救捞气象 ppt课件 9锋气旋反气旋雾中小尺度天气系统

概述天气现象的空间分布与天气过程的随时间变化很复杂。1920年前后挪威锋面学派V.J皮叶克尼斯和伯杰龙等人以温度场为主要特征提出了气团和锋的概念，并运用这些概念从千变万化的天气现象和天气过程中总结出了许多天气分析和预报规则。气团

(AirMass)定义：在广大空间里存在着水平方向上物理属性（主要指温度、湿度和稳定度等）相对比较均匀的大块空气,称气团。水平范围:几百到几千公里不等。垂直范围:可达几公里到十几公里。在同一气团内，气象要素(如温度）的变化相对比较小。水平温度梯度一般小于1-2℃/100km。气团的形成条件(1)具备大范围物理性质比较均匀的下垫面:如辽阔的海洋，浩瀚的沙漠，大面积冰雪覆盖的极区等。(2)稳定的环流条件:使空气能比较长时间的缓慢移动在温、湿特性比较均匀的下垫面上，从而获得与下垫面相同的物理属性。气团的变性

气团变性：气团原有物理属性的改变，称为气团变性。气团变性的快慢主要取决于以下因素：

(1)源地性质与所经下垫面性质差异的大小。

(2)离开源地时间的长短和路程远近。

(3)空气运动状态和季节。通常冷气团变性快于暖气团。陆上快于海上。气团的分类

(地理分类)冰洋气团(Arcticairmass)：65N以北的极区。

Arcticcontinentalairmass:干冷、晴朗、稳定。

Arcticmaritimeairmass：夏季从海洋获得热量和水汽。极地气团(Polarairmass)：中高纬大陆和海洋(40～70N）。

Polarcontinentalairmass：干冷、晴朗、气层稳定；

Polarmaritimeairmass：冷湿、多云、阴天；气团的分类

(地理分类)热带气团(Tropicalairmass)：热带大陆和海洋(10～40N）。

Tropicalcontinentalairmass：炎热、干燥，晴朗少云、气层不稳定.Tropicalmaritimeairmass：热、湿不稳定、晴朗。赤道气团(Equatorialairmass)：热湿、不稳定、多雷暴、阵性大风和阵性降水天气。气团的分类

(热力分类)按气团的热力性质分类就是依据气团的温度和所经下垫面的温度对比来划分。冷气团(ColdAirMass):移向暖的下垫面的气团。具有不稳定的天气特点。暖气团(WarmAirMass):移向冷的下垫面的气团。具有稳定的天气特点。另外，两气团相遇时相对暖的称暖气团，冷的称冷气团。

冷、暖气团的天气特征

冷气团温度：使所经下垫面温度降低，本身温度升高。湿度：干燥稳定度：不稳定，变性快易对流云系：多积状云降水：阵性能见度：低层好，高层差风：阵性大风，有明显有日变化（上午弱，下午强）

暖气团温度：使所经下垫面温度升高，本身温度降低，与冷气团相反。湿度：潮湿稳定度：稳定，变性慢不易对流云系：多层状云降水：连续性降水，雾，毛毛雨能见度：低层差风：常定风，日变化不明显锋（Front)

锋的概念锋：冷暖气团之间的狭窄过渡带称为锋，锋具有一定宽度（地面30-40Km,高空达几百公里），由于地转偏向力的作用，锋在空中呈倾斜状态。锋的宽度远小于长度，可以把锋看成几何面，故称锋面。锋区：锋和某一等压面相交的区域。锋区中温度水平梯度特别大，等温线密集，并随高度向冷区倾斜。实际上锋就是两个性质不同的气团的过渡区。锋线：锋面与地面的交线称锋线。锋面和锋线统称锋。锋的分类暖锋(warmfront）

