加劇。（4）衰亡階段：云和降水開始減弱，云底抬高。云和降水具有中尺度結(jié)構(gòu)，降水呈多帶分布。4、P坐標(biāo)中渦度方程atduaxay丿'a?dv

、dxdpa?du、 +ayap丿'aF——y、dxxdy丿d? 8兀2gdZdt fL2dt（渦度T高度J氣壓J）dudv'（1）輻合輻散項 （dx dy丿度增加，輻散使得氣旋性渦度減小。在輻合相同的情況下，絕對渦度大的地方更有利于氣旋的發(fā)展。）（2）扭曲項仝+f)D乂+f譽p dp輻合使得氣旋性渦扭曲項的作用是把渦度從水平方向轉(zhuǎn)到垂直方向在對流層中低層，扭曲項作用一般較小，在對流層高層特別是高空急流附近，扭曲項的作用有時較大。）（3）摩擦項摩擦項的作用最終會引起氣旋和反氣旋的減弱。且地面相對渦度越大、風(fēng)速越大，地面越粗糙，則這種減弱作用越明顯?！居绊憸貛庑l(fā)展的主要因子是渦度平流和水平輻合輻散】5、P^tterssen發(fā)展方程（1000hpa渦度傾向方程或地面氣旋、反氣旋發(fā)展方程）0dt)+丄dQdGnp)二-V-Vt+f）-乞V2Jp05p5 fpp505方程右端第一項為500hpa渦度平流項，槽前脊后為正渦度平流，有利于地面氣旋發(fā)展，槽后脊前為負渦度平流，有利于地面反氣旋發(fā)展。方程右端第二項可以分成三項來討論：（1）溫度平流項LRV2Jp°LV-VTd（lnp）f0 pp5在暖平流區(qū)，地面渦度增加，有利于氣旋發(fā)展。冷平流區(qū)，地面渦度減小，有利于反氣旋發(fā)展。⑵絕熱變化項-RdV2Jp°l?（y-y）L（lnp）fppd-V-VTMd“cdtp在穩(wěn)定大氣的條件下?:一丫）〉°,低壓區(qū)上升運動產(chǎn)生反氣旋式渦度。高壓區(qū)有下沉運動，將導(dǎo)致氣旋d式渦度增加。絕熱頊對干氣旋與反氣旋的發(fā)展起破壞作用。但此項有利于背風(fēng)面氣旋的發(fā)展，對于南北向的山脈，西風(fēng)在迎風(fēng)面上升產(chǎn)生反氣旋渦度，在背風(fēng)面下沉產(chǎn)生氣旋渦度。R（3）非絕熱變化項-7V2Jp0fpp505-dQd(lnp)cdtp大氣中非絕熱過程主要有：①下墊面作用，冷、熱源通過輻射、傳導(dǎo)、亂流等過程使氣柱冷卻或加熱。②水汽的凝結(jié)、蒸發(fā)等過程，使空氣加熱或冷卻。在熱3源地區(qū)，有利于氣旋發(fā)展；在冷源地區(qū)，有利于反氣旋發(fā)展。6、3方程及其對氣旋發(fā)展的討論‘ d2GV2+f2一0dp2丿二f-V0dpgV2|V?汽］g dpRdQd-V2—=1cpdt右端第一項為渦度平流隨高度變化項。當(dāng)渦度平流隨高度增加（隨氣壓減小））時，有上升運動；當(dāng)渦度平流隨高度減小（隨氣壓增加）時，有下沉運動物理意義：在地面低壓中心附近渦度平流很小，而上空為較大的正渦度平流。氣旋性渦度增加，使風(fēng)壓場不平衡，在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下，必然產(chǎn)生水平輻散，為保持質(zhì)量連續(xù)，將出現(xiàn)補償上升運動，并且上升運動在對流層中層達到最大。由于這種垂直上升運動的拉伸作用，使得槽前對流層中下層氣旋性渦度增加，相反地，脊前槽后則由于負渦度平流產(chǎn)生的下沉運動，使地面反氣旋發(fā)展。右端第二項為厚度平流（溫度平流）的拉普拉斯項。暖平流區(qū)（一V-VT>0有上升運動，冷平流區(qū)-V-VT<0）有下沉運動。gg物理意義：槽前暖平流使高層等壓面升高，使溫壓場不平衡，在氣壓梯度力的作用下產(chǎn)生水平輻散，為保持質(zhì)量連續(xù)，將產(chǎn)生補償上升運動。同理，在冷平流區(qū)應(yīng)有下沉運動。由溫度平流產(chǎn)生的正渦度變化主要位于低壓中心前方，負渦度變化主要位于低壓中心后方，因此,dQ度平流的作用主要使地面氣旋發(fā)生運動。右端第三項為非絕熱加熱的拉普拉斯項。 在非絕熱加熱區(qū)頁>0，有上升運動；在非絕熱冷卻區(qū)加<0,有下沉運動。 【在地形迎風(fēng)坡，空氣被強迫抬升，由于上升運動隨高度遞減，渦度減小；dt背風(fēng)坡則渦度增加】-V2卜-V竺］gdpyV竺二—RdV-VT

