天气及灾害性天气课件

1、第六章天气及灾害性天气与天气和天气学有关的几个概念天气：一定地区短时间内的大气综合状况。天气学：研究天气变化规律、并用于预报天气的一门科学。农业天气：在农业生产的重要时期出现的范围较大、持续时间较长、对农业有一定影响的天气过程。 指对天气形成具有重要影响的、在气压、风、温度等气象要素的空间分布上具有一定结构特征的大气运动系统。如高压、低压等。 不同的天气系统在时间和空间尺度上都有很大的差别。天气系统空间尺度越大、时间越长，空间尺度越小、时间越短。天气系统的时空尺度尺度类别行星尺度天气尺度中尺度小尺度空间104km103km102km101km时间几-几十d1-几d几-几十hr几hr例子副高、长

2、波气旋、锋、台风、槽雷暴、低涡、切变线积雨云、龙卷气团和锋123气旋和反气旋 常见的高空天气系统退出5天气预报业务系统与预报服务4灾害性天气与农业气象灾害第六章天气与灾害性天气一二1 气团和锋气团锋1. 气团的概念 气团：气团是指占据广大空间、水平方向上物理属性比较均一的大块空气。气团的形成：一般形成于高、低纬度大面积性质均一的下垫面，空气运动缓慢。气团的变性(transformation of air mass)：气团在移动的过程中，性质会发生变化，称为气团变性，变性后的气团称为变性气团。一.气团(air mass)(1)热力分类：冷气团(cold air mass) 气温低于相邻气团，或者

3、向着比自身温度高的方向移动的气团。暖气团(warm air mass) 气温高于相邻气团，或者向着比自身温度低的方向移动的气团。2. 气团的分类根据出现的地理位置:(2)地理分类纬度北极极地热带赤道海洋冰洋气团Am极地海洋气团Pm热带海洋气团Tm赤道气团E大陆极地大陆气团Pc热带大陆气团Tc冷暖湿干(1)极地大陆气团（变性西伯利亚气团）：来自西伯利亚、蒙古等地，冬季影响我国各地，夏季影响仅能达到我国北方与西北地区，偶尔亦能达到黄淮流域。在其控制下，一般辐射冷却强烈，气温低，天气晴朗。(2)热带海洋气团（热带太平洋气团）：来自热带太平洋和南海。在夏季，除西北部分地区外，全国其它各地均可受其影响；

4、冬季则仅影响华南与西南地区，有时也可影响到华东、长江以南地区。其低层一般不稳定，中层常有逆温层，天气一般晴朗少云。但在夏季，当有垂直运动发展时，其上的逆温层常被破坏，可出现对流性天气。3. 影响中国的主要气团(3)热带大陆气团：来自欧洲大陆、西亚等副热带地区。在夏季影响我国西部地区，有时也可影响到华北，其天气一般炎热而干燥，地面气温高，气层不稳定，但因其水汽含量少，故天气晴朗少云。(4)赤道气团：来自印度洋上赤道附近地区。夏季可影响到我国华南地区直至长江流域,并造成长江流域及其以南地区大量的降水。影响中国的主要气团各个季节影响中国的气团 冬季气团西伯利亚气团热带海洋气团陆上海上变性变性夏季气团

5、西伯利亚气团热带海洋气团赤道气团热带大陆气团春秋季气团 春秋季影响我国的气团仍然是极地大陆气团和热带海洋气团。两者一个逐渐增强，一个逐渐减弱。 春季，气温逐渐上升，极地大陆气团逐渐减弱，而热带海洋气团逐渐增强。两者分据南北，频繁地互相交绥，造成多变的天气。随着夏季的到来，全国大部分地区逐渐为热带海洋气团所控制。 秋季，气温逐渐降低，热带海洋气团逐渐减弱，极地大陆气团迅速增强，只需大约一个多月的时间就可在全国大部分地区占优势。但在高空，南方仍为副热带高压，两种高压重叠，出现秋高气爽的天气。1. 锋的概念 锋：大气中不同性质气团之间狭窄的过渡区，称为锋。过渡区的厚度与气团的水平尺度相比是很小的，可