在锋面活动过程中，暖气团势力强，推动冷气团后退，并迫使锋面向冷气团一侧移动。锋前降水冷锋(Coldfront）

在锋面活动过程中，冷气团势力强，推动暖气团后退，并迫使锋面向暖气团一侧移动。锋后降水及大风静止锋

(Quasi-stationaryfront)：

在锋面活动过程中，冷、暖气团势力相当，互有进退，锋面很少移动，仅在小范围内摆动。降水时间长,强度小锢囚锋

(Occlusionfront)

冷锋移速快于暖锋，当冷锋追上暖锋后，或者两条冷锋迎面相遇，迫使暖气团抬离地面，锢囚到高空，近地层由冷锋后部的冷气团和暖锋前的冷气团构成的交界面，称为锢囚锋。冷式锢囚锋暖式锢囚锋CycloneandAnticyclone气旋

(Cyclone)

定义：由闭合等压线围成的，中心气压比四周低的水平空气涡旋称气旋。北半球风从四周以逆时针方向向中心辐合(南半球顺时针)。实际上气旋就是低压，气旋是从流场定义，低压是从气压场定义。气旋分类气旋分类：

(1)温带气旋：常带有锋面的气旋，又称锋面气旋，是中高纬度最常见的风暴天气系统。

(2)热带气旋：是无锋面气旋，俗称台风（后述）通常气旋的强度以其中心气压值来表示。中心气压值越低，表示气旋越强，中心气压值越高，表示气旋越弱。强度：以中心最低气压值表示，一般在1010-970hpa左右，强烈发展的锋面气旋，可达920hpa以下。水平范围：以地面图上最外围一条近似圆形的闭合等压线的直径表示，平均为1000Km，大的达2000-3000Km，小的几百Km，东亚

相对较小。

锋面气旋的强度和范围“完美风暴”——气旋的爆发性发展爆发性气旋爆发性气旋：当温带气旋发展速度达到ΔP/24h×sinφ/sin60≥1（φ：气旋中心所在纬度；ΔP：气旋中心气压24h降压幅度，单位为hPa）时，称为爆发性气旋。船舶采用定义法：即气旋中心不论在哪一纬度上，其中心气压的加深率只要24h达到24hPa，就定义为爆发性气旋。爆发性气旋俗称“气象炸弹”，是冬半年中高纬度洋面强烈发展的锋面气旋。它常伴有大范围的9～11级强风，具有很大的破坏力，严重威胁船舶的航行安全。爆发性气旋的源地北太平洋爆发性气旋主要发生在135E以东，160W以西，35N以北的洋面上。东亚大陆及邻近海域很少有气旋作爆发性发展，而在其东侧的西北太平洋洋面（35～55N，140～170E）是爆发性气旋的高发海域，约占82%。气旋路径影响我国海域的锋面气旋反气旋（Anticyclone)定义：由闭合等压线围成的，中心气压比四周高的水平空气涡旋称反气旋。在北半球风从中心以顺时针方向向四周辐散(南半球逆时针)。实际上反气旋就是高压，反气旋是从流场定义，高压是从气压场定义。反气旋分类按地理位置分类：极地反气旋，温带反气旋和副热带反气旋;按热力结构分类：冷性反气旋：活动于中、高纬度对流层中下层的温带反气旋属此类，习惯上称冷高压。冷高压往往是低层冷空气堆积而形成的，随高度其强度减弱，是一个浅薄系统。暖性反气旋：出现在副热带地区的副热带高压属此类。高压区和高温区的分布基本上一致，是一个深厚系统。北半球有太平洋副热带高压和大西洋副热带高压。南半球三个大洋的副热带高压连成一个带状。反气旋的范围和强度1.水平范围：以地面图上最外围的闭合等压线的平均直径表示，反气旋的范围比气旋大的多，直径多为1500-2000km大的达5000km以上。最大的可与陆地和海洋相比。2.强度：以中心最高气压值表示，一般在1020-1040hPa左右，冬季最强的高压中心可达1070hpa；中心气压值越高，反气旋越强。风速的分布是中心小，边缘大。当反气旋中心气压值随时间升高时，称反气旋发展或加强，反之，称反气旋减弱。冷高压

