《高壓脊低壓槽》課件

高壓脊與低壓槽高壓脊和低壓槽是兩種重要的大氣環(huán)流系統(tǒng),它們?cè)谛纬商鞖夂蜌夂蛑衅鹬P(guān)鍵作用。了解這些系統(tǒng)的特征有助于更好地預(yù)測(cè)和應(yīng)對(duì)極端天氣事件。定義高壓脊高壓脊是指大氣中高壓區(qū)域的脊線部分。它通常位于地面或?qū)α鲗由蠈?。低壓槽低壓槽是指大氣中低壓區(qū)域的槽形部分。它通常位于地面或?qū)α鲗由蠈?。相互關(guān)系高壓脊和低壓槽常常共存,互為因果,構(gòu)成一個(gè)整體的天氣系統(tǒng)。高壓脊與低壓槽的位置關(guān)系高壓脊出現(xiàn)在低壓槽的前方高壓脊往往位于低壓槽的前方,形成一種"前高后低"的格局。高壓脊與低壓槽相互推動(dòng)高壓脊與低壓槽相互推動(dòng)并維持著這種獨(dú)特的位置關(guān)系。這種位置關(guān)系決定了天氣變化高壓脊和低壓槽的位置關(guān)系直接影響著天氣系統(tǒng)的發(fā)展和移動(dòng)。高壓脊的特點(diǎn)廣闊范圍高壓脊通常覆蓋大片地區(qū),可達(dá)數(shù)千公里寬度。穩(wěn)定天氣高壓脊區(qū)域通常氣壓高、風(fēng)平浪靜、晴朗少云。氣溫升高高壓脊中心附近的氣溫會(huì)明顯升高,易出現(xiàn)熱浪。低壓槽的特點(diǎn)不穩(wěn)定性強(qiáng)低壓槽的氣壓變化劇烈,往往伴有強(qiáng)對(duì)流天氣,如雷陣雨、大風(fēng)等。云系發(fā)達(dá)低壓槽地區(qū)云量大,云型豐富,雨量也較多,常出現(xiàn)陰雨天氣。溫度偏低低壓槽位置多出現(xiàn)冷空氣,導(dǎo)致氣溫較周圍地區(qū)偏低。風(fēng)力較大低壓槽附近風(fēng)速較大,易有大風(fēng)天氣發(fā)生。高壓脊與低壓槽的形成機(jī)制1熱量差異地球表面熱量分布不均,低緯度地區(qū)熱量豐富,高緯度地區(qū)熱量相對(duì)貧乏,這種熱量差異會(huì)引起氣壓場(chǎng)的差異。2氣流循環(huán)熱量差異導(dǎo)致的氣壓差會(huì)驅(qū)動(dòng)氣流產(chǎn)生循環(huán)運(yùn)動(dòng),形成熱帶地區(qū)的上升氣流和高緯度地區(qū)的下沉氣流。3區(qū)域性氣旋上升氣流和下沉氣流的相互作用,在中緯度地區(qū)形成了高壓脊和低壓槽這樣的區(qū)域性氣旋系統(tǒng)。高壓脊與低壓槽的主要區(qū)別高壓脊的特點(diǎn)高壓脊通常位于中緯度地區(qū),具有中心氣壓較高、氣流環(huán)流呈反氣旋性質(zhì)的特點(diǎn)。低壓槽的特點(diǎn)低壓槽通常位于中高緯度地區(qū),具有中心氣壓較低、氣流環(huán)流呈氣旋性質(zhì)的特點(diǎn)。位置關(guān)系高壓脊和低壓槽通常相鄰分布,構(gòu)成了典型的"高壓脊-低壓槽"氣壓系統(tǒng)。高壓脊與低壓槽的天氣系統(tǒng)高壓脊系統(tǒng)高壓脊是一個(gè)高壓區(qū)域,通常伴有晴好天氣。其中心氣壓較高,空氣呈收斂狀態(tài),上升運(yùn)動(dòng)微弱,多云量較少,風(fēng)小雨少。低壓槽系統(tǒng)低壓槽是一個(gè)低壓區(qū),通常伴有雨雪天氣。其中心氣壓較低,空氣呈發(fā)散狀態(tài),上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,云量較多,風(fēng)大雨大。高壓脊常見(jiàn)天氣特點(diǎn)高溫晴好高壓脊下常出現(xiàn)高溫晴朗天氣,氣溫較高,日照充足,適宜戶外活動(dòng)。干燥少雨由于下沉氣流的影響,高壓脊區(qū)域通常降水較少,空氣干燥。微風(fēng)緩和高壓脊中心附近一般風(fēng)力較小,形成相對(duì)平靜的天氣環(huán)境。溫差大白天溫度升高,夜間降溫快,日夜溫差較大。低壓槽常見(jiàn)天氣特點(diǎn)多云陰雨低壓槽附近通常會(huì)出現(xiàn)大量云層和降水天氣，包括陰天、多云、雨雪等。風(fēng)力較大低壓槽周圍會(huì)產(chǎn)生相對(duì)較強(qiáng)的氣流，可能會(huì)出現(xiàn)明顯的風(fēng)力增大。溫度起伏受低壓槽影響,氣溫可能出現(xiàn)較大的波動(dòng),出現(xiàn)溫度急劇下降的情況。災(zāi)害性天氣低壓槽常伴有暴風(fēng)、暴雨、雷雨、冰雹等極端天氣,可能引發(fā)洪澇、泥石流等自然災(zāi)害。高壓脊的有益影響1有利于氣溫升高高壓脊會(huì)阻隔云層,讓陽(yáng)光充分照射,有利于地面氣溫升高。2有利于濕度降低高壓脊會(huì)有利于阻擋水汽入侵,從而使得當(dāng)?shù)貪穸冉档汀?有利于天氣穩(wěn)定高壓脊的穩(wěn)定性可以維持良好的天氣狀況,減少極端天氣發(fā)生。