6、看作一个面，称为锋面。锋面与地面的交线称为锋线。二.锋(front)冷气团暖气团锋面锋线 在冷气团一侧，冷空气密度大，呈锲状钻入暖气团的下方，使锋面成为倾斜面。锋面的倾斜程度称为锋面坡度（一般为1:70至250）。冷气团暖气团锋面锋面坡度 由于锋是不同性质气团之间的过渡带，因此具有以下几个特征。锋面两侧气象要素的差异较大。比如，在50至100km的范围内，温度可相差10至15。2.因两侧气压差异大，故一般有大风。3.因暖空气密度小，沿锋面爬升，绝热降温，水汽凝结成云，故锋面附近一般为阴雨天气。锋面特征2.锋的分类和锋面天气 根据锋面的运动方向和速度，锋可分为冷锋、暖锋、静止锋等几类。(1) 暖

7、锋(warm front) 暖气团向冷气团方向移动，由暖区向冷区移动的锋。锋区暖锋暖锋天气常出现连续性降水，雨区在锋前。锋前锋后锋线锋面移动方向(2)冷锋(cold front) 冷气团向暖气团方向移动，由冷区向暖区移动的锋。锋区冷锋冷锋天气出现连续性降水或阵性降水，雨区在锋后锋线锋前锋后锋面移动方向a. 第一型冷锋(缓行冷锋)：移速较慢。云系与降水与暖锋相似，但顺序相反。冷锋移动方向冷锋的移动速度相差很大，可分为两种类型。b. 第二型冷锋（急行冷锋）： 移速很快，锋前暖空气被迫急剧上升，产生剧烈的天气变化。 在这种冷锋的锋线附近，常因强上升运动产生旺盛的积雨云，并伴有雷雨、阵性降水天气，严重

8、时甚至出现冰雹、龙卷风等强对流天气。3.准静止锋 静止或移速很慢的锋。其成因有两种：（1）冷暖空气势均力敌 往往出现在冷锋南下，冷空气势力逐渐减弱以后。（2）地形的阻滞作用 冷锋移动过程中受高大山脉的阻挡，移速减慢后形成。(4) 锢囚锋 锢囚锋是冷锋快行追上暖锋，或两条冷锋合并而形成的锋。如果锋后冷气团比锋前冷气团更冷，称为冷性锢囚锋；如果锋后冷气团比锋前冷气团更暖，称为暖性锢囚锋。冷气团更冷气团暖气团冷气团更冷气团暖气团暖性锢囚锋冷性锢囚锋2006.11.30天气实况图一二2 气旋和反气旋气旋反气旋 在北（南）半球，大气中水平气流呈逆（顺）时针旋转的大型涡旋称为气旋(cyclone) 。气旋

9、一般是与低压相联系的。 气流与天气：气旋中空气逆时针由外向内旋转，气旋中空气辐合上升，绝热冷却，水汽凝结，成云致雨。因而气旋中一般为阴雨天气。 一.气旋气旋的概念气旋中气流示意图1.锋面气旋(frontal cyclone) 气旋中有锋面存在。东部为暖锋，西部为冷锋，大多出现在西风带，自西向东移动。锋面气旋剖面图2 无锋面气旋(frontal cyclone) 中间没有锋面的气旋。(1)热带气旋 形成于热带海洋，具暖心结构、强烈的气旋性涡旋。往往带来狂风、暴雨和惊涛骇浪，破坏力极大。按国际规定根据强度的不同可分为：台风（飓风）、热带风暴、热带低气压。(2)地方性气旋 局部地区，由于增温较快，其

10、上的空气温度比周围空气温度高，体积膨胀，空气密度减小，因此地面气压降低，形成热低压气旋。地方性气旋一般尺度较小，内部上升气流较弱，当空气较潮湿时，会出现云雨天气，其至可出现雷暴。 “桑美”于8月5日（2006年）晚在关岛东南方的西北太平洋洋面上生成，生成后以每小时20-25公里的速度向西北或西北偏西方向移动，强度逐渐加强，7日早晨加强为强热带风暴，当日下午加强为台风。尔后“桑美”逐渐向我国东部海域靠近，强度迅速增强，9日上午加强为强台风，当天傍晚前后继而加强为超强台风，并于当晚进入东海东南部海面，移速加快，以每小时30公里左右的速度向浙江省南部到福建北部沿海逼近，并于10日在浙江省苍南县南部沿

11、海登陆，登陆时中心附近最大风力有17级（60米/秒），中心附近最低气压为920hPa，为近50年来直接登陆我国大陆最强的台风。 反气旋：在北（南）半球，大气中水平气流呈顺（逆）时针旋转的大型涡旋。反气旋一般是与高压相联系的。 气流与天气：北半球反气旋中空气顺时针由内向外旋转，中间空气下沉，绝热增温。因而反气旋中一般为晴朗少云的天气。 二、反气旋(anticyclone) 由第五章可知，在纬度为30附近地区为副热带高压带。在北太平洋上，这个高压带是一个稳定少变的大型天气系统。其强度随季节而变，夏强冬弱。 太平洋副热带高压在我国简称副热带高压或副高，是对我国天气气候影响最大的天气系统之一。1. 太