gdp pg三、西風(fēng)帶槽脊系統(tǒng)的發(fā)展p pL21、 Rossby長波公式：c=U— =U— k2 4兀2當(dāng)c=0時的波動稱為靜止波。,一iU靜止波的波長為：Ls=2k,1—①L<Ls時，c>0,波前進；②* .2、 絕熱條件下位勢傾向方程：丨V2+p則Rossby長波公式可改寫為：c=4^2（L-L2）波靜止；③L>Ls時,c<0,波后退；-x=-fV站+匚丿+證‘ggdpILs時，c=0,;f2d20-gdp丿0gdp右端第一項為地轉(zhuǎn)風(fēng)的絕對渦度平流項，強弱主要決定于地轉(zhuǎn)風(fēng)相對渦度平流右端第二項為厚度平流（或溫度平流）隨高度變化項。在暖平流區(qū)，當(dāng)暖平流隨高度減弱（隨氣壓增強）時，即低層暖平流強，高層暖平流弱時，等壓面高度升高；在冷平流區(qū)，當(dāng)冷平流隨高度減弱（隨氣壓增強）時，即低層冷平流強，高層冷平流弱時，等壓面高度降低。3、高空形勢預(yù)報方程兀m=—V.V匚—Blp）2V.v匚—pV—fogV?vhdt mpm TpT RTsss引起平均層（pm）上渦度變化的因子有四個：pm面上的渦度平流；【定性規(guī)則：對稱性的槽（脊）沒有發(fā)展，疏散槽（脊）是加深（加強）的，匯合槽（脊）是填塞（減弱）的?！繜岢娠L(fēng)渦度平流；【當(dāng)溫度槽脊落后于高度槽脊時，在槽中有冷平流，脊中有暖平流，則槽脊將加強。】地轉(zhuǎn)參數(shù)隨緯度的變化作用；【氣流南下時渦度隨時間增加，氣流北上時渦度隨時間減小。】地形影響；【當(dāng)某一高空低壓槽移向山脈即上坡時將減弱，離開山脈即下坡時將加強。相反當(dāng)一高壓脊移向山脈即上坡時將加強，離開山脈即下坡時將減弱?！康谖逭碌途曁鞖庀到y(tǒng)一、熱帶氣旋1、 熱帶氣旋：發(fā)生在熱帶或副熱帶洋面上的一種具有暖中心結(jié)構(gòu)的強烈氣旋性渦旋。世界氣象組織將不同強度的熱帶氣旋分別稱為：熱帶低壓——最大風(fēng)速10.8?17.1m/s（6?7級）熱帶風(fēng)暴 最大風(fēng)速17.2?24.4m/s（8?9級）強熱帶風(fēng)暴——最大風(fēng)速24.5?32.6m/s（10?11級）臺風(fēng)——最大風(fēng)速三32.7m/s（12級以上）2、 成熟熱帶氣旋的基本結(jié)構(gòu)（1）熱帶氣旋的溫壓場；【眼區(qū)：風(fēng)弱、干暖、少云。最大風(fēng)速區(qū)：與熱帶氣旋眼壁的云墻相一致，天氣最惡劣?！浚?）熱帶氣旋的流場；（3）熱帶氣旋的眼和螺旋云雨帶3、 熱帶氣旋降水（主要災(zāi)害：狂風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴潮。）熱帶氣旋降水有四類：1）熱帶氣旋眼區(qū)周圍云墻區(qū)降水2）熱帶氣旋眼區(qū)外圍螺旋云雨帶降水3）熱帶氣旋和其他系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的降水4）與熱帶氣旋相聯(lián)系的熱帶云團的降水（注意：地形可使降水增幅。）