(ColdHigh)冷高压是活动在对流层的中下层，中高纬度的冷性反气旋，它是个温压场的分布不对称的移动性的浅薄系统。南移过程中，强度逐渐减弱，最后消失或并入副高。亚洲冷高压是世界上最强大的冷高压。C冷高压的天气(1)冷高压的前部天气：位于冷锋的后部，急剧降温、升压、偏北大风可达11级，有时产生雨雪等恶劣天气，入海引起海面大浪。（恶劣天气区）(2)冷高压的中部天气：气压较高，气温略有回升、干冷、晴朗、微风、少云，易产生辐射雾。（冷高压控制的港湾可形成辐射雾）。(3)冷高压的后部天气：吹偏南微风（3～4级）。气温回升、湿度增大，类似于暖锋天气，入海后变性，后部常出现平流雾，毛毛雨或层云。交通运输部关于救捞系统做好2010－2011年度冬季寒潮大风及首场强冷空气过境期间海上值班待命工作的通知

发布日期：2010年10月13日受寒潮大风影响，(2005年)11月1日至12月13日，中国海上搜救中心总值班室共组织搜救行动177起，成功救助1526人，救助遇险船舶183艘。其中，仅12月3、4、5日三天，就出动专业救助力量14次，成功救助121人，救助遇险船舶6艘。12月10日一天出动10次专业救助力量，救助45人，救助遇险船舶两艘。

10级大风带来海上险情不断烟台力量紧急驰援以“大风、海上、救助”为主题词BAIDU冷高压的活动规律气候特征：冷高压的活动相当频繁，如我国一年四季都有冷空气活动，据统计冬半年每3～5天活动一次，较强的7天一次，强弱随季节而变化。冷高压的移动主要受高空的引导气流的影响（一般以700hPa气流来预报冷高压未来的移动）。冷空气的源地：影响我国冷空气的源地主要有三个：新地岛以东寒冷的洋面(18％)；新地岛以西寒冷洋面(49％)；冰岛以南寒冷洋面(33％)。关键区来自三个源地的冷空气侵入我国以前，95%都要经过西伯利亚中部(70～90E,43～65N)地区积累加强，然后南下入侵我国，该区被称为“关键区”。

影响我国的冷空气路径路径：主要指冷空气主体移动的路线。通常沿三条路径侵入我国：西北路（中路）：冷空气自关键区经蒙古到达我国河套附近南下，直达长江中下游及江南地区，势力较强，引起降温、西北大风；西路：由关键区经我国新疆、青海、西藏高原东侧南下，影响西北、西南和江南各地，一般强度较弱。东路：冷空气自关键区经蒙古我国华北北部，常常使渤海、黄海、黄河下游及长江下游产生东北大风。一般从关键区到我国华北、东北需三天左右，长江以南需四天左右。寒潮(ColdWave)定义:指大规模的强冷空气活动所带来的剧烈的降温、霜冻、降水和大风等灾害性天气，并使气温在24h内剧降10℃以上，同时这一天最低气温达5℃以下，称为寒潮。

