低纬度天气系统

1、5-3 低纬度天气系统低纬度天气系统 一、副热带高压一、副热带高压 二、热带低压二、热带低压-台风台风 三、热带辐合带三、热带辐合带副热带高压副热带高压一、副高的概述一、副高的概述二、副高各部位结构与天气特征二、副高各部位结构与天气特征三、西太平洋副热带高压三、西太平洋副热带高压一、副高的概述一、副高的概述1 1、定义：、定义： 根据三圈环流给出副热带高压是一个环根据三圈环流给出副热带高压是一个环绕副热带地区的动力性高压带。因为它绕副热带地区的动力性高压带。因为它位于副热带，气温较高，称暖副高（副位于副热带，气温较高，称暖副高（副暖高）暖高） 在北半球，因海陆和地形的影响，常分裂在北半球，因海

2、陆和地形的影响，常分裂成几个高压中心：成几个高压中心：冬季冬季太平洋副高太平洋副高（夏威夷高压）（夏威夷高压）北非副高北非副高大西洋副高大西洋副高（亚速尔高压）（亚速尔高压）南半球的副热带高压带南半球的副热带高压带夏季夏季西太平洋副高西太平洋副高东太平洋副高东太平洋副高大西洋副高大西洋副高（亚速尔高压）（亚速尔高压）北非高压北非高压南半球的副热带高压带南半球的副热带高压带2 2、副热带高压的强度、副热带高压的强度根据大气环流的理论，冬季南北温根据大气环流的理论，冬季南北温 差小，低纬度环流弱，副热带高压弱；夏差小，低纬度环流弱，副热带高压弱；夏 季南北温差大，低纬度环流强，副热带高季南北温差大

3、，低纬度环流强，副热带高 压强。压强。 北半球的副热带高压强度夏季北半球的副热带高压强度夏季冬季，冬季，原因有如下两条：原因有如下两条：低纬环流圈低纬环流圈赤道赤道南极南极北极北极赤道赤道3030606060603030西南西南东北东北西北西北东南东南赤道低气压带赤道低气压带副热带高压带副热带高压带东北信风带东北信风带东南信风带东南信风带行星风系的季节性移动作用行星风系的季节性移动作用夏季行星风系北移夏季行星风系北移副热带高压带副热带高压带青藏高原的叠加作用青藏高原的叠加作用30 N高高热热西南季风西南季风低纬度环流低纬度环流低3 3、副热带高压的形状、副热带高压的形状脊线的方向是：西南西脊线

4、的方向是：西南西东北东东北东副热带高压副热带高压一、副高的概述一、副高的概述二、副高各部位结构与天气特征二、副高各部位结构与天气特征三、西太平洋副热带高压三、西太平洋副热带高压二、副热带高压各部位的结构和天气二、副热带高压各部位的结构和天气西北、西：西北、西： 气流来自低纬，潮湿、温暖，气流来自低纬，潮湿、温暖，上升气流强，云雨区广，有时是雷上升气流强，云雨区广，有时是雷雨天气，北侧与西风带相邻，常有雨天气，北侧与西风带相邻，常有气旋、锋面气旋活动。气旋、锋面气旋活动。东南、东：东南、东： 受偏北、偏东气流的影受偏北、偏东气流的影响，较冷，以下沉气流为响，较冷，以下沉气流为主，多晴朗少云的天气

5、。主，多晴朗少云的天气。西南：西南： 受东风气流影响，天受东风气流影响，天气较好，当有热带天气系气较好，当有热带天气系统出现时，产生成片的云统出现时，产生成片的云雨，有时出现大风、暴雨雨，有时出现大风、暴雨等恶劣性的天气等恶劣性的天气中心：中心： 下沉气流强，晴朗下沉气流强，晴朗少云，风力弱，炎热。少云，风力弱，炎热。北侧形成雨带，雨带位置位于北侧形成雨带，雨带位置位于副高脊线以北副高脊线以北6-10个纬度处，个纬度处，和脊线平行和脊线平行( 见见P154)副热带高压副热带高压一、副高的概述一、副高的概述二、副高各部位结构与天气特征二、副高各部位结构与天气特征三、西太平洋副热带高压三、西太平洋

