锋面的综合分析2-zh.ppt

1,锋面的综合分析,智 海,2,目录,一、锋面物理意义 二、锋面分析的总体原则 三、锋面附近的要素特征 五、天气分析原则 六、我国的锋面概况,3,一、锋面的定义,4,锋的概念：,5,锋面分析的重要性,锋面是温度水平梯度比较大的区域，斜压性大，有利于垂直环流的发展与能量转换 因而锋面附近常有比较剧烈的天气变化和气压系统的发生和发展 所以锋区和锋线的分析在天气分析中占有非常重要的地位。,6,锋是冷暖气团之间的狭窄、倾斜过渡地带。因为不同气团之间的温度和湿度有相当大的差别，而且这种差别可以扩展到整个对流层，当性质不同的两个气团，在移动过程中相遇时，它们之间就会出现一个交界面，叫做锋面。锋面与地面相交而成的线，叫做锋线。一般把锋面和锋线统称为锋。由于锋两侧的气团性质上有很大差异，所以锋附近空气运动活跃，在锋中有强烈的升降运动，气流极不稳定，常造成剧烈的天气变化。因此，锋是重要的天气系统之一。,锋面定义,7,物理描述： 锋是三维空间的天气系统。它并不是一个几何面，而是一个不太规则的倾斜面。它的下面是冷空气，上面是暖空气。由于冷空气比暖空气重，因而，它们的交接地带就是一个倾斜的交接地区。这个交接地区靠近暖气团一侧的界面叫锋的上界，靠近冷气团一侧的界面叫锋的下界。上界和下界的水平距离称为锋的宽度。它在近地面层中宽约数十公里，在高层可达200-400公里。而这个宽度与其水平长度相比(长达数百-数千公里)是很小的。因此，人们常把它近似地 看成一个面，即锋面。锋 面与空中某一平面相交的区域称为锋区(上界和下界 之间的区域)。,8,锋是三维空间的天气系统。它并不是一个几何面，而是一个不太规则的倾斜面。,9,锋的类型 根据锋面两侧冷暖气团的移动方向及结构状况，锋可以分为下列四种： 冷锋：是冷气团向暖气团方向移动的锋。暖气团被迫而上滑，锋面坡度较大，冷暖两方中，冷气团占主导的地位。,10,暖锋：是暖气团向冷气团方向移动的锋。暖气团沿冷气团向上滑升，锋面坡度较小，冷暖两方中，暖空气占据主导地位。 准静止锋：是冷暖气团势力相当，使锋面呈来回摆动的锋，这种锋的移动速度很小，可近似看作静止。,11,锢囚锋：是冷锋追上暖锋，将地面空气挤至空中，地面完全为冷空气所占据，造成冷锋后面冷空气与暖锋前部的冷空气相接触的锋面。如果前面的冷气团比较暖湿，后面的冷气团比较寒干，则后面的冷气团就楔入前面冷气团的底部，形成冷锋式锢囚锋；如果后面的冷空气不如前面的冷空气那样冷而干，则后面相对暖的冷气团会滑行于前面冷气团之上，形成暖式锢囚锋。,12,锋面分析依据 由于气团内部的温、湿、压等气象要素的差异很小，而锋两侧的气象要素的差异很大，据此可以分析出锋的具体位置。 温度场：锋线两侧有较大的气温差异。气团内部的气温水平分布比较均匀，通常在100公里内的气温差为1，最多不超过2。而锋附近区域内，在水平方向上的温度差异非常明显，100公里的水平距离内可相差近10；在垂直方向上，锋区附近，由于下部是冷气团，上部是暖气团，锋面上下温度差异比较大，锋面往往是逆温层。,13, 气压场：锋面两侧是密度不同的冷、暖气团，因而锋区的气压变化比气团内部的气压变化要大的多。锋附近区域气压的分布不均匀，锋处于气压槽中，等压线通过锋面有指向高压的折角，或锋处于两个高压之间气压相对较低的地区，等压线几乎与锋面平行。,14, 风场：风在锋面两侧有明显的逆向转变，风呈气旋式切变，即由锋后到锋前，风向呈逆时针方向变化。,15,16,变压场：锋附近的三小时变压，同锋的移动有密切联系。冷锋后有明显的正变压，暖锋前有明显的负变压。冷锋前、暖锋后气压变化不大。,17, 露点：锋两侧有明显的露点差，并且由于露点不象气温那样容易变化，所以它是分析锋的较好的依据。 此外，由于锋面是各种气象要素水平差异较大地区，能量集中，天气变化剧烈，因此云和降水的特征也是定锋的依据，但是云和降水在锋区两侧常常没有明显的分界线，需要结合其它要素才能确定锋的位置。 