但是我国幅员辽阔，同一的标准很难适合各地的情况。后来中央气象台又根据冷空气的强度和影响范围作了补充规定：一次冷空气活动，使长江中下游及以北地区48h降温10℃以上，长江中下游（春秋季为江淮地区）最低气温达4℃或以下，并且陆上有三个大地区伴有5～7级大风，海上有三个海域伴有6～8级大风者，称为寒潮或强寒潮。未达到以上标准者，则称为较强冷空气或一般冷空气活动。寒潮分布区：东亚、欧洲、北美，南半球只有澳大利亚。副热带高压( SubtropicalHigh)在南北半球的副热带（20-35）地区，为副热带高压带。北半球由于海陆分布不均匀的影响，高压带断裂，分成太平洋副热带高压和大西洋副热带高压。南半球副热带高压仍呈带状分布。西太平洋副高是永久性大气活动中心，是影响我国天气的重要系统，其范围、强度和位置随季节变化。在卫星云图上副高主要表现为无云区或少云区，边缘有云带，所以从云带的分布可以大致定出副高的范围。西太平洋副高位置和范围的表示方法：位置：以500hPa图上副高脊线的位置和走向表示副高的位置和走向，脊线的南北移动表示副高的北进和南退。（脊线既500hPa高空图上的东西风零线）。范围：以500hPa图上588等高线围成的区域表示。西太平洋副高的位置、强度、范围随季节周期性变化，还存在短期非周期性变化。500hpa副高脊月平均位置西太平洋副高季节变化：从冬到夏，由弱到强，自南向北移动（北跳西伸）。从夏到冬，由强到弱，自北向南移动（南退东缩）。外形特征：东西长，南北短的椭圆形。偶有南北长，东西短。500hpa副高脊月平均位置副高天气副高脊线附近天气：以晴朗、微风、炎热、少云天气为主；副高东部：盛行偏北风，加上加利福尼亚沿岸冷流上翻。大气层结稳定，使美国大陆西部炎热少雨，沙漠化，海上可出现雾和层云；西部：偏南气流，大气层结不稳定，多雷阵雨和雷暴大风。若西伸脊伸到我国沿海，偏南微风，多形成平流雾。南部：一般天气晴好，若有东风波，热带气旋等天气系统活动时，可产生雷暴、雷雨大风等灾害性天气。西北和北部边缘：与西风带相邻，多锋面气旋活动，上升运动强，常带来阴雨和风暴天气。副高与中国天气气候可致阴雨连绵；狂风暴雨；酷热难耐；迷雾重重（key:位置）1.降水锋面降水：锋面雨带位于副高脊线以北8-10个纬距台风降水：副高是台风移动的引导系统2.干旱3.反常的副高是造成我国大范围旱涝灾害天气的祸首4.副高的活动为什么会有异常？（大气环流异常）雾(Fog)雾的一般概念雾：由大量小冰滴或小冰晶所组成，悬在近地面附近空气中，使水平能见度小于0.5海里的天气现象。轻雾：水平能见度在0.5～5海里。浓雾：水平能见度小于0.5海里。雾的危害：交通、污染、健康雾的用途：雾水收集器秘鲁西部为濒临太平洋的山地和沙漠地区，属热带沙漠、草原干旱气候，年平均降水量一般不足50毫米。秘鲁为开发雾水资源，在西海岸利马(首都)以北105千米处的拉奥罗亚和利马以南602千米处的阿雷基帕设立了两个雾水收集站。雾水收集器是用尼龙网制成的，网上的小孔是1毫米X1毫米大小，面积4.5平方米。尼龙网支架下边有一个大铁盘收集雾水，经过小管流入自记雨量计中，即可测量出收集了多少雾水。两个雾水站收集雾水最多的一年是1988年5～8月期间。在拉奥罗亚收集雾水l336.2升，换算出雨量为296.8毫米。平流雾(AdvectionFog)定义和特点定义：暖湿空气流进冷的下垫面，导致气温下降，水汽凝结所形成的雾。多形成于冷暖海流交汇处的冷水面一侧。特点：

(1)浓度大，雾滴浓密，能见度恶劣；(2)水平范围广；(3)垂直厚度大；(4)持续时间长；(5)一天中任何时刻均可发生，无明显的日变化；(6)随风飘移。锋面雾(Frontalfog)定义：锋面上暖气团中的较暖水滴落到冷空气中，水滴蒸发所形成的雾。多见于锢囚锋两侧和暖锋前，在第一型冷锋后也可出现。特点：范围不大，浓度和厚度均小，随锋移动，持续时间短，日变化不明显。蒸汽雾(Steamfog)定义：寒冷的空气覆盖在较暖的水面上，由水面蒸发而形成的雾。多见于水面温度远高于空气温度时，冬季较高纬度的早上。特点：范围和浓度不大，厚度小，离水面几米，有时遮不住大船桅杆，持续时间短。形成条件：大的水气温差，即水温大于气温15℃。北冰洋蒸汽雾最有名。在我国见于冬季渤海和黄海。蒸汽雾和锋面雾统称为蒸发雾。辐射雾(Radiationfog)

