第二节 中高纬度天气系统

1、 一一、对流层、对流层中、上层中、上层 ，500hpa （大型大型天气系天气系 统，统，）：）： 大气长波、阻高、切断低压、极涡大气长波、阻高、切断低压、极涡 二二、对流层、对流层中、下层中、下层 ，700、850hpa （西风（西风带带中型中型扰动扰动）：）： 高空槽、切变线、低涡高空槽、切变线、低涡 三三、近地面：、近地面： 温带气旋和反气旋温带气旋和反气旋第二节第二节 中高纬度天气系统中高纬度天气系统一、高空主要天气系统一、高空主要天气系统 波状西风气流波状西风气流 超长波：波长超长波：波长10000千米千米 长波：波长长波：波长300010000千米千米 短波：波长短波：波长3000千

2、米千米（一）大气长波（一）大气长波 行星波、罗斯贝波行星波、罗斯贝波 波长波长：50007000千米，千米，P109图图 波幅波幅：1020个纬距以上个纬距以上 移动移动：自西向东，：自西向东，10经度经度/天，准静天，准静止，倒退止，倒退 时间时间：35天以上天以上 长波槽、脊的活动：长波槽、脊的活动： 是维持大气环流的一种重要机制；是维持大气环流的一种重要机制； 是中高纬度较小尺度天气系统产生和发展的是中高纬度较小尺度天气系统产生和发展的背景条件。背景条件。 其稳定和调整往往引起天气系统的变化，甚其稳定和调整往往引起天气系统的变化，甚至造成环流形势的转变。至造成环流形势的转变。 短波短波：

3、 槽前：上升气流，云雨天气；槽前：上升气流，云雨天气； 槽后：下沉气流，晴朗天气。槽后：下沉气流，晴朗天气。（二）阻塞高压和切断低压（二）阻塞高压和切断低压 大气长波演变而成的闭合系统大气长波演变而成的闭合系统1 1、阻塞高压（阻高）、阻塞高压（阻高） 温压场较对称的深厚温压场较对称的深厚暖高压暖高压 特征特征： （1）闭合中心，）闭合中心，50N以北以北 （2）57天天 （3）移动：）移动：78个经度个经度/天，准静止，天，准静止，向西退向西退 形成形成 命名命名 地区性、季节性地区性、季节性 天气天气： 晴朗，不同部位有差异晴朗，不同部位有差异 东部：偏北气流，冷平流，下沉运动，冷晴东部：

4、偏北气流，冷平流，下沉运动，冷晴 西部：偏南气流，暖平流，上升运动，阴雨西部：偏南气流，暖平流，上升运动，阴雨 南北：西风气流，短波，时阴时晴南北：西风气流，短波，时阴时晴 阻塞高压对中高纬地区天气的影响非常明显。阻塞高压对中高纬地区天气的影响非常明显。 在在亚洲亚洲主要出现在主要出现在乌拉尔山乌拉尔山和和鄂霍次克海鄂霍次克海地地区的上空；区的上空； 它（们）的形成和崩溃，常伴随着大型环流它（们）的形成和崩溃，常伴随着大型环流的转变，对我国高空的环流形势和大型天气的转变，对我国高空的环流形势和大型天气过程影响较大。过程影响较大。 如如夏季夏季：亚洲东北部：亚洲东北部鄂霍次克鄂霍次克阻塞高压出现

5、阻塞高压出现后，构成东亚夏季环流的稳定形势，使我国后，构成东亚夏季环流的稳定形势，使我国江淮流域一带出现稳定的梅雨天气。江淮流域一带出现稳定的梅雨天气。2、切断低压、切断低压 温压场较对称的温压场较对称的冷低压冷低压。 形成、消亡形成、消亡 天气天气： 前部（东和东南侧）：云雨天气前部（东和东南侧）：云雨天气 后部（西侧）：降水后部（西侧）：降水 （三）极地涡旋（三）极地涡旋 高空：极地涡旋（冷低压）高空：极地涡旋（冷低压） 低空：冷高压低空：冷高压 2、切变线、切变线 风向或风速分布的不连续线；风向或风速分布的不连续线； 即风向或风速发生急剧改变的交界线。即风向或风速发生急剧改变的交界线。

