天氣學(xué)分析復(fù)習(xí)

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天氣圖：是填有各地同一時間氣象觀測記錄的特種地圖，它描述了某一瞬間某一區(qū)域的天氣狀況。天氣圖的分類：地面天氣圖(簡稱地面圖);等壓面圖(簡稱高空圖);輔助圖表：剖面圖,單站高空風(fēng)分

析圖,溫度--對數(shù)壓力圖等。

天氣圖的三種投影及適用范圍；

1.蘭勃特(Lambert)正形圓錐投影(雙標(biāo)準(zhǔn)緯線圓錐投影法)：適用于作中緯度地區(qū)的天氣圖,歐亞高空圖和地面圖一般都采用這種投影。(相割的兩緯圈(30°和60°)的長度與地球儀上對應(yīng)處的實際長度相符，稱為標(biāo)準(zhǔn)緯線。在兩標(biāo)準(zhǔn)緯線之內(nèi)各緯圈的長度相應(yīng)地縮小了，而在兩標(biāo)準(zhǔn)緯線之外各緯圈的長度則相應(yīng)地放大了)

2.極射赤面投影：表現(xiàn)高緯度地區(qū)比較真實，一般用作北半球天氣圖和極地天氣圖。（緯度愈低，放大率愈大）

3.墨卡托(Mercator)投影：主要適用于作赤道或低緯地區(qū)的天氣圖底圖。（在低緯地區(qū)用這種投影與實況較為接近，而在高緯地區(qū)投影面積放大倍數(shù)太大）

地面天氣圖分析的項目：海平面氣壓場、三小時變壓場、天氣現(xiàn)象和鋒等。等值線分析要遵守的四個基本規(guī)則：1.同一條等值線上要素值四處相等；

2.等值線一側(cè)的數(shù)值必需高于另一側(cè)的數(shù)值；

3．等值線不能相交，不能分枝，不能在圖中中斷；

4．相鄰兩根等值線的數(shù)值必需是連續(xù)的，即其數(shù)值或者相等，或只差一個間隔。地轉(zhuǎn)風(fēng)關(guān)系及在等壓線分析中的應(yīng)用：

關(guān)系：等壓線和風(fēng)向平行；在北半球，觀測者“背風(fēng)而立，低壓在左，高壓在右〞。

應(yīng)用：但由于地面摩擦作用，風(fēng)向與等壓線有一定的交角，即風(fēng)從等壓線的高壓一側(cè)吹向低壓一側(cè)，

風(fēng)向和等壓線的交角，在海洋上一般為15度，在陸地平原地區(qū)約為30度。但在我國西部及西南地區(qū)大部分為山地和高原的狀況下，由于地形繁雜，地轉(zhuǎn)風(fēng)關(guān)系往往得不到滿足。地面天氣圖分析的技術(shù)規(guī)定：1．繪制等壓線的技術(shù)規(guī)定

a．在亞洲、東亞、中國區(qū)域地面天氣圖上，等壓線每隔2.5hPa畫一條(在冬季氣壓梯度很大時，也可以每隔5hPa畫一條)，其等壓線的數(shù)值規(guī)定為：997.5，1000.0，1002.5，1005.0hPa等，其余依此類推；在北半球、亞歐地面天氣圖上，則每隔5hPa畫一條，規(guī)定繪制1000，1005，1010hPa等壓線，其余依此類推。

b．在地面天氣圖上等壓線應(yīng)畫到圖邊，否則應(yīng)閉合起來。

c.在低壓中心用紅色鉛筆注“低〞(或“D〞)，代表低壓，高壓中心用藍(lán)色鉛筆注“高〞(或“G〞)，代表高壓，在臺風(fēng)中心用紅色鉛筆注“9〞，代表臺風(fēng)。

2．等三小時變壓線技術(shù)規(guī)定：

a．等三小時變壓線用黑色鉛筆以細(xì)虛線繪制。

b．等三小時變壓線以零為標(biāo)準(zhǔn)，每隔一百帕繪一條。c．每條線的兩端要注明該線的百帕數(shù)和正負(fù)號。

d．在正變壓中心用藍(lán)色鉛筆注“+〞；在負(fù)變壓中心用紅色鉛筆注“-〞，并在其右側(cè)注明該范圍內(nèi)的最大變壓值的實際數(shù)值，包括第一位小數(shù)在內(nèi)。