定义：由下垫面辐射冷却，使低层气温降到零度以下所形成的雾。多见于陆地上，又称陆地雾。特点：范围、厚度均较小，四季均发生，有明显的日变化。夜间形成，清晨最浓，日出则散；可随风飘到海上。形成条件：晴夜，下垫面辐射强，水汽含量充沛，低层微风，层结稳定。多见于冷高压中心附近，晴朗，微风，少云。我国近海的雾南早北晚

南窄北宽

南少北多利用天气形势判断雾在海雾多发区，应连续接收地面预报图和表层水温图，分析是否存在成雾条件：适当的环流条件，充足的水汽来源和冷的海面条件。结合船舶单站观测资料进行进一步分析和测算。下图是常出现海雾的四种天气形式：利用天气形势判断雾入海冷高压西部低槽东部西伸副高西部静止锋和冷锋前部天气形势、天气系统和天气天气的变化与天气系统及其空间分布密切相关，天气系统及天气形势预报是天气预报的基础。天气形势与天气：天气演变是在一定的天气形势下发生和发展的，天气形势能显示未来一定时间内的天气变化趋势。因此，天气形势预报是天气预报的基础。天气系统是天气现象的制造者，同时又是天气现象的传播者。

中小尺度天气系统的概念

1含义：大气中存在的像雷暴和强雷暴一类空间尺度较小，生命史较短的天气系统。

2天气系统的分类：

1.大尺度：

①水平范围几百至几千公里。如气旋、锋面、台风、高空槽（脊）、长波等。

②生命史：一天至几天

2.中尺度：

水平范围十几公里至二、三百公里。如强雷暴、飑线、中尺度低压、中尺度气旋、飑中系统。

②生命史：一小时至十几小时

3.小尺度：

水平范围几十米至十几公里。如雷暴、龙卷、尘卷、山谷风。

②生命史：几分钟至一小时对流性天气过程

在暖季，当大气层结处于不稳定状态、空中有充沛水汽、并有足够对流冲击力的条件下，大气中对流运动得到强劲发展，其所形成的天气系统称对流性天气系统，如雷暴、龙卷、飑线、冰雹等。这些天气系统不仅尺度小、生命期短，而且气象要素水平梯度很大、天气现象剧烈，具有很大破坏力，往往是一种灾害性天气系统。雷暴

(Thunderstorm)定义：指积雨云中发生的雷电交加的激烈放电现象。雷暴属小尺度天气系统，水平尺度仅10km左右，时间尺度几十分钟。通常伴有暴雨、阵性大风、有时有冰雹、龙卷等强对流天气。雷暴的地区性和季节性：低纬度雷暴出现的次数多于中纬度，中纬度又多于高纬度。内陆多于海洋。季节变化明显，夏季多，春秋少，冬季没有。雷暴形成的条件：充沛的水汽，不稳定的大气层结。积雨云鬃积雨云雷暴及雷暴高压雷暴过境时的天气特征：气压涌升，气温急降，风向突变，风力猛增，雷电交加，阵性降水，持续时间几十分钟飑线（Squallline）飑线定义：由若干排列成行的雷暴单体或雷暴群组成的狭窄强对流天气系统。范围：宽度小于1Km，长度几十公里到几百公里。生命史：几十分钟到十几小时。（飑线属中尺度天气系统）飑线的天气特征：1.飑线与雷暴高压相伴而产生，高压的前沿就是飑线。2.飑线上可出现，雷暴、暴雨、阵性大风、冰雹或龙卷等。剧烈天气现象。

3.飑线过境时，风向突变，风速猛增，气压骤升，气温陡降。地面图上飑线天气形势龙卷（Spout）定义：是大气中一种小范围、强烈对流旋转的