4有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高壓脊下的晴朗天氣有利于農(nóng)業(yè)種植,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。高壓脊的不利影響極端天氣強(qiáng)大的高壓脊通常會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的干旱、熱浪和其他極端天氣事件,給當(dāng)?shù)厣鐣?huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。森林火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)增加高壓脊常常會(huì)引發(fā)持續(xù)的高溫干燥天氣,增加了森林火災(zāi)的發(fā)生幾率,給周邊環(huán)境和居民帶來(lái)嚴(yán)重威脅。航空運(yùn)輸影響強(qiáng)大的高壓脊可能會(huì)導(dǎo)致氣流湍流和能見(jiàn)度下降,給航空運(yùn)輸安全帶來(lái)不利影響,引發(fā)航班延誤和取消。低壓槽的有益影響降水增加低壓槽能帶來(lái)大量降水,補(bǔ)充水資源,有助于緩解旱情,維護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境。氣溫下降低壓槽活動(dòng)時(shí)能帶來(lái)冷空氣,使氣溫下降,減輕高溫天氣對(duì)人體和農(nóng)作物的不利影響。天氣變化低壓槽的活動(dòng)會(huì)引發(fā)天氣的變化,打破長(zhǎng)期高溫干燥的不利局面,有利于生態(tài)環(huán)境的改善。有利航運(yùn)低壓槽的雨水有利于內(nèi)陸河流航運(yùn),促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。低壓槽的不利影響強(qiáng)風(fēng)暴潮強(qiáng)大的低壓槽可以引發(fā)強(qiáng)風(fēng)暴潮,給沿海地區(qū)帶來(lái)嚴(yán)重洪澇災(zāi)害。大范圍降水低壓槽伴隨的強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)可以引發(fā)大范圍的降雨,導(dǎo)致嚴(yán)重內(nèi)澇。溫度驟降低壓槽經(jīng)過(guò)時(shí)常伴隨溫度驟降,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活造成不利影響。交通運(yùn)輸受阻低壓槽帶來(lái)的惡劣天氣會(huì)對(duì)公路、航空等交通運(yùn)輸系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。高壓脊與低壓槽的預(yù)報(bào)1觀測(cè)數(shù)據(jù)分析綜合利用地面、探空、衛(wèi)星等觀測(cè)資料2數(shù)值模式預(yù)報(bào)運(yùn)用各類數(shù)值預(yù)報(bào)模式模擬高壓脊和低壓槽發(fā)展3天氣圖分析診斷結(jié)合天氣圖掌握高壓脊和低壓槽移動(dòng)演變4專家判斷預(yù)報(bào)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和業(yè)務(wù)技能預(yù)測(cè)高壓脊和低壓槽動(dòng)向高壓脊和低壓槽的預(yù)報(bào)需要綜合運(yùn)用多種觀測(cè)資料和預(yù)報(bào)手段。從觀測(cè)數(shù)據(jù)分析入手,結(jié)合數(shù)值模式預(yù)報(bào)、天氣圖診斷和專家經(jīng)驗(yàn)判斷,逐步提高對(duì)高壓脊和低壓槽動(dòng)態(tài)的把握能力,提升預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。高壓脊位置的預(yù)報(bào)主要影響因素大氣環(huán)流形勢(shì)上空低層環(huán)流副熱帶高壓位置預(yù)報(bào)依據(jù)數(shù)值預(yù)報(bào)模式分析大氣環(huán)流變化趨勢(shì)探測(cè)上層低空環(huán)流變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)副熱帶高壓的活動(dòng)情況預(yù)報(bào)技術(shù)結(jié)合環(huán)流形勢(shì)的數(shù)值模擬與分析結(jié)合探空等資料對(duì)低層環(huán)流的診斷與預(yù)測(cè)結(jié)合衛(wèi)星云圖等資料對(duì)副熱帶高壓的監(jiān)測(cè)分析通過(guò)綜合分析大氣環(huán)流形勢(shì)、低層環(huán)流變化和副熱帶高壓位置變化,可以較好地預(yù)報(bào)高壓脊的位置及其變化趨勢(shì)。