地形等壓線及分析時的本卷須知：

地形等壓線：在山地區(qū)域，有時由于冷空氣在山的一側(cè)堆積，造成山的兩側(cè)氣壓差異很大，使畫出來

的等壓線有明顯的變形或突然密集，但是在這一帶并無很大的風(fēng)速與此相適應(yīng)。為了說明這種現(xiàn)象是由于山脈所造成的，將這里的等壓線畫成鋸齒形，并稱這樣的等壓線為地形等壓線。

注意：1．當(dāng)?shù)匦蔚葔壕€很擁擠時，可把幾根等壓線用鋸街狀線連接起來，但數(shù)根等壓線不能相交于

一點，而且要進出有序，兩側(cè)條數(shù)相等。

2．其次，地形等壓線要畫在山的迎風(fēng)面或冷空氣一側(cè)。3．此外，還要注意地形的特點和冷空氣的活動狀況。

4．地形等壓線要與山脈的走向平行，不能橫穿山脈。

五種氣壓場的基本型式：低壓，高壓，低壓槽，高壓脊，鞍形氣壓場。等壓面圖的分析項目及技術(shù)規(guī)定：

項目：等高線，等溫線，等厚度線，等比濕線，槽線和切變線，描繪地面天氣圖上的氣壓系統(tǒng)中心，

雨區(qū)和鋒系。

規(guī)定：1.等高線

a.等高線用黑色2B鉛筆以平滑實線繪制。在比例尺為二千萬分之一的亞歐圖上，各等壓面上的等高線均每隔40gpm畫一條。

b.在AT圖上，高位勢區(qū)中心以藍(lán)色鉛筆標(biāo)注“G〞(或“高〞)字，低位勢中心以紅色鉛筆標(biāo)注“D〞(或“低〞)字。

c.在AT700和AT500圖上分別用帶箭頭的藍(lán)、紅色鉛筆實線表示過去12小時或24小時高、低壓中心移動路徑，并標(biāo)出高、低壓中心的強度(標(biāo)至10位數(shù))。(目前一般不用）

2．等溫線和等厚度線

a.等溫線用紅色鉛筆細(xì)實線繪制。

b.溫度場的暖、冷中心，分別用紅鉛筆標(biāo)注“N〞字(或“暖〞字)和用藍(lán)鉛筆標(biāo)注“L〞字(或“冷〞字)。3．等比濕線

a.為了表示濕度場，AT500圖上應(yīng)繪制等比濕線。b.等比濕線用綠色鉛筆以平滑實線繪制。

c.在比濕最大和最小區(qū)域中心用綠色鉛筆標(biāo)注“Sh〞字(或“濕〞字)和“Gn〞字(或“干〞字)。

4．槽線和切變線

a.在AT圖上要用棕色鉛筆畫出當(dāng)時的槽線和切變線b.用黃色鉛筆描上前12(或24)小時的槽線和切變線。5．描繪地面天氣圖上的氣壓系統(tǒng)中心，雨區(qū)和鋒系。

a.在AT700或AT500圖上用黑色鉛筆描出與之相應(yīng)的地面天氣圖上的主要氣壓系統(tǒng)的中心位置。反氣旋中心用小圓圈表示，氣旋中心用小圓點表示，并用黑色鉛筆的矢線連接其過去24、12小時的中心位置。

b.根據(jù)需要可把同時間地面圖上成片的降水區(qū)用綠色鉛筆描繪在AT700或AT500圖上。

c.要把當(dāng)時地面天氣圖上的主要鋒系按表1.3所示的符號用黑色鉛筆描繪在AT850和AT500圖上。槽線、切變線及區(qū)別：

槽線是低壓槽區(qū)內(nèi)等高線曲率最大點的連線。切變線是風(fēng)的不連續(xù)線，在這條線的兩側(cè)風(fēng)向或風(fēng)速有較強的切變。

區(qū)別：1．槽線和切變線是分別從氣壓場和流場來定義的不同的天氣系統(tǒng)，但由于風(fēng)場與氣壓場相互

適應(yīng)，所以槽線兩側(cè)風(fēng)向必定也有明顯的轉(zhuǎn)變；

2．同樣，風(fēng)有氣旋性改變的地方，一般也是槽線所在處，兩者又有著不可分割的聯(lián)系。3．習(xí)慣上往往在風(fēng)向氣旋性切變特別明顯的兩個高壓之間的狹長低壓帶內(nèi)和十分尖銳而狹長的槽內(nèi)分析切變線，而在氣壓梯度比較明顯的低壓槽中分析槽線。