4、 熱帶氣旋形成的必要條件（1）要有一個原先存在的擾動（2）暖性洋面，海水溫度高于26.5°C（3）生成位置一般距赤道5個緯距之外（4）整個對流層風(fēng)的垂直切變要小5、 熱帶氣旋移動（受力分析）外力：氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力內(nèi)力：熱帶氣旋內(nèi)部空氣質(zhì)點因運動（如：垂直運動、旋轉(zhuǎn)運動、徑向運動）引起的地轉(zhuǎn)偏向力不同而造成的。6、 影響熱帶氣旋移動的大型環(huán)流系統(tǒng)（1）副熱帶高壓：對熱帶氣旋轉(zhuǎn)向前的移動路徑起主要作用。（2）西風(fēng)帶長波：對熱帶氣旋移動的直接影響主要發(fā)生在其轉(zhuǎn)向以后。（3）雙熱帶氣旋：在一定的距離內(nèi)同時出現(xiàn)兩個熱帶氣旋，稱雙熱帶氣旋。二、西太平洋副熱帶高壓和南亞高壓1、南亞高壓與西太副高的比較：南亞高壓在對流層高層（lOOhpa）強度最強，在對流層中低層往往表現(xiàn)為一個熱低壓，從地表到lOOhpa為上升運動，其控制的地區(qū)多對流性天氣，它的形成以熱力作用為主。西太副高的強度在對流層的中低層最強，高壓區(qū)內(nèi)盛行下沉氣流，其控制的地區(qū)天氣晴好，副高的形成以動力作用為主。（西太平洋副熱帶高壓和我國雨帶？？？）三、 熱帶輻合帶和熱帶云團1、熱帶輻合帶（ITCZ）：出現(xiàn)在熱帶對流層低層，在流場上表現(xiàn)為一條連貫的南北兩個半球的信風(fēng)匯合區(qū)；在地面氣壓場上表現(xiàn)為一個低壓槽，故又稱“赤道槽”。是一個行星尺度的天氣系統(tǒng)。信風(fēng)匯合有二種形式：信風(fēng)輻合帶：南半球的東南信風(fēng)和北半球的東北信風(fēng)的匯合區(qū)。靜風(fēng)輻合帶（季風(fēng)槽）:赤道西風(fēng)與北半球的東北信風(fēng)的匯合區(qū)。匯合區(qū)中風(fēng)速很小，幾乎是靜風(fēng)。四、 東風(fēng)波1、 東風(fēng)波:在副高南側(cè)對流層中、下層的東風(fēng)帶中，常存在一個槽或氣旋性曲率最大區(qū)，呈波狀形式自東向西移動。2、 東風(fēng)波的結(jié)構(gòu)？？五、 熱帶副熱帶渦旋1、 洋中槽（熱帶對流高層槽TUTT）：熱帶太平洋中部的對流層高層，夏季存在一個呈東北一西南走向的高空大槽。2、 赤道反氣旋：當(dāng)南半球的氣流越過赤道以后，發(fā)生反氣旋性彎曲，在適當(dāng)?shù)臈l件下，可形成具有高壓性質(zhì)的閉合環(huán)流。第六章亞洲季風(fēng)和中國主要的天氣過程一、 亞洲季風(fēng)系統(tǒng)1、 季風(fēng)是指近地面層冬夏盛行風(fēng)向接近相反且氣候特征明顯不同的現(xiàn)象。季風(fēng)的三個特點：盛行風(fēng)向隨著季節(jié)變化而有很大差異，甚至接近于相反。兩種季風(fēng)各有不同的源地，因而氣團性質(zhì)有根本的不同。能給天氣現(xiàn)象造成明顯不同的季節(jié)差異。2、 亞洲冬季季風(fēng)和夏季季風(fēng)成員？？季風(fēng)擾動系統(tǒng)？中國夏季風(fēng)對我們的影響：每一個穩(wěn)定階段伴隨有一條雨帶或暴雨帶，即華南前汛期、長江流域的梅雨期、黃淮雨季和華北雨季。冬季季風(fēng)：亞洲冬季風(fēng)最顯著的地區(qū)是中國的東岸，影響范圍經(jīng)南海到馬來西亞和印度尼西亞一帶。冬季風(fēng)的建立一般在10月中旬，這正是亞洲大陸高壓加強，寒潮首次侵襲到華南沿海以至東南亞的時候。二、 亞洲季風(fēng)的形成1、 季風(fēng)的形成機制：（1）海陸熱力差異（2）行星風(fēng)帶的季節(jié)變化（3）大地形的作用（4）南北半球氣流的相互作用。