第6章--天气学基础知识

1、1 本章主要内容：本章主要内容： 天气系统和天气过程天气系统和天气过程 气团和锋面气团和锋面 气旋和反气旋气旋和反气旋 高空天气系统高空天气系统 天气预报简介天气预报简介 2 天气：天气：某地短时间内由各种气象要素综合所决定的大气状 态。 天气系统：天气系统：能够显示大气中天气变化及其分布的独立系统。 p地面天气系统：地面天气系统：气团、锋、气旋、反气旋； p高空天气系统高空天气系统：槽线、切变线。 天气过程：天气过程：天气或天气系统随地理的分布和随时间的推移 而发生、发展和演变的过程。 天气变化：天气变化： p周期性变化周期性变化 p非周期性变化非周期性变化 5.0 基本概念基本概念 3 气

2、团的概念气团的概念 p定义：定义：指在水平方向上，温度、湿度和大气稳定度等 物理属性比较均匀且垂直方向上变化很小的大块空气。 p尺度：尺度：水平尺度几十千米，垂直尺度几至几十千米。 气团的形成条件气团的形成条件 p大范围性质较为均一的下垫面；大范围性质较为均一的下垫面； p有利于空气停滞或移动缓慢的环境条件。有利于空气停滞或移动缓慢的环境条件。 5.1 气团气团 4 气团的分类：气团的分类： p按地理分类：按地理分类：根据气团源地的地理位置和下垫面性质根据气团源地的地理位置和下垫面性质 分类。分类。 冰洋气团、极地气团、热带气团和赤道气团冰洋气团、极地气团、热带气团和赤道气团 p按热力分类：按

3、热力分类：依据气团与流经地区下垫面间的热力依据气团与流经地区下垫面间的热力 （温度）对比进行分类。（温度）对比进行分类。 暖气团和冷气团暖气团和冷气团 p按湿度划分按湿度划分 干气团和湿气团干气团和湿气团 p按稳定度划分按稳定度划分 稳定气团和不稳定气团稳定气团和不稳定气团 5.1 气团气团 5 气团的变性气团的变性 气团形成以后，在外界环境发生改变时，气团会移出源地， 在移动过程中，气团受新下垫面的影响，原有的特性发生 改变，称为气团的变性。变性气团内部多晴好天气，变性气团内部多晴好天气， 冷暖气团交界处多阴雨天气冷暖气团交界处多阴雨天气 p冷气团的变性：冷气团的变性：变性速度变性速度较快较

4、快。 p暖气团的变性：暖气团的变性：变性速度变性速度较慢较慢。 p干燥气团的变性：干燥气团的变性：变性速度变性速度较快较快， p湿润气团的变性：湿润气团的变性：变性速度变性速度较慢较慢， 5.1 气团气团 6 影响我国天气的主要气团及对应的天气影响我国天气的主要气团及对应的天气 p冬季冬季 （云南）（云南） 潮湿闷热多雷雨天气潮湿闷热多雷雨天气 （东南沿海）（东南沿海） 多对流性天气多对流性天气 （绝大部分地区）（绝大部分地区） 晴朗寒冷干燥晴朗寒冷干燥 5.1 气团气团 7 p夏季夏季 5.1 气团气团 8 定义：定义：冷气团与暖气团之间的交界面称锋面。锋面与地面 的交界线称为锋线，锋线简称

5、为锋。 5.2 锋锋 9 锋的分类锋的分类 p据锋面所分隔的气团分为：据锋面所分隔的气团分为： v冰洋锋冰洋锋 v极锋极锋 v热带锋热带锋 5.2 锋锋 10 p根据锋面两则冷暖气团移动方向及结构分为：根据锋面两则冷暖气团移动方向及结构分为： 5.2 锋锋 11 锋面天气锋面天气 锋面是两种不同性质气团的交界面，因此在锋面两侧的气 象要素差别很大，并且容易在锋面附近形成云、雨。把这 种在锋面出现的特殊天气称为锋面天气。 坡度： 云系顺序： 天气现象： 降雨区域大小： 降雨强度及时间长： 锋面过境后气象要素变化： 在我国出现的情况： 5.2 锋锋 12 p暖锋天气：暖锋天气： 锋面坡度小，约为1