低壓槽位置的預(yù)報(bào)通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析,結(jié)合數(shù)值模式的預(yù)報(bào)結(jié)果,可以預(yù)測(cè)出未來(lái)幾天低壓槽的位置變化趨勢(shì)。這有助于及時(shí)準(zhǔn)確地了解天氣系統(tǒng)的動(dòng)向,為各方面的防災(zāi)減災(zāi)工作提供重要依據(jù)。高壓脊強(qiáng)度的預(yù)報(bào)5主預(yù)報(bào)因子預(yù)報(bào)高壓脊強(qiáng)度需關(guān)注5大主要因素15K預(yù)報(bào)偏差預(yù)報(bào)誤差可達(dá)15,000平方公里80%準(zhǔn)確率24小時(shí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)80%以上高壓脊強(qiáng)度預(yù)報(bào)需考慮大氣環(huán)流形勢(shì)、上層槽淺層熱源等多方面因素。預(yù)報(bào)中常見(jiàn)偏差15,000平方公里左右，24小時(shí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率可達(dá)80%以上。隨著數(shù)值模式和分析技術(shù)進(jìn)步,預(yù)報(bào)水平逐步提高。低壓槽強(qiáng)度的預(yù)報(bào)10%誤差率氣象部門(mén)對(duì)低壓槽強(qiáng)度預(yù)報(bào)的平均誤差率3類型常見(jiàn)的3種低壓槽強(qiáng)度預(yù)報(bào)模式120H預(yù)報(bào)范圍對(duì)低壓槽強(qiáng)度的平均預(yù)報(bào)時(shí)間最長(zhǎng)可達(dá)120小時(shí)72%準(zhǔn)確率前72小時(shí)內(nèi)低壓槽強(qiáng)度預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率低壓槽強(qiáng)度的預(yù)報(bào)是氣象部門(mén)面臨的一大挑戰(zhàn)。依靠氣象模型及觀測(cè)數(shù)據(jù),可以對(duì)低壓槽的強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)測(cè),但誤差率仍有10%左右。主要有3種預(yù)報(bào)方式,前72小時(shí)內(nèi)的準(zhǔn)確率可達(dá)72%,但預(yù)報(bào)范圍最長(zhǎng)可達(dá)120小時(shí)。高壓脊與低壓槽的預(yù)報(bào)難點(diǎn)數(shù)據(jù)缺失由于觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)質(zhì)量的限制,對(duì)高壓脊和低壓槽的關(guān)鍵參數(shù)如位置、強(qiáng)度等信息不夠全面,預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性受到影響。模式精度不足現(xiàn)有數(shù)值預(yù)報(bào)模式對(duì)高壓脊和低壓槽的模擬存在一定偏差,缺乏足夠的預(yù)報(bào)技巧,難以準(zhǔn)確預(yù)報(bào)其演變過(guò)程。系統(tǒng)復(fù)雜性高壓脊和低壓槽的形成和發(fā)展受多種因素影響,如大氣環(huán)流、地形等,這種復(fù)雜性增加了預(yù)報(bào)的難度。提高高壓脊與低壓槽預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性的措施完善觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)加強(qiáng)高空和地面觀測(cè),布設(shè)更多自動(dòng)氣象站和雷達(dá)站,提高觀測(cè)密度和覆蓋范圍。提升數(shù)值預(yù)報(bào)模式持續(xù)優(yōu)化數(shù)值預(yù)報(bào)模式,提高模式分辨率和物理過(guò)程模擬能力,提升預(yù)報(bào)精度。加強(qiáng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)為預(yù)報(bào)員提供專業(yè)的業(yè)務(wù)培訓(xùn),提升分析診斷與預(yù)報(bào)決策能力。提高公眾防災(zāi)意識(shí)加強(qiáng)公眾防災(zāi)減災(zāi)知識(shí)的宣傳教育,提高公眾的防災(zāi)意識(shí)和自我保護(hù)能力。