中高纬度天气系统.ppt

1、第五章 天气系统和天气过程,天气系统 天气过程,一、对流层中、上层 ，500hpa （大型天气系 统，）： 大气长波、阻高、切断低压、极涡 二、对流层中、下层 ，700、850hpa （西风带中型扰动）： 高空槽、切变线、低涡 三、近地面： 温带气旋和反气旋,第二节 中高纬度天气系统,一、高空主要天气系统,波状西风气流 超长波：波长10000千米 长波：波长300010000千米 短波：波长3000千米,（一）大气长波,行星波、罗斯贝波 波长：50007000千米，P109图 波幅：1020个纬距以上 移动：自西向东，10经度/天，准静止，倒退 时间：35天以上,长波槽、脊的活动： 是维持大气

2、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背景条件。 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。 短波： 槽前：上升气流，云雨天气； 槽后：下沉气流，晴朗天气。,（二）阻塞高压和切断低压,大气长波演变而成的闭合系统,1、阻塞高压（阻高）,温压场较对称的深厚暖高压 特征： （1）闭合中心，50N以北 （2）57天 （3）移动：78个经度/天，准静止，向西退,形成 命名 地区性、季节性 天气： 晴朗，不同部位有差异 东部：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 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

3、显。 在亚洲主要出现在乌拉尔山和鄂霍次克海地区的上空； 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过程影响较大。 如夏季：亚洲东北部鄂霍次克阻塞高压出现后，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。,2、切断低压,温压场较对称的冷低压。 形成、消亡 天气： 前部（东和东南侧）：云雨天气 后部（西侧）：降水 （三）极地涡旋 高空：极地涡旋（冷低压） 低空：冷高压,2、切变线,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。 特征： （1）850、700hpa等压面上 （2）两侧气流出现明显的气旋式切变 （3）两侧温度梯度很小

4、（与锋的主要区别）,（四）高空低压槽和切变线 1、高空低压槽：对流层中层西风带上的短波槽。,分类：,（1）冷锋式切变：偏北风与偏西风之间的切变，自北向南移动；与冷锋类似。 （2）暖锋式切变：东南风与西南风之间的切变，自南向北移动；与暖锋类似。 （3）准静止锋式切变：东风与西风之间的切变，少移或南北摆动；与准静止锋类似。,结构与天气：,气流呈气旋式环流，水平辐合明显，利于发展上升运动，产生云雨天气。 （1）冷锋式切变：降水量不大，时间不长 （2）暖锋式切变：云层厚，降水量较大，时间较长 （3）准静止锋式切变：气流辐合较弱，云层较薄，降水量不大，时间较长,江淮切变线： 产生于江淮流域（青藏高原以东

5、，2535N之间）中低层上空准东西向的切变线。 沿切变线经常有西南涡东移，造成沿途的大降水天气， 它是引起江淮流域暴雨的主要天气系统之一。,3、低涡（冷涡）,700hpa上较明显； 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； 范围较小，几百千米； 地面常被诱导出低压； 辐合上升，云雨天气。 我国：西北涡、西南涡,二、温带气旋和反气旋 （一）气旋的概念,定义,气旋是指在同一高度上中心气压比周围低、占有三度空间的大尺度涡旋。,低压（气压场） 中心气压比周围低 气旋（流场） 气流逆时针旋转（北半球） 气流顺时针旋转（南半球）,气旋的发展（加深）,气旋的减弱（填塞）,2、气旋

6、的分类,（二）温带气旋（锋面气旋）,1、结 构,活动在中高纬地区的气旋，多为锋面气旋。,锋面气旋是一个呈逆时针方向旋转的涡旋，自中心向前方伸展出一条暖锋，向后方伸展出一条冷锋，冷、暖锋以南为暖空气，以北为冷空气。,锋面气旋天气模式,1、结 构,（1）初生阶段 ： 气旋发生前高纬，偏东风， 温度低；低纬是偏西风， 温度高； 中间有一条准静止锋（a）。,2、温带气旋的生成,开始出现波动时，冷空气向南侵， 暖空气向北扩展， 于是静止锋带东端演变为暖锋， 西端演变为冷锋， 并出现了相应的锋面降水。 地面图上开始形成低压中心， 出现了一条闭合等压线（b）。,2、温带气旋的生成,（1）初生阶段 ：这个阶段