6、特征特征： （1）850、700hpa等压面上等压面上 （2）两侧气流出现明显的气旋式切变）两侧气流出现明显的气旋式切变 （3）两侧温度梯度很小（与锋的主要区别）两侧温度梯度很小（与锋的主要区别）（四）高空低压槽和切变线（四）高空低压槽和切变线 1、高空低压槽：对流层中层西风、高空低压槽：对流层中层西风带上的短波槽。带上的短波槽。分类：分类： （1）冷锋式切变）冷锋式切变：偏北风与偏西风之间的：偏北风与偏西风之间的切变，自北向南移动；与冷锋类似。切变，自北向南移动；与冷锋类似。 （2）暖锋式切变）暖锋式切变：东南风与西南风之间的：东南风与西南风之间的切变，自南向北移动；与暖锋类似。切变，自南向

7、北移动；与暖锋类似。 （3）准静止锋式切变）准静止锋式切变：东风与西风之间的：东风与西风之间的切变，少移或南北摆动；与准静止锋类似。切变，少移或南北摆动；与准静止锋类似。结构与天气：结构与天气： 气流呈气旋式环流，水平辐合明显，利气流呈气旋式环流，水平辐合明显，利于发展上升运动，产生于发展上升运动，产生云雨天气云雨天气。 （1）冷锋式切变）冷锋式切变：降水量不大，时间：降水量不大，时间不长不长 （2）暖锋式切变）暖锋式切变：云层厚，降水量较：云层厚，降水量较大，时间较长大，时间较长 （3）准静止锋式切变）准静止锋式切变：气流辐合较弱，：气流辐合较弱，云层较薄，降水量不大，时间较长云层较薄，降水

8、量不大，时间较长 江淮切变线江淮切变线： 产生于江淮流域（青藏高原以产生于江淮流域（青藏高原以东，东，2535N之间）中低层之间）中低层上空准东西向的切变线。上空准东西向的切变线。 沿切变线经常有西南涡东移，沿切变线经常有西南涡东移，造成沿途的大降水天气，造成沿途的大降水天气， 它是引起江淮流域暴雨的主要它是引起江淮流域暴雨的主要天气系统之一。天气系统之一。 3、低涡（冷涡）、低涡（冷涡） 700hpa上较明显；上较明显； 强度较弱，常只有一条甚至无闭合等高线，强度较弱，常只有一条甚至无闭合等高线，只有风场上的气旋式的闭合环流；只有风场上的气旋式的闭合环流； 范围较小，几百千米；范围较小，几百

9、千米； 地面常被诱导出低压；地面常被诱导出低压； 辐合上升，云雨天气。辐合上升，云雨天气。 我国：西北涡、西南涡我国：西北涡、西南涡 （1）初生阶段）初生阶段 ： 气旋发生前高纬，偏东风，气旋发生前高纬，偏东风， 温度低；低纬是偏西风，温度低；低纬是偏西风，温度高；温度高； 中间有一条中间有一条准静止锋准静止锋（a）。）。开始出现波动时，冷空气向南侵，开始出现波动时，冷空气向南侵，暖空气向北扩展，暖空气向北扩展，于是静止锋带东端演变为暖锋，于是静止锋带东端演变为暖锋，西端演变为冷锋，西端演变为冷锋，并出现了相应的锋面降水。并出现了相应的锋面降水。地面图上开始形成低压中心，地面图上开始形成低压中

10、心，出现了一条闭合等压线（出现了一条闭合等压线（b）。 （1）初生阶段）初生阶段 ：这个阶段，高空温压场特点是：这个阶段，高空温压场特点是（b）（书本）（书本135页）页） ，温度槽落后于高空槽，高空，温度槽落后于高空槽，高空槽落后于地面气旋中心之后。地面气旋中心恰处于槽落后于地面气旋中心之后。地面气旋中心恰处于高空槽前气流辐散区，为暖平流，气旋后部正是高高空槽前气流辐散区，为暖平流，气旋后部正是高空槽后冷平流辐合区。空槽后冷平流辐合区。在此温压场的配置下，暖锋前热力在此温压场的配置下，暖锋前热力因子引起减压因子引起减压(图图a横线区横线区)。冷锋。冷锋后为热力增压（后为热力增压（+）。气旋中