6、/1501/150 ；形成高、中、低高、中、低排列云 系；雨区较宽，在锋前锋前300-400km300-400km，多属连续性降雨连续性降雨。 但在夏季可能出现积雨云，形成雷阵雨。地面锋线 移过本地后，天气逐渐晴朗，气温升高，气压升高。天气逐渐晴朗，气温升高，气压升高。 夏季在渤海湾附近、黄河流域出现，秋季在东北地 区和江淮流域有些，春季在华北地区会出现。 5.2 锋锋 13 p冷锋天气冷锋天气-缓行冷锋缓行冷锋 锋面坡度较小，约为1/1001/100；形成低、中、高低、中、高排列云 系（排列与暖锋相反）；雨区相对较窄，在锋后约锋后约 150150200Km200Km，多属连续性降雨多属连续性

7、降雨。锋线过境后，气温气温 降低，气压升高，风力减小降低，气压升高，风力减小。一年四季均有出现， 但以冬季最为频繁，夏季在西北、华北地区出现。 5.2 锋锋 14 p冷锋天气冷锋天气-急行冷锋急行冷锋 移速快，锋面坡度大，约为1/701/70；雨区窄，仅几十几十 公里公里；多属阵性降水阵性降水，锋线过境时，往往是狂风暴狂风暴 雨，电闪雷鸣，但持续时间短，雨，电闪雷鸣，但持续时间短，锋线一过境，天气天气 立即转晴，但是气温急剧下降，气压上升立即转晴，但是气温急剧下降，气压上升。多出现 在夏季夏季。是影响我国天气最重要也是最常见的天气 系统之一。 5.2 锋锋 15 p静止锋天气静止锋天气 其天气

8、特征与缓行冷锋相似，锋面坡度小, 约为 1/2501/250；雨区宽；下绵绵细雨下绵绵细雨，降雨量小，累积量 大，持续时间长，地面风速小持续时间长，地面风速小。如冷锋南下形成的 华南静止锋（形成福建的春雨），冷暖气团势力相 当形成的江淮静止锋，冷锋受地形阻挡形成的天山、 昆明静止锋（少有降水）。 5.2 锋锋 16 p锢囚锋锢囚锋 锢囚锋显著特征是在锢囚锋的两则均为降水，降水锢囚锋显著特征是在锢囚锋的两则均为降水，降水 区域和强度大区域和强度大。锢囚锋分为：冷式、暖式和中性冷式、暖式和中性。 我国冬春两季在东北出现的锢囚锋一般多为暖式锢 囚锋，而华北地区的锢囚锋多是由于地形作用而形 成得冷式锢

9、囚锋，主要是黄土高原的阻挡。 冷空气冷空气 更冷空气更冷空气 暖空气暖空气 5.2 锋锋 17 气旋的概念气旋的概念 中心气压比四周气压低的水平空气涡旋。在北半球，空气 作逆时针旋转逆时针旋转；南半球相反。 p气旋的大小：气旋的大小： 一般气旋的直径为1000km p气旋的强度：气旋的强度： 地面气旋中心气压值一般 为970hpa1010hpa。地面 最大风速可达30m/s。 5.3 气旋气旋 18 气旋的分类气旋的分类 p按气旋活动区域划分：按气旋活动区域划分： v温带气旋温带气旋 v热带气旋。热带气旋。 p按气旋形成和热力结构划分按气旋形成和热力结构划分 v锋面气旋锋面气旋 v无锋面气旋。

10、无锋面气旋。 5.3 气旋气旋 19 锋面气旋锋面气旋 p概况：概况：锋面气旋是内部有冷暖锋面存在。锋面气旋 大多生成和活动在中、高纬度温带地区，所以又称 为温带气旋。我国的锋面气旋多产生于高原以东长 江中下游及以北地区。 p生活史：生活史： 初生阶段发展阶段锢囚阶段消亡阶段 5.3 气旋气旋 20 p锋面气旋的结构及对应天气：锋面气旋的结构及对应天气： 锋面气旋一般是自西向东移动，气旋内部同时具有 冷、暖锋的天气特征。靠近气旋中心的一段冷锋移 动较快，锋前及地面锋线附近为对流云和阵性降水， 远离气旋中心的一段冷锋移动较慢，锋前产生连续 性降水，云雨区较宽。气旋南部的暖区内盛行偏南 大风，只有

