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1、第八章 天氣系統(tǒng)和天氣過(guò)程,本章內(nèi)容,天氣系統(tǒng) 天氣過(guò)程,天氣過(guò)程： 各種天氣系統(tǒng)相互配合，隨著時(shí)間和空間而變化的過(guò)程。,天氣： 一地短時(shí)間內(nèi)的大氣狀況及其變化的總稱。 一地短時(shí)間內(nèi)各種氣象要素綜合表現(xiàn)出的大氣物理狀態(tài)。,天氣系統(tǒng)： 具有一定結(jié)構(gòu)特征，并能產(chǎn)生一定天氣的大氣運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。,第一節(jié) 天氣系統(tǒng),氣團(tuán) 鋒 氣旋 反氣旋 高空槽脊 切變線、低渦、低空急流,天氣系統(tǒng)尺度的劃分：,尺度的概念,尺度是表征一個(gè)系統(tǒng)在空間上的大小，或在時(shí)間上持續(xù)的長(zhǎng)短。,天氣尺度的劃分 從水平尺度及持續(xù)時(shí)間來(lái)劃分。,,,一、氣團(tuán),定義,大范圍的空氣團(tuán)，在其內(nèi)部氣象要素的水平分布比較均勻，垂直分布基本一致，在其控制的
2、區(qū)域內(nèi)，天氣氣候特征也大致相同。,氣團(tuán)的概念,尺度,水平尺度幾十千米，垂直尺度幾至幾十千米,氣團(tuán)的形成和變性,形成的條件,大范圍性質(zhì)均勻的下墊面； 適合的環(huán)流條件（反氣旋）。,氣團(tuán)的變性,變性氣團(tuán) 氣團(tuán)內(nèi)部多晴好天氣 冷暖氣團(tuán)交界處多陰雨天氣,氣團(tuán)的分類(lèi),分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),地理分類(lèi)、熱力分類(lèi),地理分類(lèi)（氣團(tuán)源地的地理位置和下墊面性質(zhì)）:北半球,熱力分類(lèi)（氣團(tuán)的相對(duì)溫度）,氣團(tuán),冷氣團(tuán) 北極氣團(tuán)、極地氣團(tuán),暖氣團(tuán) 熱帶氣團(tuán)、赤道氣團(tuán),,我國(guó)境內(nèi)的氣團(tuán),冬季,西伯利亞氣團(tuán)（絕大部分地區(qū)） 熱帶太平洋氣團(tuán)（東南沿海） 南海氣團(tuán)（云南）,熱帶太平洋氣團(tuán)（東部地區(qū)）、熱帶大陸氣團(tuán) （西部地區(qū)）、赤道氣團(tuán)（長(zhǎng)
3、江以南地區(qū)）、西伯利亞氣團(tuán)（長(zhǎng)城以北、大西北）、極地太平洋氣團(tuán)（東北地區(qū)）,夏季,二、鋒,鋒的概念,鋒區(qū)（鋒面）：,冷、暖氣團(tuán)之間的過(guò)渡區(qū)域。,鋒面天氣,鋒面附近的云、雨、風(fēng)等天氣，成為鋒面天氣。,鋒面兩側(cè)的氣象要素和天氣狀況,氣象要素有明顯差異，天氣變化十分劇烈。,鋒的分類(lèi),北極氣團(tuán),冷鋒,冷鋒過(guò)境后的天氣,降溫和偏北大風(fēng),副冷鋒的概念,冷氣團(tuán)在移動(dòng)過(guò)程中，由于變性的程度不同，或有冷空氣補(bǔ)充南下時(shí)，在冷鋒（主鋒）的后面，即同一冷氣團(tuán)內(nèi)又可形成一條新的冷鋒，稱之為副冷鋒。,冷鋒分類(lèi),根據(jù)移動(dòng)速度和天氣特征劃分：,第一型冷鋒（緩行冷鋒） 第二型冷鋒（急行冷鋒）,第一型冷鋒（緩行冷鋒）,第二型冷鋒