6、副热带高压三、西太平洋副热带高压三、西太平洋副热带高压西太平洋副热带高压是太平洋副高在夏季的西太平洋副热带高压是太平洋副高在夏季的一个单体，因范围大，势力强，则一个单体，因范围大，势力强，则用用脊线的位脊线的位置置代表西太平洋副高在大气中的位置代表西太平洋副高在大气中的位置. . 副高活动具有一定明显的规律性，这种规律副高活动具有一定明显的规律性，这种规律与我国东部主要雨带的南北移动是一致的，并与我国东部主要雨带的南北移动是一致的，并且且雨带就位于西太平洋副热带高压脊线以北的雨带就位于西太平洋副热带高压脊线以北的5-85-8个纬度处。个纬度处。18-20 N4 4月前后月前后雨雨 带带20-2

7、5 N6 6月中下旬第一次北跳月中下旬第一次北跳雨雨 带带 7 7月中上旬第二次北跳月中上旬第二次北跳25-30 N西太平洋副热带高压北进示意图西太平洋副热带高压北进示意图雨雨 带带30 N8 8月初第三次北跳月初第三次北跳雨雨 带带 台台 风风台台 风风20 N以南以南1010月上旬第二次南撤月上旬第二次南撤 25 N9 9月上旬第一次南撤月上旬第一次南撤雨雨 带带 西太平洋副热带高压南撤示意图西太平洋副热带高压南撤示意图30 N雨雨 带带西太平洋副高的移动与我国东部雨带的关系西太平洋副高的移动与我国东部雨带的关系时间时间脊线位置脊线位置影响地区影响地区4 4月以前月以前 18-2018-2

8、0 NN华南出现连续的低温阴雨天华南出现连续的低温阴雨天6 6月下旬月下旬第一次北跳并在第一次北跳并在20-2520-25 NN稳定稳定华南前汛期结束，江淮流域华南前汛期结束，江淮流域出现梅雨。出现梅雨。7 7月中旬月中旬第二次北跳并在第二次北跳并在25-3025-30NN摆动摆动梅雨结束，黄河出现汛期，梅雨结束，黄河出现汛期，长江流域进入伏旱季节。长江流域进入伏旱季节。8 8月初月初第三次北跳跨过第三次北跳跨过3030 NN华南出现台风，华北、东北华南出现台风，华北、东北进入雨季。黄河处于副高下进入雨季。黄河处于副高下9 9月上旬月上旬第一次回撤到第一次回撤到2525 NN江淮出现降水，长江

9、以北秋江淮出现降水，长江以北秋高气爽高气爽1010月上月上旬旬第二次回撤到第二次回撤到2020 NN以南以南华南降水，台风减少，华南华南降水，台风减少，华南以北都是秋高气爽的天气。以北都是秋高气爽的天气。副热带高压移动的规律：副热带高压移动的规律：副高脊线北上南撤的移动，属于全球副高脊线北上南撤的移动，属于全球性的，并且性的，并且北进持续的时间长，速度慢北进持续的时间长，速度慢，而，而南撤时间短，速度快南撤时间短，速度快，并且北进与西伸相结，并且北进与西伸相结合，南撤与东缩相结合。合，南撤与东缩相结合。 副热带高压的异常副热带高压的异常 副高进退时间的早晚、位置的偏北或偏南、副高进退时间的早晚

10、、位置的偏北或偏南、停留时间的长短都使我国出现旱或涝灾害。停留时间的长短都使我国出现旱或涝灾害。 19591959年年: :副高在副高在1515NN以南，以南，1010天后，突然跳到天后，突然跳到2020NN以北，使得华南、长江以北，使得华南、长江 再现干旱无雨再现干旱无雨的天气。的天气。 19721972年年: :副高脊线偏东，则华北、华中、华副高脊线偏东，则华北、华中、华 西出西出现干旱天气。现干旱天气。 19951995年年: :副高副高6 6月初入梅，使得江湖均超过警戒水月初入梅，使得江湖均超过警戒水位。位。补充资料：（二）梅雨（二）梅雨20-25 N梅梅 雨雨 区区西：湖北宜昌西：湖

