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气旋与反气旋 《海洋气象学》GDOU 2013 1 气旋是三维空间上的大尺度涡旋，其中心气压低、四周气压高，是一种近地面气流向内辐合，中心气流上升的天气系统。 气旋 Cyclone 2 气旋 由于地球自转与科氏力(Coriolis effect)作用，使得气旋在北半球作逆时针旋转，在南半球做顺时针旋转。 气旋与低压是对同一天气系统的不同描述，气旋针对气流状况，而低压指气压分布状况 3 气旋的成因 气旋实质上是一个由气流垂直运动连接而成的低空辐合、高空辐散的环流系统。在低空的某个低压区，气流从四处流向这里，使低压区空气被迫抬升。气流升至高空后又向四周流出。于是，低层大气就会不断地从四周向中心流入以补充上升的空气，高空大气又自动流出，气旋就形成了。 4 气旋的发展 初生：当冷锋移动缓慢或趋于静止时，锋上出现小波动，即气旋波，在波动前方暖空气向冷空气方向移动，形成暖锋；在波动的后方冷空气向暖空气方向移动，形成冷锋，故围绕着波动产生了气旋型的环流,环流中心气压下降，形成低压中心。 成熟：随着气旋性环流的加强，中心气压不断下降，且气旋的暖区越加明显。在此阶段，由于暖空气沿冷锋和暖锋上升，水汽因膨胀冷却而凝结，出现系统性的云系和降水。 注：气旋波，又叫锋面波，是一种在锋面上产生的类似波动的变形 5 气旋的发展 锢囚：通常由于冷空气中的风速较强，冷锋比暖锋移动得快，最后冷锋赶上了暖锋，这时冷锋后和暖锋前的冷空气相合，而冷锋前和暖锋后的暖空气则被抬升到高空，冷暖平流作用消失，高低空气旋中心轴线几乎垂直，锋面变成锢囚锋，此时的气旋环流最强，中心气压最低，称为锢囚气旋。 衰老阶段。当气旋中心被来自各方的冷空气所占据时，气旋就进入衰老阶段，这时气旋的环流减弱，气压升高，范围扩大，在对流层下部变成温差较小的大冷涡。当暖空气被抬升到更高层之后，上升运动减弱，云雨也随着减少。 6 根据气旋形成和活动的主要地理区域，可将气旋分为极地气旋、温带气旋、副热带气旋、热带气旋等几类。 气旋的类型 7 极地气旋 Polar vertex 极地气旋也叫极地涡旋，是一种持续的、大规模的气旋，发生于地球两极，介于对流层和平流层的中部和上部。它全年存在，但夏季弱而冬季强。 南极极地涡旋比北极极地涡旋更为显著，持续时间更长。因为北极陆地的分布情况使罗斯贝波加强，削弱了极地涡旋。 北极涡旋形状瘦长，有两个中心，一个在加拿大的巴芬岛，而另一个在西伯利亚的东北部。 除地球外，一些天体也有极地气旋现象，包括金星、火星、木星和土星的卫星土卫六。 8 Outside earth Mars Titan 9 温带气旋 Extratropical cyclone 温带气旋是活跃在温带中纬度地区的一种气旋，又称为“温带低气压”或“锋面气旋”。 温带气旋是一种冷心系统，其出现伴随着锋面，尺度一般较热带气旋大，可达几百乃至数千公里。 10 2003Low pressure system over Iceland 11 温带气旋的生成原因 自己生成 一些温带气旋由锋面上的一个波动发展而成。在锋面上因某些原因而形成波动，并在波动顶点附近出现一条闭合等压线，此后逐渐发展，形成一个完整的气旋。 热带气旋变成 温带气旋亦可由热带气旋变成，当热带气旋北移至温带一带，受西风槽影响而失去了热带气旋的特性，转变成温带气旋。 由亚热带气旋转成 若果亚热带气旋能够北移至温带一带，并与锋面结合，变成拥有温带气旋的特性，可以转化成温带气旋。 12 温带气旋发生地点 13 亚热带气旋 Subtropical cyclone 亚热带气旋是与锋面无关的气旋，特性介乎热带气旋及温带气旋之间，通常是高空冷心低气压伸延至地面形成的，有时会转化为热带气旋或温带气旋。 著名的1991年“完美风暴”便是一个由温带气旋演变成的亚热带气旋 14 完美风暴 Perfect Storm 1991 15 热带气旋 Tropical cyclone 热带气旋是发生在热带、亚热带地区海面上的气旋，由水蒸气冷却凝固时放出潜热发展而出的暖心结构。当热带气旋登陆后，或者当热带气旋移到温度较低的洋面上，会因为失去温暖、潮湿的空气供应能量，减弱消散，或失去热带气旋的特性，转化为温带气旋。 伴随热带气旋的大风、大雨、风暴潮等可以造成严重的财产损失或人命伤亡；不过热带气旋亦是大气循环的一个组成部分，能够将热能由赤道地区带往较高纬度地区。 16 热带气旋（演示） 17 热带气旋的习惯称呼 习惯上，不同的地区热带气旋有不同的称呼。人们称西北太平洋沿岸（例如中国东南沿海、韩国、日本南部、台湾、越南与菲律宾等地）及附近洋面的热带气旋为台风(Typhoon)，而大西洋和东北太平洋沿岸及附近洋面的热带气旋则依强度称为热带低气压、热带风暴或飓风(Hurricane)。 气象学上，则