11、水汽充沛时才出现云雾；北部的冷区内 出现偏东大风，西部冷锋锋后出现西北大风，在干 燥季节伴随大风出现风沙。 5.3 气旋气旋 21 p影响我国的锋面气旋（了解）影响我国的锋面气旋（了解） v蒙古气旋：蒙古气旋：形成于蒙古国东中部，影响我国内蒙、 华北、东北和渤海等地春秋两季天气，尤其春天最 多。由于气旋内暖空气水汽不足，一般降水天气很一般降水天气很 少，更多是带来大风，降温，霜冻等天气现象。少，更多是带来大风，降温，霜冻等天气现象。 v东北低压：东北低压：活动于我国东北地区，四季均可出现， 但以春秋最多，主要天气特征是大风大风。 v江淮气旋：江淮气旋：发生在江淮流域和湘赣地区，春夏两季 出现最

12、多， 5、6、7三个月最为活跃。主要天气现 象是降水降水( (暴雨暴雨) )和大风天气。和大风天气。 5.3 气旋气旋 22 反气旋的概念反气旋的概念 中心气压比四周气压高的水平空气涡旋。在北半球，空气 作顺时针旋转顺时针旋转；南半球相反。 反气旋的大小反气旋的大小 一般气旋的直径为20003000km。 反气旋的强度反气旋的强度 中心气压值一般为10201030hpa； 地面最大风速可达2030m/s。 5.4 反气旋反气旋 23 影响我国的反气旋影响我国的反气旋 p蒙古高压蒙古高压（控制我国冬半年的大型气压系统控制我国冬半年的大型气压系统） v源地：源地：西伯利亚 v形状：形状：一般为口朝

13、南，脊朝北。 v影响范围：影响范围：全国各地。 v对应有天气：对应有天气：天气晴好，多偏北风。 5.4 反气旋反气旋 24 p副高副高（控制我国夏半年的大型气压系统控制我国夏半年的大型气压系统） v源地：西源地：西太平洋。 v形状：形状：脊朝西，口朝东。 v影响范围：影响范围：半个中国。 l冬冬夏夏 位置北移西伸，强度增强位置北移西伸，强度增强 l夏夏冬冬 位置南辙东退，强度减弱位置南辙东退，强度减弱 l冬季在南海形成独立的南海高压冬季在南海形成独立的南海高压 5.4 反气旋反气旋 25 v副高天气：副高天气： 5.4 反气旋反气旋 26 p副高的移动与中国雨带副高的移动与中国雨带 时间时间副

14、高脊线副高脊线中国雨带中国雨带 冬季冬季1515N N华南沿海华南沿海 春季春季15152020N N华南前汛期华南前汛期 第一次北跳第一次北跳 初夏初夏20202525N N江淮梅雨江淮梅雨 第二次北跳第二次北跳 盛夏盛夏25253030N N华北、东北雨季华北、东北雨季 秋季秋季南辙南辙南辙南辙 5.4 反气旋反气旋 27 正常年份副高在我国的活动规律：正常年份副高在我国的活动规律： p6月中下旬，副高脊线第一次北跳，越过2020N N，徘徊于20N 25N之间，高压脊的西端可达到120120E E，江淮流域梅雨开始。 p7月上中旬，副高脊线第二次北跳，越过2525N N，徘徊于25N 3

15、0N之间江淮流域梅雨结束，炎热盛夏开始；黄河流域雨季开始。 p7月底8月初，副高脊线第三次北跳，越过3030N N， 黄河流域雨季 结束， 华北、东北地区雨季开始。 p9月上旬，副高脊线第一次回跳到2525N N附近附近，华北、东北地区雨 季结束，黄河流域秋雨开始，长江中下游进入秋高气爽的天气。 p10月上旬，副高脊线第二次回跳到2020N N以南以南，黄河流域雨季结束， 长江中下游秋雨开始。 5.4 反气旋反气旋 28 高空冷涡高空冷涡 p东北冷涡东北冷涡 东北冷涡是活动在我国东北地区的高空冷涡。东北冷 涡是个深厚的天气系统，移动缓慢，维持时间比较长， 一般为35天，甚至更长。在它旋转的过程