11、北宜昌东：日本南部东：日本南部北：北：3434NN南：南：2626NN梅雨的时间：梅雨的时间：6-76-7月月 入梅：入梅：6 6月上旬月上旬 出梅：出梅：7 7月上旬月上旬 平均：平均：2020天（天（10-3010-30天）天） 早梅：早梅：5 5月中旬月中旬-6-6月初入梅月初入梅梅雨的天气特点梅雨的天气特点阴雨天多、空气潮湿、暴雨多、日照少、阴雨天多、空气潮湿、暴雨多、日照少、 闷热、时晴时雨、时冷时热。闷热、时晴时雨、时冷时热。 “黄梅时节家家雨，青草池边处处蛙黄梅时节家家雨，青草池边处处蛙” “ “雨打黄梅头，四五十日无日头雨打黄梅头，四五十日无日头” “ “梅雾不过晌，过晌断水流

12、梅雾不过晌，过晌断水流”（皖）（皖） “ “梅里西风毒如砒，梅里南风大水来梅里西风毒如砒，梅里南风大水来”( (浙浙) ) 某些年分梅雨期无雨某些年分梅雨期无雨空梅；少雨空梅；少雨少梅少梅梅雨形成的原因梅雨形成的原因(讨论讨论)副热带高压副热带高压准静止锋或移动缓慢的冷准静止锋或移动缓慢的冷锋锋冷空气南下冷空气南下暖湿空气北上暖湿空气北上2022-3-1423 梅梅雨雨 全世界梅雨只全世界梅雨只发生发生在在东亚地区东亚地区，主要的原因是因，主要的原因是因为为东亚东亚位位于于全球全球季风季风最最显著显著的的区域内区域内，冬季盛行的，冬季盛行的东北东北季季风风和夏季盛行的西南季和夏季盛行的西南季风

13、风，在春末到盛夏，在春末到盛夏间间的的季节转换季节转换时间里时间里，两种两种季季风风帶來的冷、暖空帶來的冷、暖空气气相相会会合之合之后后，即形，即形成鋒面。成鋒面。此时此时北來的冷北來的冷气团与气团与南來暖南來暖气团气团常常势均力敌势均力敌, ,僵持不下僵持不下, ,使得使得气流汇合气流汇合梅雨鋒面梅雨鋒面, ,常呈現近似滯留的常呈現近似滯留的状态状态。鋒面。鋒面南側南側, ,南來的暖南來的暖湿空气湿空气再鋒面區上升凝結成再鋒面區上升凝結成云云, ,沿鋒面沿鋒面呈現帶狀分布。呈現帶狀分布。当当鋒面鋒面来临时来临时, ,常帶來常帶來持续持续的降雨的降雨, ,有有时对时对流旺盛而流旺盛而发发生生暴

14、雨暴雨雨雨, ,甚至甚至导致导致洪水洪水发发生。生。-3 低纬度天气系统低纬度天气系统 副热带高压副热带高压二、热带低压二、热带低压-台风台风 1、台风概述、台风概述 2、台风结构、台风结构 3、台风形成、台风形成 4、台风路径、台风路径2022-3-14251 1、台风概述：、台风概述： 在在热带热带海洋上，海洋上，空气潮湿空气潮湿、高温高温、不稳定不稳定，对对流流容易在低容易在低气压区气压区域域发展发展，对流发对流发生生时时，水汽凝结，水汽凝结，释放释放出大量出大量热热能，能，持续持续提供低提供低气压发展气压发展的能量，的能量，终终于致于致演演变为变为一一个极个极強烈的強烈的热带热带性低性

15、低气压气压，就是，就是台风台风。 侵袭我国侵袭我国的的台风台风，大部分，大部分发源于发源于热带热带西太洋上西太洋上，随后随后在太平洋在太平洋高压高压南南侧侧向西向西移动移动，其，其路径路径常不常不规则规则，形成形成台风预报台风预报的一大的一大挑战挑战。2022-3-1426 到底要有多少能量才能到底要有多少能量才能让让低低气压发展气压发展成成台风台风呢？呢？以典型例子而言，以典型例子而言，约约在在半径半径550550公里的公里的低压范围低压范围內，內，以每天平均降雨以每天平均降雨2020cm,cm,连续连续降降5 5天即可估算出，天即可估算出，约约需需5050万万顆原子彈顆原子彈的能量才能造成