7、，高空温压场特点是（b）（书本135页） ，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。,在此温压场的配置下，暖锋前热力 因子引起减压(图a横线区)。冷锋 后为热力增压（+）。气旋中心为 动力因子引起减压(图a竖线区)， 促使气旋加深发展。此阶段天气发 展较弱。,（2）成熟阶段： 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。 地面图上等压线增多（d），气旋中心气压值比外围低10一20hpa左右。,此阶段，高空温压场振幅 增大（e），温度槽接近 高空槽。地面气旋仍处在 高空槽前，

8、气旋前部仍为 暖平流（d），后部为冷 平流，暖空气区变窄。,2、温带气旋的生成,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，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（h），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。,天气达最盛期，出现大范围云雨区，雨量增大，风力加强，常可造成危害。,2、温带气旋的生成 （3）锢囚阶段：,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压（k）。在地面摩擦、辐

9、合作用下，气旋逐渐填塞、消亡。,2、温带气旋的生成 （4）： 消亡阶段,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大风和降水。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，常会造成大风和风沙。,一个锋面气旋活动时间约5天左右。但并非气旋都需经历全部阶段。,锋面气旋在对流层的中下层主要是辐合上升的气流，产生云和降水天气。,3、锋面气旋的天气,云：近中心宽、远中心窄,降水：近中心对流云，阵性降水；远中心降水区较宽。,如果暖空气为热带大陆气团，锋面上无降水或出现一些薄云； 如果暖空气为热带海洋气团，当空气层结稳定时，锋面上出

10、现一些层云和雾；当空气层结不稳定时，易有对流性天气发展。,风：暖区一侧偏南大风，冷区一侧西北大风，在干燥季节， 伴随大风会出现风沙。,东亚气旋,东亚气旋沿着对流层500hPa或700hPa气流的方向移动，并最终移向阿留申群岛及其以东的北太平洋海域。,东亚的锋面气旋源地主要集中于两个地带： 一个在4555N之间，即内蒙到东北一线，称为北方气旋； 另一个在2535N之间，即从长江中下游至日本南部，称为南方气旋。 这两类气旋集中带与东亚北、南两支锋带相联系。,气旋族,锋面气旋一般不是单个出现，而是在同一条锋上产出一连串的气旋，称为气旋族。 气旋族中每一个锋面气旋都同一个短波槽相对应。 气旋族上的各个

11、气旋，大致沿高空急流方向自西南向东北方向移动。 不同阶段,二、反气旋,1、反气旋的概念,定义,反气旋是指在同一高度上中心气压比周围高、占有三度空间的大尺度涡旋。,高压（气压场） 中心气压比周围高 反气旋（流场） 气流顺时针旋转（北半球） 气流逆时针旋转（南半球）,反气旋的发展（加强）,反气旋的减弱,天气：多晴朗天气,2、反气旋的分类,3、温带反气旋（冷高压）,活动在中高纬地区的反气旋。格陵兰、加拿大、西伯利亚和蒙古。,分类,天气状况,通常是晴朗的天气，风力不大。有时在夜间或清晨会出现辐射雾，日出后逐渐消散。当有逆温层存在且水汽较多时，逆温层下常出现层云、层积云，产生毛毛雨和雾等天气现象，能见度较坏。外围往往有锋面存在，尤其是在移动性冷高压的外围，其前部（东部或东南部）具有冷锋天气特征，后部（西部）具有暖锋天气特征。,寒潮天气过程：一种大规模的强冷空气的活动过程。 寒潮天气：剧烈的降温和大风； 有时伴有雨、雪、雨凇、霜冻、风沙、雷暴 （春秋的江南地区） 寒潮大风：西北大风（东北、内蒙古） 偏北大风（华北、黄淮） 东北大风（长江以南）,4、温带反气旋（冷