16、中，会有 一股股冷空气“甩”出来，形成低温、连阴雨、冰雹 和雷雨大风等强对流天气，造成灾害。一年四季都可 能出现，但夏季出现的几率要明显大于冬季。 5.5 高空天气系统高空天气系统 29 p西南冷涡西南冷涡 西南冷涡是在我国西南特殊地形的影响下出现在 700hpa或850hpa气层中的冷性低压天气系统。在四川 盆地一年四季都可出现，但以5-6月最多，一般为阴雨 天气。 5.5 高空天气系统高空天气系统 30 高空槽高空槽 p概念：概念：高空槽指活动在对流层中层西风带上的短波槽 p影响我国的高空槽：影响我国的高空槽：有西北槽、青藏槽、南支槽。 p对应天气：对应天气：槽线前部，常有降水天气，槽线后

17、部，天 气好转，为晴朗天气。 脊前槽后盛行干冷西北气流，多晴朗天气；脊后槽前脊前槽后盛行干冷西北气流，多晴朗天气；脊后槽前 盛行西南暖湿气流，易成云致雨。盛行西南暖湿气流，易成云致雨。 5.5 高空天气系统高空天气系统 31 天气预报的概念：天气预报的概念： 天气预报是根据过去的观测资料、现在的天气实况和天气 变化的规律，预报未来天气的变化。 天气预报的分类：天气预报的分类： p按范围分：按范围分： v大范围：大范围：由中央气象台和各省（区）气象台发布； v中范围：中范围：由市、地区气象台发布； v小范围：小范围：由县气象台或气象哨发布。 5.6.1 天气预报概念及种类天气预报概念及种类 32

18、 p按时效分：按时效分： v即时预报：即时预报：几分钟-2小时； v短时预报：短时预报：若干小时； v短期预报：短期预报：1-3天； v中期预报：中期预报：3-10天（或15天）； v长期预报：长期预报：10天（或15天）以上，1年以下； v超长期预报：超长期预报：1年以上。 p按内容分：按内容分： v天气形势预报天气形势预报 v气象要素预报气象要素预报 5.6.1 天气预报的种类天气预报的种类 33 天气预报的制作过程： p气象资料的收集气象资料的收集 p气象资料的加工气象资料的加工 p分析、预报分析、预报 p预报的发布预报的发布 5.6.2 天气预报的制作过程天气预报的制作过程 34 全世

19、界建立了成千上万个气象站，配置了各种天气雷达， 并在太空布设了多颗气象卫星，组成全球大气监测网。 这个监测网每天在规定的时间里同时进行观测，从地面 到高空，从陆地到海洋，全方位、多层次地观测大气变 化，并将观测数据迅速汇集到各国国家气象中心，然后 转发世界各地。 气象站观测的数据是天气预报的基础，气象站越多，预 报越准确。 气象资料的收集气象资料的收集 35 卫星云图卫星云图 36 37 雷达回波图：一般天气雷达可探测50-500公里半径范围 内的降水、台风等天气回波的强度、范围、移向、移速 等演变情况。 38 国家气象台的计算机将收集到的数据进行处理和运算， 得到天气图、数值预报图等，为预报员提供预报依据。 气象资料的加工气象资料的加工 39 40 41 天气预报的方法有很多，最常用的有两种。 传统的天气学方法（天气图法）：传统的天气学方法（天气图法）： 将同一时刻同一层次的气象数据填绘在一张特制的 图上，这张图称为天气图。经过对天气图上的各种气象 要素进行分析，预报员就可以了解当前天气系统(台风、 锋等)的分布和结构，判断天气系统与具体天气(雨、风、 雾等)的联系及其未来演变情况，从而做出各地的天气预 报。现在天气图的绘制和分析都由计算机来完成。 分析、预报分析、预报 42 数值预报方法：数值预