12、平洋副热带高压(subtropical high)内部：有较强的下沉气流，气压梯度小，所以为晴朗少云、炎热微风的天气。西北侧：副高西北侧的暖湿气流与西风带的干冷气流相邻，形成锋面。因此该区水汽充沛，暖湿气流沿锋面上升，形成大雨带，这是我国东部最重要的一条大雨带。南侧：盛行东风，常有台风、热带风暴、热带低压等天气系统。副热带高压内部和外围天气副高与中国东部大雨带的移动雨带的形成 在中国东部，副热带高压的西北侧的偏南暖湿气流与西风带的干冷气流相交绥，形成静止锋大雨带，这是对中国东部广大地区影响最大的雨带。雨带位置 一般在副高西北侧，与副高中心脊线相距8到10（纬距）。雨带移动规律 与副热带高压的位

13、置密切相关。从春到夏向北推进；秋季向南退缩。 但雨带的北进不是连续的，而是时进时退，有时停滞，有时迅速北跳。 一般来说，雨带在北进的过程中有两次迅速的北跳，一次在六月上中旬，一次在七月中旬。中国东部大雨带的移动规律 4 5 6 7 8 9 10 （月） 华南雨季江淮梅雨华北雨季江淮秋雨华南雨季第一次北跳第二次北跳2515北纬副高脊线位置 东部大雨带的移动规律十分复杂，不同的年份副高的强度和位置有很大的变化，雨带的位置也大不相同。下表所示为多年平均位置。时间脊线位置雨带位置冬季(112月)13N以南南海春季(2/上6月/上)13 20N华南到江南初夏(6/中7月/上)20 25N江淮梅雨盛夏(7

14、/中8月/上)25 30N华北、东北秋季(8/中10月)迅速南撤迅速南撤华南前汛期 一般持续时间约25天左右江淮流域梅雨 一般从6月上中旬到7月上中旬华北和东北雨季雨带迅速南撤 冬季在亚欧大陆北部为一强大的高压，称为蒙古高压或西伯利亚高压。这是冬季世界上最强大的高压。形成原因：(1)冬季大陆上冷却速度快，十分寒冷，空气下沉，成为高压；(2)有利于空气堆积、停滞的地形作用。青藏高原、蒙古高原等高大的地形阻挡了冷空气的南下，使大量的冷空气堆积成为高压。2. 蒙古高压（西伯利亚高压）有利于形成蒙古高压的地形西伯利亚蒙古高原青藏高原蒙古高压实例一二3 常见的高空天气系统西风槽、脊和东风波高空切变线和低

15、涡一.西风槽(trough)、脊(ridge)和东风波1. 西风槽脊 在副高北侧地区，3km以上的西风带。西风气流中常常产生波动，形成槽和脊。典型槽脊及其前后的划分脊线槽线槽前槽后脊前脊后脊后脊前槽前槽线北H1H2H3 槽前脊后：气流由南向北流动，温度不断下降；与两侧空气相比为暖湿空气，有上升运动，这两个因素都会空气产生凝结降水现象，所以一般为阴雨天气。槽和脊各部位的天气 槽后脊前：气流由北向南流动，温度不断升高；与两侧空气相比为干冷空气，有下沉运动，由于这两个因素，一般为晴朗天气。槽和脊各部位的天气2. 东风波 副热带高压南侧的低纬度热带地区，有深厚的东风气流，在东风气流中自东向西移动的低压

16、槽，称东风波。气流和天气：槽的形状为倒V形，与西风槽相反，又称“倒槽”。在我国华南地区槽后辐散，天气晴好，槽线附近，降水开始，最大降水量出现在槽前的气流辐合区内。出现季节：多出现于盛夏。 1. 切变线(shear line) 在850hPa或700hPa等压面图上风向风速发生气旋性变化的不连续线。在其附近，气流辐合上升，多为阴雨天气。二、高空切变线和低涡2. 低涡(vortex) 出现在中纬度中层大气中，是强度较弱、范围较小（一般几百公里）的冷性低压。特点：它在850hPa和700hPa图上比较明显，大多有冷中心配合。低涡中有较强的辐合上升气流，可产生云雨天气，尤其在低涡东部和东南部上升气流最强，云雨天气更为严重。低涡经常出现在我国西北和西