16、一的能量才能造成一一个台风一个台风。2022-3-1427 1、台风概述、台风概述（1）概念）概念2022-3-14282022-3-14292022-3-14302022-3-14312022-3-14322022-3-1433二、热带低压二、热带低压-台风台风 1、台风概述、台风概述 2、台风结构、台风结构 3、台风形成、台风形成 4、台风路径、台风路径2022-3-14352 2、台风结构、台风结构（ ）2022-3-14362022-3-14372022-3-14382022-3-14392022-3-1440水平流场水平流场2022-3-1441（6 6）18km18km 8km8k

17、m 0km0km2022-3-14422022-3-1443台风台风强热带气旋强热带气旋太平洋太平洋台风台风大西洋、印大西洋、印度洋度洋飓风飓风台风眼台风眼台风眼台风眼形成于热带或形成于热带或亚热带海面亚热带海面2022-3-1444这个这个“美丽美丽”图案图案, , 名叫卡特里名叫卡特里娜娜台风台风2022-3-14452022-3-14462022-3-1447 2022-3-1448台风导致的风暴潮台风导致的风暴潮2022-3-1449台风导致的特大暴雨台风导致的特大暴雨二二 热带低压热带低压-台风台风 1、台风概述、台风概述 2、台风结构、台风结构 3、台风形成、台风形成 4、台风路径

18、、台风路径2022-3-14512022-3-1452 1、初始扰动：、初始扰动： 要有低层大气向中心辐合、高层向外扩散要有低层大气向中心辐合、高层向外扩散的初始扰动。而且高层辐散必须超过低层辐的初始扰动。而且高层辐散必须超过低层辐合，才能维持足够的上升气流，低层扰动才合，才能维持足够的上升气流，低层扰动才能不断加强；能不断加强； 扰动：东风波、热带辐合带扰动：东风波、热带辐合带2022-3-1453 2、暖性洋面、暖性洋面 要有广阔的高温、高湿的大气。热带洋面上的底层大气的温度和湿度主要决定于海面水温，台风只能形成于海温高于2627的暖洋面上，而且在60米深度内的海水水温都要高于2627；2

19、022-3-1454 3、地转偏向力、地转偏向力 要有足够大的地转偏向力作用，地球自转作用要有足够大的地转偏向力作用，地球自转作用有利有利于气旋性涡旋的生成于气旋性涡旋的生成。地转偏向力在赤道附近接近。地转偏向力在赤道附近接近于零，向南北两极增大，台风基本发生在大约离赤于零，向南北两极增大，台风基本发生在大约离赤道道5个纬度以上的洋面上。个纬度以上的洋面上。 2022-3-1455 4、适合的流场适合的流场 垂直方向风速不能相差太大，上下层空气相对运动垂直方向风速不能相差太大，上下层空气相对运动很小，才能很小，才能使初始扰动中水汽凝结所释放的潜热能使初始扰动中水汽凝结所释放的潜热能集中保存在台

20、风眼区的空气柱中集中保存在台风眼区的空气柱中，形成并加强台风，形成并加强台风暖中心结构；暖中心结构；2022-3-14562022-3-1457l台风的台风的消亡途径消亡途径：l台风登陆台风登陆l台风移到温带台风移到温带二二 热带低压热带低压-台风台风 1、台风概述、台风概述 2、台风结构、台风结构 3、台风形成、台风形成 4、台风路径、台风路径台风路径台风路径以北太平洋西部地区台风移动路径为例，以北太平洋西部地区台风移动路径为例，其移动路径大体有三条：其移动路径大体有三条：1、 西移路径：西移路径：2、 西北路径：西北路径：3、转向路径：、转向路径：移速：移速：2030km/h2022-3-

21、14602022-3-14612022-3-14622022-3-14632022-3-14642022-3-1465After Hurricane Camille, 1969, Mississippi coast2022-3-14661、热带辐合带、热带辐合带热带辐合带热带辐合带是南北半球信风气流汇是南北半球信风气流汇合形成的狭窄气流辐合带，又称赤合形成的狭窄气流辐合带，又称赤道辐合带。由于辐合带区的气压值道辐合带。由于辐合带区的气压值比附近地区低，曾称赤道槽。比附近地区低，曾称赤道槽。从流场分析：从流场分析：从气压场分析：从气压场分析：三、热带辐合带三、热带辐合带2022-3-1467热带