11、心为）。气旋中心为动力因子引起减压动力因子引起减压(图图a竖线区竖线区)，促使气旋加深发展。此阶段天气发促使气旋加深发展。此阶段天气发展较弱。展较弱。 （2）成熟阶段：）成熟阶段： 锋面波动振幅进一步增大，冷、暖锋更加发展，锋面波动振幅进一步增大，冷、暖锋更加发展，锋面降水继续加强，雨区不断扩大。锋面降水继续加强，雨区不断扩大。 地面图上等压线增多（地面图上等压线增多（d），气旋中心气压值），气旋中心气压值比外围低比外围低10一一20hpa左右。左右。l此阶段，高空温压场振幅此阶段，高空温压场振幅增大（增大（e），温度槽接近），温度槽接近高空槽。地面气旋仍处在高空槽。地面气旋仍处在高空槽前，气

12、旋前部仍为高空槽前，气旋前部仍为暖平流（暖平流（d），后部为冷），后部为冷平流，暖空气区变窄。平流，暖空气区变窄。 锋面气旋进一步发展的结果，冷锋追上了暖锋，接锋面气旋进一步发展的结果，冷锋追上了暖锋，接近气旋中心的暖空气被冷空气包围，并抬离地面，近气旋中心的暖空气被冷空气包围，并抬离地面，出现了锢囚。气旋低层出现冷性涡旋。出现了锢囚。气旋低层出现冷性涡旋。 这时，高空槽进一步发展，出现了闭合中心（这时，高空槽进一步发展，出现了闭合中心（h），），高空温度槽与闭合中心更加接近，冷平流已侵入到高空温度槽与闭合中心更加接近，冷平流已侵入到气旋的南部，气旋达到最盛阶段。气旋的南部，气旋达到最盛阶段。

13、l天气达最盛期，出天气达最盛期，出现大范围云雨区，现大范围云雨区，雨量增大，风力加雨量增大，风力加强，常可造成危害。强，常可造成危害。（3）锢囚阶段：）锢囚阶段： 经过锢囚一段时间以后，冷空气从前后包围经过锢囚一段时间以后，冷空气从前后包围了暖空气，迫使暖空气抬离地面，这时，气了暖空气，迫使暖空气抬离地面，这时，气旋与锋面脱离，成为冷性涡旋。旋与锋面脱离，成为冷性涡旋。 高空温压场近于重合，构成一个深厚的冷低高空温压场近于重合，构成一个深厚的冷低压（压（k）。在地面摩擦、辐合作用下，气旋）。在地面摩擦、辐合作用下，气旋逐渐填塞、消亡。逐渐填塞、消亡。（4）：）： 消亡阶段消亡阶段 锋面气旋所处

14、的不同阶段、不同地区、不同季节，锋面气旋所处的不同阶段、不同地区、不同季节，带来不同的天气，在我国所产生的天气主要是带来不同的天气，在我国所产生的天气主要是大风大风和降水和降水。如江淮地区，锋面气旋常带来充沛的降水，。如江淮地区，锋面气旋常带来充沛的降水，并常引起大范围的灾害性暴雨和大雨；在北方，常并常引起大范围的灾害性暴雨和大雨；在北方，常会造成大风和风沙。会造成大风和风沙。一个锋面气旋活动时间约一个锋面气旋活动时间约5天左右。但并非天左右。但并非气旋都需经历全部阶段。气旋都需经历全部阶段。 东亚的锋面气旋源地主要集中于两个地带：东亚的锋面气旋源地主要集中于两个地带： 一个在一个在4555N之间，即内蒙到东北一线，之间，即内蒙到东北一线，称为北方气旋；称为北方气旋； 另一个在另一个在2535N之间，即从长江中下游之间，即从长江中下游至日本南部，称为南方气旋。至日本南部，称为南方气旋。 这两类气旋集中带与东亚北、