結(jié)論：海陸熱力差異和行星風(fēng)帶的季節(jié)變化是形成季風(fēng)的基礎(chǔ)，而大地形的動力和熱力作用、半球間氣流的相互作用以及大氣內(nèi)部過程，則是起到加強季風(fēng)特色的作用。2、 季風(fēng)數(shù)值模擬研究的現(xiàn)狀：（1）主要是一些敏感性試驗，如在大地形和季風(fēng)環(huán)流形成關(guān)系方面。（2）主要是季風(fēng)活動、夏季風(fēng)降水的模擬。三、 冬季季風(fēng)與寒潮1、 寒潮：指一種與強大冷高壓相伴隨的大規(guī)模的強冷空氣的活動過程。2、 中國氣象局的規(guī)定，冷空氣的強度分5級：弱冷空氣、中等強度冷空氣、較強冷空氣、強冷空氣和寒潮。3、 寒潮標(biāo)準(zhǔn)：氣溫在24小時內(nèi)劇降10°C以上，最低氣溫降至5°C以下。4、 冷空氣的源地和路徑：源地：是指冷空氣開始形成和積聚的地區(qū)。（影響我國的冷空氣有三個源地：①新地島以西的北冰洋洋面。②新地島以東的北冰洋洋面。③冰島以南的大西洋洋面。）冷空氣經(jīng)關(guān)鍵區(qū)南下入侵我國有四條路徑：西路、中路（西北路）、東路、（東路加西路）【詳見P226】5、 寒潮天氣形勢（1）小槽發(fā)展型（經(jīng)向型）（2）槽脊東移型（緯向型）（3）橫槽型（阻高崩潰型）四、夏季季風(fēng)與中國的暴雨1、 兩個不同的雨季：①華南前汛期（4?6月）：它是西風(fēng)帶環(huán)流系統(tǒng)與熱帶季風(fēng)環(huán)流系統(tǒng)相互作用的降水。②臺風(fēng)汛期：有臺風(fēng)、ITCZ等熱帶系統(tǒng)造成的降水。影響：（1）華南前汛期暴雨過程很多，每年都要出現(xiàn)10次以上的暴雨過程，多區(qū)域性或連續(xù)性大暴雨，以及特大暴雨。尤其是廣東省。（2）梅雨（霉雨）：每年6月中、下旬到7月上半月的初夏，在江淮流域至日本南部這一狹長區(qū)域頻繁出現(xiàn)連陰雨降水過程，常有暴雨。（3）7月上、中旬，江淮流域梅雨結(jié)束，華北雨季開始。北方降雨多為過程性的，很少出現(xiàn)連陰雨。2、 夏季暴雨的天氣系統(tǒng)引起梅雨期暴雨的主要降水系統(tǒng)：江淮切變線、西南渦、地面梅雨鋒、江淮氣旋、臺風(fēng)、低槽等。在梅雨期，降雨位于梅雨鋒到700hpa切變線之間，平均寬度約5個緯距。西南渦：產(chǎn)生于我國西南地區(qū)低層（離地面2?3公里）的一種中間尺度的低渦。西南渦常沿切變線從四川盆地東移，配合江淮氣旋的強烈發(fā)展，引起梅雨期一次大暴雨。可見梅雨基本上是由于冷暖空氣交匯而造成，而江淮切變線、西南渦、江淮氣旋往往引起梅雨期暴雨、大暴雨。第七章中尺度天氣系統(tǒng)1、中尺度天氣系統(tǒng)的基本特征：（1）水平尺度小、生命期短（2）氣象要素梯度大，天氣強烈（3）非地轉(zhuǎn)平衡和非靜力平衡一、 中尺度系統(tǒng)1、 中尺度對流復(fù)合體（1）與一般的中尺度系統(tǒng)相比，這種系統(tǒng)的生命期較長，面積也大得多，它被稱為中尺度對流復(fù)合體（MCC）。 （2）MCC可引起龍卷、冰雹、大風(fēng)和閃電等對流天氣，但最常見的是廣闊地區(qū)的暴雨天氣。2、 颮線：颮線是具有強烈對流的中尺度系統(tǒng)颮線的一般特征①冷空氣丘（雷暴高壓）②氣壓跳躍線③颮鋒④中尺度低壓二、 中尺度系統(tǒng)發(fā)生發(fā)展的大尺度環(huán)境條件大尺度環(huán)境條件：①位勢不穩(wěn)定層結(jié)并常有逆溫存在；②強的垂直風(fēng)切變；③低層有強水汽輻合和濕舌；④常有急流活動；⑤低空輻合和上升運動；⑥地形的作用。