分析冷暖平流并判斷其強度:

如下圖，等高線與等溫線成一交角，氣流由低值等溫線方面(冷區(qū))吹向高值等溫線方面(暖區(qū))，這時就有冷平流。顯然，在此狀況下，空氣所經(jīng)之處，溫度將下降。

左圖的狀況恰好與上圖相反，氣流由高值等溫線方面(暖區(qū))吹向低值等溫線方面(冷區(qū))，因而有暖平流。在此狀況下，空氣所經(jīng)之處，溫度將上升。

溫度平流的強度可以從以下三個方面來判斷：

1．等高線的疏密程度：如其他條件一致，等高線越密，則風(fēng)速越大，平流強度也越大。

2．等溫線的疏密程度：如其他條件一致，等溫線越密，說明溫度梯度越大，平流強度也越大。3．等高線與等溫線交角的大?。喝缙渌麠l件一致，等高線與等溫線的交角越接近90度，平流強度也

越大。

把握“氣壓隨高度的減小與溫度的高低的有關(guān)〞，能分清高、低壓與冷、暖的對應(yīng)關(guān)系：

氣壓系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)?p??g靜力學(xué)方程可以改寫成(2.1)式。?Z?9.8lnP??(2.1)?HRT由（2.1）式可見：溫度愈高，氣壓隨高度減小愈慢

這就是說，在暖空氣中氣壓隨高度的減小比在冷空氣中慢。

一、深厚而對稱的高壓和低壓

對稱的冷低壓和暖高壓，是溫度場的冷(暖)中心與氣壓場的低(高)中心基本重合在一起的溫壓場對稱系統(tǒng)。

冷低壓和暖高壓在剖面圖上是隨高度變強的。

冷低壓和暖高壓都是很深厚的系統(tǒng)，從地面到500hPa以上的等壓面圖上都保持為閉合的高壓和低壓系統(tǒng)。我國東北冷渦都是一種深厚的對稱冷低壓；西太平洋副熱帶高壓是一種深厚的對稱暖高壓。

二、淺薄的對稱高壓和低壓

低層是對稱的暖低壓和冷高壓，其溫度場的暖(冷)中心基本上和氣壓場的低(高)壓中心重合在一起。

1．暖低壓：由于中心溫度較四周高，所以氣壓下降慢于四周，低壓上空的氣壓到一定高度后，反而比四周高，成為一個高壓系統(tǒng)。

2．冷高壓：由于中心溫度較四周低，所以氣壓下降快于四周，高壓上空的氣壓到一定高度后，反而比四周低，成為一個低壓系統(tǒng)。

這兩種系統(tǒng)，在地面圖上比較明顯，到500hpa高度以上就消失或變成一個相反的系統(tǒng)。我國西北高原地區(qū)經(jīng)常會出現(xiàn)淺薄的暖低壓；而南下的冷高壓就是一種淺薄的冷高壓系統(tǒng)。

三、溫壓場不對稱的系統(tǒng)

這類系統(tǒng)是指在地面圖上冷暖中心和高低壓中心不重合的高低壓系統(tǒng)。由于溫壓場的不對稱，使得氣壓系統(tǒng)中心軸線發(fā)生傾斜。

a不對稱高壓b不對稱低壓

在高壓中，由于一邊冷，一邊暖，暖區(qū)一側(cè)氣壓隨高度降低比冷區(qū)一側(cè)慢，所以高壓中心越到高空越向暖中心靠近，即高壓軸線向暖區(qū)傾斜；在低壓中。低壓中心越到高空越向冷中心靠近，即低壓軸線向冷區(qū)傾斜。鋒面分析的總體原則：

1．首先可以依照歷史連續(xù)性的原則，將前6小時或12小時鋒面的位置描在待分析的天氣圖上，根據(jù)

過去幾張圖的連續(xù)蛻變，結(jié)合地形條件，就可以大致確定本張圖上鋒面的位置。

2．再結(jié)合分析高空鋒區(qū)(在平原地區(qū)，分析850，700hPa等壓面，高原地區(qū)分析500hPa等壓面)，就

可判斷出地面圖上鋒面的位置和類型。3．根據(jù)鋒面向冷區(qū)傾斜原理

a.地面的鋒線應(yīng)位于高空等壓面圖上等溫線相對密集區(qū)的偏暖空氣一側(cè)，而且地面鋒線要與等溫線大致平行，

b.高空鋒區(qū)有冷平流時，它所對應(yīng)的是冷鋒；c.高空鋒區(qū)有暖平流時，所對應(yīng)的是暖鋒。

d.根據(jù)鋒的連續(xù)蛻變，假使有冷鋒趕上暖鋒高空又有暖舌，則所對應(yīng)的是錮囚鋒e.高空鋒區(qū)中冷、暖平流均不明顯時，所對應(yīng)的是靜止鋒。