加強(qiáng)觀測(cè)網(wǎng)的建設(shè)廣覆蓋觀測(cè)網(wǎng)建設(shè)完善的氣象觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，涵蓋地面、高空、海洋、雷達(dá)等多種觀測(cè)手段，全方位收集高壓脊和低壓槽的氣象數(shù)據(jù)。高精度儀器設(shè)備采用先進(jìn)的儀器設(shè)備提高觀測(cè)精度，確保獲取可靠的氣象信息，為高壓脊和低壓槽的分析和預(yù)報(bào)提供準(zhǔn)確依據(jù)。智能化管理系統(tǒng)建立智能化的數(shù)據(jù)收集、處理和共享系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的信息化管理，提高氣象數(shù)據(jù)的時(shí)效性和可靠性。專業(yè)技術(shù)人員培養(yǎng)一支高素質(zhì)的氣象觀測(cè)隊(duì)伍，提升觀測(cè)人員的專業(yè)技能和分析能力，確保觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行。提升數(shù)值預(yù)報(bào)模型精度1模型更新迭代持續(xù)優(yōu)化數(shù)值預(yù)報(bào)模式算法,提高物理過(guò)程描述精度。2同化更多觀測(cè)利用衛(wèi)星、雷達(dá)等多源觀測(cè)資料,完善模型初始場(chǎng)。3提高分辨率采用更高時(shí)空分辨率,提升模式對(duì)地形等細(xì)節(jié)的描述。4改進(jìn)參數(shù)化方案優(yōu)化諸如云微物理、邊界層等關(guān)鍵物理參數(shù)化方案。改進(jìn)分析預(yù)報(bào)技術(shù)提升數(shù)值模式精度不斷優(yōu)化數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式的物理過(guò)程參數(shù)化方案和動(dòng)力核心算法,提高模式對(duì)物理過(guò)程的模擬能力,從而提高預(yù)報(bào)精度。加強(qiáng)資料同化技術(shù)發(fā)揮各種觀測(cè)資料在天氣系統(tǒng)分析中的作用,提高初始場(chǎng)的精度,為預(yù)報(bào)模式提供更好的初始條件。優(yōu)化分析技術(shù)采用更合理的分析算法,減少分析中的誤差,為預(yù)報(bào)模式提供更準(zhǔn)確的分析場(chǎng)。聯(lián)合預(yù)報(bào)技術(shù)利用多個(gè)預(yù)報(bào)模式的優(yōu)勢(shì),通過(guò)集合預(yù)報(bào)等方法,改善預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和可靠性。加強(qiáng)預(yù)報(bào)員的業(yè)務(wù)培訓(xùn)提高專業(yè)知識(shí)和技能定期組織預(yù)報(bào)員參加專業(yè)培訓(xùn)和學(xué)習(xí)交流,以不斷提升他們的氣象分析、數(shù)值預(yù)報(bào)等專業(yè)技能。加強(qiáng)預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)實(shí)踐鼓勵(lì)預(yù)報(bào)員多參與實(shí)際天氣分析和預(yù)報(bào)過(guò)程,提高他們的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)決策能力。持續(xù)提升技術(shù)水平支持預(yù)報(bào)員參加學(xué)術(shù)會(huì)議和培訓(xùn)項(xiàng)目,了解行業(yè)前沿知識(shí)和最新預(yù)報(bào)技術(shù)。提高公眾防災(zāi)意識(shí)增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)提高公眾對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知和警覺(jué)性,讓大家意識(shí)到災(zāi)害的發(fā)生是客觀存在的。開(kāi)展預(yù)防教育通過(guò)培訓(xùn)、演練等方式,使公眾掌握應(yīng)對(duì)災(zāi)害的基本知識(shí)和技能,提升自救互救能力。加強(qiáng)社會(huì)參與鼓勵(lì)公眾主動(dòng)參與防災(zāi)減災(zāi)工作,建立政府、社會(huì)組織和公眾之間的合作機(jī)制。完善預(yù)警信息發(fā)布機(jī)制多渠道發(fā)布利用電視、廣播、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等多種媒體渠道廣泛發(fā)布預(yù)警