以上各种特征需要综合考虑。另外还应配合高空等压面图上反映的高空锋区等并作出判断。,18,二、锋面分析的总体原则,历史连续性的原则 为了不盲目地在天气图上找锋面，首先可以按照历史连续性的原则，将前6小时或12小时锋面的位置描在待分析的天气图上，根据过去几张图的连续演变，结合地形条件，就可以大致确定本张图上锋面的位置。,19,再结合分析高空锋区 在平原地区，分析850，700hPa等压面，高原地区分析500hPa等压面，就可判断出地面图上锋面的位置和类型。 一般先分析500hPa上的系统（温度场）， 再看850hPa上的锋区位置和类型。,20,根据锋面向冷区倾斜原理，地面的锋线应位于高空等压面图上等温线相对密集区的偏暖空气一侧，而且地面锋线要与等温线大致平行，高空锋区有冷平流时，它所对应的是冷锋；高空锋区有暖平流时，所对应的是暖锋。 根据锋的连续演变，如果有冷锋赶上暖锋高空又有暖舌，则所对应的是锢囚锋 高空锋区中冷、暖平流均不明显时，所对应的是静止锋。,21,地面图上锋面位于气旋性曲率最大的地方：低压（槽）或冷高压前。,22,三、锋面附近的要素特征,分析地面天气图上各气象要素场以确定锋面的具体位置 温度 露点 气压与风 变压（变温） 云和降水,23,1 温度,锋面的主要特征应是锋面两侧有明显的温差及冷锋后有负变温而暖锋后有正变温 但在大气底部气团的温度因受许多因素的影响，使某一地的气温不能正确代表气团的属性，因而使锋面两侧温差并不明显，甚至冷锋过后还可能升温；而在另一些没有锋面存在的区域温差却较明显。,24,2 露点,一般说来，暖空气来自南方比较潮湿的洋面上，气温高，水汽含量多，露点温度也较高； 来到我国的冷空气一般来自欧亚大陆，温度低，水汽含量少，露点温度也低，所以锋面附近露点差异显著。,25,3 气压与风,如果以温度的零级不连续面模拟锋面，已经证明在锋面两侧的气压是连续分布的，但是气压梯度并不连续，等压线通过锋面时会有折角，而且折角尖端指向高压，锋面两侧的风有气旋式切变。,26,3 气压与风（续）,如果等压线与锋线平行，则锋面两侧等压线密集程度一定不同，而两侧的风向虽没有差异但风速却不同时，这也是气旋式切变,27,隐槽,3 气压与风（续）,这种等压线互相平行，但仅是梯度不同，而风场具有气旋性切变的气压场型式称为隐槽(左图)。,28,3 气压与风（续）,如果以温度的一级不连续面来模拟锋面，则锋面两侧的气压、气压梯度都连续，而只是气压的二阶空间微商即等压线的曲率或挤度不连续。 天气图上等压线经过锋线时，不一定要画折角，一般只要有明显的气旋性弯曲就可以了，只是在锋区很狭窄而锋又很明显时，可画折角。,29,3 气压与风（续）,因此，在利用风场来确定锋面位置时，一定要注意风的代表性及一些特殊地方锋面过境时风的演变特点。 例如位于秦岭北侧渭水河畔的西安市，冷锋从河套西侧南下而过该站时，风向就转为西南，冷锋愈强，西南风愈大。 又如冷空气从天山和阿尔金山之间进入南疆盆地时，锋后均吹偏东风。,30,3 气压与风（续）,一般地说，风速较大时其风向、风速能反映大范围空气运动的情况，可以作为定锋的依据。,31,4 变压,三小时变压(P3)： 冷锋后常为较强的+P3，冷锋前常为较弱的+P3或-P3； 暖锋前常有较强的-P3 ，暖锋后为较弱的-P3或+P3； 锢囚锋后往往是+P3 ，锋前为-P3。 但当两条冷锋相向而行形成锢囚锋后，则其两侧都会出现+ P3 ，例如我国华北锢囚锋就是这样。,32,4 变压（续）,锋面过境时，三小时气压倾向呈折角，折角处就表示锋面过境的时间。 以上特征都可作为定锋面位置或时间的依据。,33,5 云和降水,一般在云和降水较明显的地区常有锋面存在，但各地锋面活动造成的云和降水有很大差别，所以应按地方性特点来具体分析和考虑。,34,作业问题：,标值 槽线 项目 线条平滑度,35,分析锋面考虑的因素,1、变压（3小时变压） 2、变温（温度陡变） 3、风向（锋后偏北风，锋前偏南风 4、天