天气学第三章(丁).ppt

§3.1 气旋、反气旋的特征和分类 §3.2 涡度和涡度方程 §3.3 位势倾向方程与ω方程 §3.4 温带气旋与反气旋 （二）温带气旋的发展1.气旋发展的初生期高空温压场(波动阶段) 原先地面上有一条静止锋，锋北面是冷空气，锋南面是暖空气，冷空气自东向西运动，暖空气自西向东运动，当冷空气向南插入锋下，暖空气向北抬升，并出现1～2条闭合等压线 2.气旋发展的青年期高空温压场(成熟阶段) 随着波动的发展，气压进一步下降，闭合等压线增加，冷空气进一步向南推进，冷锋附近出现阵雨或阵雪，暖锋前也出现降水，降水区域扩大。随着气旋的发展，低层扰动逐渐向高层发展，气流作螺旋式的上升，高空低槽也逐步加深。 3.气旋发展的锢囚期高空温压场(锢囚阶段) 气旋发展至最盛时期，自地面到500毫巴高度均已成为圆形闭合环流。地面冷锋逐渐追上暖锋，并将地面暖空气上抬，气旋开始锢囚。这时，云雨范围最大，强度加强，风力增大，天气变化最剧烈。但由于地面已为冷空气所占据，成为冷性涡旋，因而气旋开始减弱 4.气旋发展的消亡期高空温压场（消亡阶段） 气旋发展的最后阶段，暖空气仅残留在地面东南角，低层整个气旋中心辐合加强，地面加压，已变为冷性涡旋，低压中心部位开始填塞。从地面到500毫巴左右的闭合环流减弱，上升运动已消失，气旋减弱，以至消亡 三、温带反气旋的发展 温度场落后于高度场，地面高压脊位于高空高压脊前部，地面气旋后部的冷气团南缘为通过地面气旋的锋带 地面反气旋发展到最盛期，有闭合中心、闭合等压线，500hPa也出现闭合等高线，温压场形势与初生阶段类似，但温度场中心与高度场中心接近。动力因子和热力因子达到最强后开始减弱 转为暖性反气旋或并入副热带高压中 四、气旋再生与气旋族 五、气旋反气旋天气特征 六、热低压 热低压：一种无锋气旋，一般只出现在近地面层，3~4km就不明显的暖性低压系统，浅薄少移动。 分为：地方性热低压和锋前热低压 §3.5 东亚气旋与反气旋 三、蒙古气旋和江淮气旋 （三）爆发性气旋： 24小时内气压下降在24hpa以上，天气变化激烈，辐合很强，可生成灾难性天气。 消亡阶段 高空温压场近于重合，成为一个深厚的冷性涡旋，锋面移出，动力和热力因子迅速减弱，摩擦作用使气旋消亡 天气：云、降水减弱，云底抬高 卫星云图上云消散 温带反气旋生命史分三个阶段： 初生阶段 发展阶段 消亡阶段 气旋再生：趋于消亡或已经消亡的气旋在一定的条件下又重新发展起来的过程。 有三类： 副冷锋加入后再生 气旋入海后再生 两个锢囚气旋合并加强 气旋族：在同一条锋系上出现的气旋序列 以气旋、反气旋的空气运动特征为背景的气团天气和锋面天气的综合 气旋：逆时针气流，对应有辐合上升运动 反气旋：顺时针气流，对应有辐散下沉运动 一、东亚气旋的源地、路径和移速 1、源地：两个发生频率最大地带30o-35oN,45o-50oN 东亚地区气旋主要发生地区： 南方气旋（25o-35oN）：江淮气旋和东海气旋 北方气旋（45o-55oN）：蒙古气旋 东北气旋 黄河气旋 黄海气旋 一、温带气旋生命史 四个阶段： 波动阶段 发展阶段 锢囚阶段 消亡阶段 二、温带气旋的发展 基本概念 准地转适应（流线与等高线平行） 斜压性（等压面上有等温线，等温线越密集，温度梯度越大，热成风越大，斜压性越强） 高低层配置（低层：地面，高层：500hPa） 影响气旋发展的主要因子： 热力因子（冷暖平流） 动力因子（涡度平流） （一）斜压系统发展的物理过程及发展因子 温带气旋主要是在锋区发展起来的，有很大斜压性，温度场位相落后于高度场，高空槽前地面为气旋，槽后地面为反气旋。 地转适应 槽前正涡度平流 高层风场不适应气压场 气旋性涡度增加 由地转偏向力产生高层辐散 气柱质量减小（低层减压） 低层气压场不适应风场 由气压梯度力产生低层辐合 产生上升运动 达到新的适应 适应原理 高层辐散负涡度延缓正涡度的增加；上升冷却，气柱厚度减小，气压场与风场适应；低层质量辐合（补偿），在地转偏向力的作用下产生风场向气压场的适应） 高空槽前： 总结：槽前正涡度平流，促使地面气旋发展并产生上升运动 槽后负涡度平流，促使地面反气旋发展并产生下沉运动 高空槽区： 槽中冷平流 等压面间厚度降低 气压场不适应风场 在气压梯度力的作用下产生高层辐合 地面加压气压场不适应 风场 在气压梯度力的作用下产生低层辐散 高层辐合低层辐散产生下沉运动 达到新的地转平衡 适应原理：高层辐合有气旋性环流使风场向气压场适应，下沉运动绝热增温抵消了冷平流的作用，使地面加压不致过快；低层辐散有反气旋环流使风场向气