4、（急行冷鋒）,夏半年 積雨云 陣性降水 冬半年 層狀云（卷云、 卷層云、高層云、 雨層云） 連續(xù)性降水,暖鋒,暖鋒過(guò)境后的天氣,升溫,華北靜止鋒、江淮靜止鋒、華南靜止鋒、南海靜止鋒,準(zhǔn)靜止鋒（靜止鋒）,天山靜止鋒、昆明靜止鋒,地形靜止鋒,錮囚鋒,三、氣旋,氣旋的概念,定義,氣旋是指在同一高度上中心氣壓比周?chē)?、占有三度空間的大尺度渦旋。,低壓（氣壓場(chǎng)） 中心氣壓比周?chē)?氣旋（流場(chǎng)） 氣流逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（北半球） 氣流順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（南半球）,氣旋的發(fā)展（加深）,氣旋的減弱（填塞）,天氣：多陰雨天氣,氣旋的分類(lèi),溫帶氣旋（鋒面氣旋）,結(jié)構(gòu),,活動(dòng)在中高緯地區(qū)的氣旋，多為鋒面氣旋。,鋒面氣旋是一個(gè)
5、呈逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的渦旋，自中心向前方伸展出一條暖鋒，向后方伸展出一條冷鋒，冷、暖鋒以南為暖空氣，以北為冷空氣。,鋒面氣旋天氣模式,鋒面氣旋在對(duì)流層的中下層主要是輻合上升的氣流，產(chǎn)生云和降水天氣。,天氣,云：近中心寬、遠(yuǎn)中心窄,降水：近中心對(duì)流云，陣性降水；遠(yuǎn)中心降水區(qū)較寬。,如果暖空氣為熱帶大陸氣團(tuán)，鋒面上無(wú)降水或出現(xiàn)一些薄云； 如果暖空氣為熱帶海洋氣團(tuán)，當(dāng)空氣層結(jié)穩(wěn)定時(shí)，鋒面上出現(xiàn)一些層云和霧；當(dāng)空氣層結(jié)不穩(wěn)定時(shí)，易有對(duì)流性天氣發(fā)展。,風(fēng)：暖區(qū)一側(cè)偏南大風(fēng)，冷區(qū)一側(cè)西北大風(fēng)，在干燥 季節(jié)，伴隨大風(fēng)會(huì)出現(xiàn)風(fēng)沙。,東亞氣旋,東亞氣旋沿著對(duì)流層500hPa或700hPa氣流的方向移動(dòng)，并最
6、終移向阿留申群島及其以東的北太平洋海域。,四、反氣旋,反氣旋的概念,定義,反氣旋是指在同一高度上中心氣壓比周?chē)?、占有三度空間的大尺度渦旋。,高壓（氣壓場(chǎng)） 中心氣壓比周?chē)?反氣旋（流場(chǎng)） 氣流順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（北半球） 氣流逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（南半球）,反氣旋的發(fā)展（加強(qiáng)）,反氣旋的減弱,天氣：多晴朗天氣,反氣旋的分類(lèi),溫帶反氣旋（冷高壓）,活動(dòng)在中高緯地區(qū)的反氣旋。格陵蘭、加拿大、西伯利亞和蒙古。,分類(lèi),天氣狀況,通常是晴朗的天氣，風(fēng)力不大。有時(shí)在夜間或清晨會(huì)出現(xiàn)輻射霧，日出后逐漸消散。當(dāng)有逆溫層存在且水汽較多時(shí)，逆溫層下常出現(xiàn)層云、層積云，產(chǎn)生毛毛雨和霧等天氣現(xiàn)象，能見(jiàn)度較壞。外圍往往有鋒面存