1、 環(huán)境風(fēng)的垂直切變對強風(fēng)暴的作用：（1）在切變環(huán)境中使上升氣流傾斜，從而使上升氣流中形成的降水質(zhì)點能夠脫離出上升氣流，而不致因拖帶作用減弱上升氣流的浮力。（2）可以增強中層干冷空氣的吸入，加強風(fēng)暴中的下沉氣流和低層的冷空氣外流。（3）造成一定的散度分布，有利于風(fēng)暴在順切變一方不斷再生，使風(fēng)暴向前傳播。（4）能產(chǎn)生流體動力學(xué)壓強，有利于在風(fēng)暴右側(cè)新的對流單體增長。2、 低空急流：出現(xiàn)在對流層低層，風(fēng)速最大值達12或16m/s以上的強風(fēng)區(qū)。高空急流：300或200hpa層上風(fēng)速等于或大于30m/s的強風(fēng)區(qū)。3、 上升運動分布：上升運動區(qū)和強天氣落區(qū)是有一定的關(guān)系的。暴雨位于上升運動區(qū)，但不一定和上升運動最大中心區(qū)相一致。4、 各種物理條件對強風(fēng)暴發(fā)生發(fā)展的作用,強基本條件水汽條件（低空急流，濕舌等）位勢不穩(wěn)定生命期短的雷

上升運動（低空急流、低空輻合、邊界層非均勻加熱、重力波、密度流、海陸風(fēng)、地形等）暴或強雷暴轉(zhuǎn)換條件強垂直切變（>2.0X10-3s-l）長生命期的風(fēng)暴或強風(fēng)暴增強條件高空輻散（高空急流出口區(qū)左側(cè)等）地形長生命期的強風(fēng)暴三、大氣過程不穩(wěn)定1、對流不穩(wěn)定指的是一定厚度的氣層被抬升后，由原來即使是穩(wěn)定的層結(jié)而變?yōu)椴环€(wěn)定層結(jié)的情形。判據(jù)：【Y<Ym穩(wěn)定Y>Ym不穩(wěn)定下濕上干Td大,濕度大Td小，濕度小】2、對稱不穩(wěn)定（斜升不穩(wěn)定或傾斜對流不穩(wěn)定）：在垂直方向上為對流穩(wěn)定和在水平方向上為慣性穩(wěn)定的環(huán)境中，空氣作傾斜上升運動時可能出現(xiàn)的一種不穩(wěn)定判據(jù)：R1i3、時空轉(zhuǎn)換分析：在系統(tǒng)演變呈準(zhǔn)穩(wěn)定條件下，將氣象要素的時間變化轉(zhuǎn)換為空間分布的一種分析方法。4、相對坐標(biāo)分析：它是利用高空觀測資料，由觀測對系統(tǒng)的相對時間，轉(zhuǎn)換為測站對系統(tǒng)的相對空間，制作相對時空剖面圖，以揭示中尺度系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)的一種分析方法。第八章天氣形式和氣象要素預(yù)報氣預(yù)報技術(shù)方法主要有：天氣學(xué)預(yù)報方法、統(tǒng)計學(xué)預(yù)報方法和動力學(xué)預(yù)報方法，以及由這三種基本預(yù)報方法相互結(jié)合形成的天氣一統(tǒng)計預(yù)報方法、動力一統(tǒng)計預(yù)報方法（MOS法和PP法）和天氣一動力預(yù)報方法。1、 趨勢法—外推法直線外推：系統(tǒng)的移動速度和強度變化基本上不隨時間而改變，按這種規(guī)律外推的方法。曲線外推：系統(tǒng)的移動速度和強度變化接近“等加速”狀態(tài)時，外推時要考慮它們的“加速”情況，按這種規(guī)律外推的方法。2、 運動學(xué)方法：利用氣壓系統(tǒng)過去移動和強度變化所造成的變高（或變壓）的分布，來預(yù)報系統(tǒng)未來的移動速度和強度變化的方法。常用的定性預(yù)報規(guī)則：（1）槽線沿著變壓或變高梯度方向移動，脊線沿著變壓或變高升度方向移動。（2）槽線（脊線）移動速度的大小與變壓或變高梯度（升度）成正比，與槽線（脊線）的強度成反