22、辐合带按其气流辐合的特性分为两种类型：热带辐合带按其气流辐合的特性分为两种类型： 季风辐合带季风辐合带 信风辐合带信风辐合带北半球夏季，由东北信风北半球夏季，由东北信风与赤道西风相遇形成的气与赤道西风相遇形成的气流辐合带，活动于季风区。流辐合带，活动于季风区。风很小，几乎静风风很小，几乎静风南北半球信风直接交汇形南北半球信风直接交汇形成的辐合带。辐合带中成的辐合带。辐合带中吹吹东风东风热带辐合带的分类热带辐合带的分类2022-3-1468热带辐合带的位置随季节而南北移动，但热带辐合带的位置随季节而南北移动，但各地区移动的幅度并不各地区移动的幅度并不相等相等。主要活动于东太平洋、大西洋和西非的信

23、风辐合带，移动幅度较主要活动于东太平洋、大西洋和西非的信风辐合带，移动幅度较小，且一年中大部分时间位于北半球；而活动在东非、亚洲、澳小，且一年中大部分时间位于北半球；而活动在东非、亚洲、澳大利亚的季风辐合带，季节位移较大，冬季位于南半球，夏季又大利亚的季风辐合带，季节位移较大，冬季位于南半球，夏季又移至北半球。移至北半球。热带辐合带的季节变化热带辐合带的季节变化2022-3-1469热带辐合带一般只存在于对流层的中下层。季风辐合带，由热带辐合带一般只存在于对流层的中下层。季风辐合带，由于赤道西风带多数情况下出现在于赤道西风带多数情况下出现在 500hPa 层以下，其轴线随层以下，其轴线随高度向

24、南或西南倾斜；而位于海洋的信风辐合带，因交汇的高度向南或西南倾斜；而位于海洋的信风辐合带，因交汇的两支气流之间几乎没有温度和湿度差异，以及临近赤道带地两支气流之间几乎没有温度和湿度差异，以及临近赤道带地转作用的消失，结果辐合带在不同高度上几乎重合。转作用的消失，结果辐合带在不同高度上几乎重合。热带辐合带的天气热带辐合带的天气2022-3-1470热带辐合带，特别是季风辐合带是低纬度地区水汽、热量最集中热带辐合带，特别是季风辐合带是低纬度地区水汽、热量最集中的区域，其月平均降水量达的区域，其月平均降水量达 300400mm 。 水汽凝结释放的大量水汽凝结释放的大量潜热成为最重要热源。而热带辐合带

25、被加热之后又激发对流云、潜热成为最重要热源。而热带辐合带被加热之后又激发对流云、热带气旋等热带天气系统的产生。卫星云图上，季风辐合带常表热带气旋等热带天气系统的产生。卫星云图上，季风辐合带常表现为一条绵延数千千米的东西向的离散云团组成的巨大云带。现为一条绵延数千千米的东西向的离散云团组成的巨大云带。2022-3-1471四、东风波四、东风波u东风波东风波（East dispute）是指副热带高气压偏向低纬一侧的东风）是指副热带高气压偏向低纬一侧的东风气流，在自东向西运动时，常存在一个槽或气旋性曲率最大区，气流，在自东向西运动时，常存在一个槽或气旋性曲率最大区，呈波状形式自西向东移动。这种波动出

26、现并活动在东风气流中，呈波状形式自西向东移动。这种波动出现并活动在东风气流中，故泛称为东风波。故泛称为东风波。u在北半球东风波上的波峰称为在北半球东风波上的波峰称为“东风槽东风槽”，习惯上也称为，习惯上也称为“东风东风波波”。由于气流辐合，水汽充沛，常易产生阵雨或雷雨。我国夏。由于气流辐合，水汽充沛，常易产生阵雨或雷雨。我国夏秋季东南沿海一带常受来自太平洋的东风波影响。秋季东南沿海一带常受来自太平洋的东风波影响。u波长一般达波长一般达10001500km，长者达，长者达40005000km；伸展高度一般；伸展高度一般为为67km，有的可达对流层顶；最大强度出现于，有的可达对流层顶；最大强度出现于700500hPa之间；之间；周期周期37天；移速天；移速2025km/h。2022-3-1472东风波一般表现为东风波一般表现为东北风东北风与与东南风东南风之间的之间的切变切变。北半球东风。北半球东风波一般呈波一般呈倒倒V形形模式，波轴随高度的变化因地而异。模式，波轴随高度的