7、在，尤其是在移動(dòng)性冷高壓的外圍，其前部（東部或東南部）具有冷鋒天氣特征，后部（西部）具有暖鋒天氣特征。,,副熱帶反氣旋（副熱帶高壓）,出現(xiàn)在副熱帶地區(qū)的暖性反氣旋。,分類(lèi),太平洋副熱帶高壓,西太平洋副熱帶高壓（副高） 冬夏 位置北移西伸，強(qiáng)度增強(qiáng) 夏冬 位置南轍東退，強(qiáng)度減弱 冬季在南海形成獨(dú)立的南海高壓 范圍：500hPa等壓面588位勢(shì)什米線 位置：500hPa等壓面120E副高脊線,副高的天氣,副高的移動(dòng)與中國(guó)雨帶,南亞高壓,定義,南亞高壓是夏季出現(xiàn)在青藏高原及鄰近地區(qū)上空的對(duì)流層上部的大型高壓系統(tǒng)，又稱青藏高壓或亞洲季風(fēng)高壓。,移動(dòng)與中國(guó)降水的關(guān)系,當(dāng)南亞高壓的中心偏東
8、時(shí)，西太平洋副熱帶高壓常西伸北跳，控制我國(guó)長(zhǎng)江中下游地區(qū)，長(zhǎng)江流域少雨，西北、東北一帶多雨； 當(dāng)南亞高壓的中心偏西時(shí)，西太平洋副熱帶高壓往往偏東偏南，雨帶處在長(zhǎng)江流域，江淮地區(qū)多雨。,五、高空天氣系統(tǒng),西風(fēng)帶槽脊,中高緯度地區(qū)高空盛行著波狀的西風(fēng)帶氣流，西風(fēng)帶槽脊可以看成是疊加在西風(fēng)氣流上的波動(dòng)，波谷對(duì)應(yīng)著高空低壓槽（高空槽），波峰對(duì)應(yīng)著高空高壓脊（高空脊），高空槽脊一般相伴出現(xiàn)。,超長(zhǎng)波（13個(gè)），長(zhǎng)波（47個(gè)），短波（8個(gè)）,槽線,槽線,脊線,脊線,極渦 D,副高 G,槽前脊后 上升運(yùn)動(dòng) 陰雨天氣,槽后脊前 下沉運(yùn)動(dòng) 晴朗天氣,活動(dòng)與中國(guó)的高空槽：西北槽、青藏槽、印緬槽,阻塞高壓和切斷低
9、壓,阻塞高壓,在高空槽脊的發(fā)展演變過(guò)程中，當(dāng)脊不斷北伸，向北加強(qiáng)時(shí)，其南部與暖空氣的聯(lián)系會(huì)被冷空氣切斷，在脊的北邊出現(xiàn)閉合的高壓環(huán)流，形成暖高壓中心，稱為阻塞高壓。通常把阻塞高壓出現(xiàn)后的大范圍環(huán)流形勢(shì)稱為阻塞形勢(shì)。,切斷低壓,在高空槽脊的發(fā)展演變過(guò)程中，當(dāng)槽不斷向南加深時(shí)，其北部與冷空氣的聯(lián)系會(huì)被暖空氣切斷，在槽的南邊形成閉合的低壓環(huán)流，形成冷低壓中心，稱為切斷低壓。,阻塞高壓和切斷低壓,切變線、低渦和低空急流,切變線,低空（850、700hPa）風(fēng)向發(fā)生氣旋性切變（逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)）的不連續(xù)線。,冷式切變線,暖式切變線,準(zhǔn)靜止式切變線,切變線附近，氣流輻合上升，多陰雨天氣。 華北切變線、江淮切變線
10、、華南切變線,低渦,低空或高空閉合的低壓環(huán)流。,西南渦 形成于四川西部 氣流輻合上升，陰雨天氣 東移時(shí)，發(fā)展，降水加強(qiáng),低空急流,急流,低空急流 對(duì)流層下部，強(qiáng)而窄的氣流帶，最大風(fēng)速12ms,高空急流（急流） 對(duì)流層下部，強(qiáng)而窄的氣流帶，最大風(fēng)速30ms,,西南低空急流：850、700hPa上的西南風(fēng)極大風(fēng)速帶。 輸送水汽,第二節(jié) 天氣過(guò)程,寒潮天氣過(guò)程 大型降水天氣過(guò)程 臺(tái)風(fēng)天氣過(guò)程 對(duì)流性天氣過(guò)程,寒潮天氣過(guò)程：一種大規(guī)模的強(qiáng)冷空氣的活動(dòng)過(guò)程。 寒潮天氣：劇烈的降溫和大風(fēng)； 有時(shí)伴有雨、雪、雨凇、霜凍、風(fēng)沙、雷暴 （春秋的江南地區(qū)） 寒潮大風(fēng)：西北大風(fēng)（東
