5卫星气象学_第五章.ppt

第五章天气尺度云系特征分析 用卫星云图分析高空槽脊、锋面、急流、 气旋，以及热带气旋等影响我国的主要天气系统是非常重要的，只有正确的分析，才能做出准确的预报。 第一节中纬度地区大尺度云系分析 由卫星云图可以获得云的大范围分布状 况。云的大范围分布表现为一定的结构型 式，这些特定的结构型式与一定的天气系统 和大气物理过程相联系。因此，识别云的大 范围分布有助于对天气系统的分析预报和大 气物理过程的理解。 1．带状云系 指一条大体上连续、具有明显长轴、长宽之 比至少为4：1的云系。 云区：云系的长宽比小于4:1时。 云带一种相对宽而连续的带状云型称为云带。 它具有清晰的弯曲或不弯曲的长轴，其长宽 之比至少为4：1，而且宽度大于1个纬距。 云带属天气尺度云系，常由多层云系组成， 云种有卷状云，也有积状云和层状云。锋面、 赤道辐合带都表现为带状云系。 云线宽度小于l个纬距的带状云系。长为 30至数百千米不等。它可以出现在中高纬地 区冷锋附近，也可以出现在热带洋面上。 云线有积云线和卷云线两种，积云线由积云、 浓积云组成，在可见光的图上表现清楚，能 指示低空风向；卷云线在红外云图上清楚， 作为高空风的良好指标。 另外，弧状云线是中尺度对流系统中的重要 成员，是雷暴外流的前边界。 2、涡旋云系 涡旋云系由一条或多条不同云量和云类 的螺旋云带朝着同一个中心辐合形成的，与 大气中的气旋性(正)涡度相联系。其水平尺 度为600～1500 km。有组织的螺旋线或积云 汇合线，它与气旋性相对涡度相联系，常称 为涡度中心。例如，热带气旋、高空冷涡云 系等都是涡旋云系。 有时涡旋云系表现为一片密蔽的圆形云区，涡旋中心就是云区的几何中心。 3、云团 云团是产生暴雨和强对流的一种中尺度 系统。通常，云团由多个积雨云、混合性云 或积云与层云相镶出现的云簇等组成，并与 卷云砧连成一片，表现为一片白亮的密实云 区。 云团的形状与大尺度环流背景以及产生 云团的扰动强度等因素有关，其形状有圆形、 准圆形、椭圆形、螺旋状等。 螺旋状表示与云团相联系的扰动在流场上已 出现闭合环流。西南季风中的云团呈纺锤状。 云团的水平尺度达几十至几百千米，按 尺度划分，它们可以分成中尺度和中间尺度 两种。其生命史在1d左右，但也有云团生命 史可超过1d。按照云团造成的天气，则可以 分成暴雨云团和雷暴云团两种。 红外云图上云系的大尺度分布 可见光云图上云系的大尺度分布（2008.7.21.13时） 可见光云图上云系的大尺度分布（2008.7.21.13时） 4、细胞状云系 云图上形似细胞状的云称为细胞状云系。 它的直径约40～80 km。 细胞状云系是冷空气受到下垫面加热， 并在水汽较充分的条件下形成的。因此，秋 冬我国北方海面冷锋后部常常出现细胞状云 系。另外，夏秋华北冷涡和东北低压后部也 会出现细胞状云系。 细胞状云系按生成的环境差异又分成开 口(又称未闭合)和闭口两种。 当冬季洋面冷锋后面的冷空气从大陆进入海 面，受到暖的海面加热，在海面与气温相差 大的地区，形成开口(未闭合)细胞状云系， 在海面温度相差较小的地区形成闭合细胞状 云系。这种细胞状云系的直径为40～80km， 由于尺度较大，一般不易在地面上观测到。 凡是出现细胞状云系的地区，风速垂直切变 都较小，如果风的垂直切变较大，细胞状云 系也就被破坏。 未闭合细胞状云系的细胞形状呈指环状 或“u”字型，细胞的中心部分无云或少云，边 缘上主要为浓积云。它们出现在气温和下垫 面温度相差很大的地方，而且低空气流呈气 旋性弯曲，表明这里的冷空气受下垫面强烈 增温，对流旺盛。 闭合细胞状云系则呈球型，中央部分为 层积云，四周则少云或无云。它们通常出现 在冷高压的东南象限，低空气流呈反气旋性 弯曲。因低层对流活动层的上面有逆温层存 在，其对流活动受下垫面加热或云顶辐射冷 却所致，所以对流活动较弱。 5、逗点云系 形如逗点的云系称之为逗点云系。是涡 旋云系的一种它的形成和发展受到大气的非 均匀旋转，也就是由于大气绕着一个中心旋 转使云块变形造成的。 可以解释为大气闭合环流叠加于一云区 逗点云系的结构，从尺度上分有小尺度 涡度逗点云(中层系统)和大尺度逗点云系(中 高层系统)。 两种主要逗点状云型模型图 逗点云系的组成 影响逗点云系形状的因子：非均匀旋转及其变化；水汽的有效性；与云发展和消散有关的垂直运动；云系的不同高度；稳定度。 成熟的逗点云系 ?涡度逗点云系（对流性中低云，阵性降水、 在斜压叶状云下面） ?斜压叶状云系（层状云、顶部卷层云） ?变形云带（在逗点云系头部、卷云为主） 斜压带云系(a)：逗点云系的最高层卷云顶， 通常是层状云，除雷暴之外的降水呈连续 性，并常与冷锋、锢囚锋和暖锋相