4．地面圖上鋒面位于氣旋性曲率最大的地方：低壓（槽）或冷高壓前。鋒面兩側(cè)各氣象要素的特點:見PPT輔助圖表在鋒面分析中的應(yīng)用：見PPT

天氣分析的五條原則：1.注意正確地判斷錯誤記錄；2.注意正確地應(yīng)用記錄；3.注意天氣蛻變的歷史

連貫性；4.各種圖的協(xié)同和各種氣象要素之間的合理關(guān)系；5.從實際出發(fā)抓住分析重點。

剖面圖基線的選擇：1.把基線選在子午面，這樣的剖面圖，稱為經(jīng)圈剖面圖；2.當(dāng)我們要研究某一天

氣系統(tǒng)或天氣現(xiàn)象區(qū)時，可以取一個能明確表示這天氣系統(tǒng)或天氣區(qū)的方向作為剖面圖的基線（例如要了解鋒面的空間結(jié)構(gòu)，那么基線最好與鋒區(qū)相垂直）；3.測站記錄不可太少，基線上的測站間的距離不能太遠(yuǎn)（可以把離基線不遠(yuǎn)的測站記錄，投影到剖面的基線上。選用的測站離開剖線的距離應(yīng)在100km~300km）；4.剖線左右兩方所表示的方向統(tǒng)一規(guī)定的（剖線如為緯線方向(或接近緯線方向)，

則應(yīng)把西方定在左方，東方定在右方。剖線如為經(jīng)線方向(或接近經(jīng)線方向)，則應(yīng)把北方定在左方，南方定在右方）。

剖面圖填寫與分析的規(guī)定:

填寫規(guī)定：1.先在各站位置上，作垂直線；

2.在垂直線下方注明站名或站號；

3.根據(jù)剖線上各地的海拔高度，繪出剖線上的地形線。

分析規(guī)定：1.等溫線:每隔4°C用紅鉛筆畫一條實線，各線數(shù)值應(yīng)為4的倍數(shù)，負(fù)值應(yīng)寫負(fù)號。

2．等假相當(dāng)位溫線(或等位溫線):每隔4K用黑鉛筆畫一條實線，各線數(shù)值應(yīng)為4的倍數(shù)。3.等比濕線:紫色鉛筆分析，細(xì)實線；分析0.5、1、2、4、6等等值線，自2g/kg以后，每隔2g/kg畫一條線。

4.鋒區(qū):不同性質(zhì)鋒的上、下界；如冷鋒的上、下界用藍(lán)鉛筆實線標(biāo)出，而它的地面位置則用黑鉛筆印刷符號在剖面圖底標(biāo)出。

5.對流層頂:用蘭色鉛筆實線標(biāo)出其頂所在的位置。

6.其他:根據(jù)需要有時還可以在剖面圖上分析渦度、散度、水平風(fēng)速、地轉(zhuǎn)風(fēng)速、垂直速度并標(biāo)出云區(qū)、降水區(qū)、積冰層、霧層等等。

剖面圖中對流層頂里等溫線和等假相當(dāng)位溫線的特點：等溫線：等溫線通過對流層頂時有顯著的轉(zhuǎn)折，折角指向較暖的一方。（右圖）

對流層頂近乎與等θ線平行。

?很小或為負(fù)值，而且氣壓較低，溫度較平流層里由于

?d????0，低，因而θ／T>>1，而且

????0，因此在對流層頂之上，等位溫線十分密故?z集(如下圖：對流層頂?shù)臒崃Y(jié)構(gòu)圖)

(細(xì)實線為等溫線，虛線為等位溫線)判斷錯誤紀(jì)錄的四種比較方法：

1.比較同一時間不同臺站的記錄。假使站的某要素比周邊幾個臺站顯然偏高或偏低。若照此記錄加以分析就會出現(xiàn)不合理現(xiàn)象。這樣的記錄就可以判斷為作物記錄，分析時不予考慮或訂正后才使用。2.比較同一臺站不同要素的記錄。例如某