11、北、內(nèi)蒙古） 偏北大風(fēng)（華北、黃淮） 東北大風(fēng)（長(zhǎng)江以南）,一、寒潮天氣過(guò)程,概念,冷空氣強(qiáng)度的劃分,單站冷空氣強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),過(guò)程降溫：冷空氣影響過(guò)程中，日平均氣溫的最高值與 最低值之差。 溫度負(fù)距平：冷空氣影響過(guò)程中，最低日平均氣溫與該 日所在旬的多年旬平均氣溫之差。,寒潮出現(xiàn)的時(shí)間,最早：9月下旬 最晚：5月 最多：春季34月，秋季1011月 尤其是春季34月 持續(xù)時(shí)間：34天，長(zhǎng)的可達(dá)89天,冷空氣的源地和路徑,我國(guó)各地的雨季,二、大型降水天氣過(guò)程,概念,范圍廣大的降水（連續(xù)性或陣性的大范圍雨雪及夏季暴雨）。,我國(guó)雨帶,每年初夏，我國(guó)湖北宜昌以東，2634
12、N之間的江淮流域長(zhǎng)時(shí)間的連陰雨天氣。,江淮梅雨,定義,梅雨（典型梅雨） 6月中旬7月上旬 入梅（梅雨開(kāi)始）：6月615日 出梅（梅雨結(jié)束）：7月610日 持續(xù)時(shí)間：2024天 豐梅：持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，降水量很大的梅雨 枯梅（少梅）：持續(xù)時(shí)間短，降水量小的梅雨 空梅：個(gè)別年份，梅雨不明顯, 對(duì)流層上層（100、200hPa等壓面）,梅雨天氣形勢(shì), 對(duì)流層中層（500hPa等壓面）,高緯度地區(qū)：阻塞形勢(shì)（阻塞高壓） 中緯度地區(qū)：較平直的西風(fēng)氣流，淺槽東移 副熱帶地區(qū)：帶狀副高，脊線：日本南部華南, 低空（700、850hPa等壓面）, 地面,華南前汛期：每年46月 華南前汛期盛期：5月
13、中旬6月上旬 雨量高值帶：武夷山南嶺南麓 華南沿海 鋒前暖區(qū)暴雨，夜雨顯著,華南前汛期,華北、東北雨季：7月中旬8月下旬 特征：降水強(qiáng)度大，持續(xù)時(shí)間短 降水局地性強(qiáng)，年際變化大 降水時(shí)段集中 暴雨與地形關(guān)系密切,華北、東北雨季,臺(tái)風(fēng)（中國(guó)及東亞地區(qū)） 颶風(fēng)（美國(guó)及大西洋地區(qū)） 熱帶風(fēng)暴（印度洋地區(qū)）,三、臺(tái)風(fēng)天氣過(guò)程,臺(tái)風(fēng)：形成在熱帶海洋上，具有暖中心結(jié)構(gòu)的強(qiáng)烈發(fā)展的 熱帶氣旋。,標(biāo)準(zhǔn)：近中心地面最大風(fēng)力,熱 帶 氣 旋,,熱帶低壓：8級(jí)（17.2ms）,熱帶風(fēng)暴：89級(jí)（17.224.4ms）,強(qiáng)熱帶風(fēng)暴：1011級(jí)（24.532.6ms）,臺(tái)風(fēng)：12級(jí)（32.7
14、ms）,,臺(tái)風(fēng),臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度：近中心地面最大風(fēng)力 8級(jí) 中心海平面最低氣壓 960hPa 水平范圍：海平面氣壓場(chǎng)中最外圍的閉合等壓線 直徑一般 6001000km 垂直范圍：整個(gè)對(duì)流層及平流層下層,熱帶氣旋的分類(lèi),0008號(hào)臺(tái)風(fēng)（杰拉華臺(tái)風(fēng)）、0108號(hào)臺(tái)風(fēng)（桃芝臺(tái)風(fēng)）,臺(tái)風(fēng)的編號(hào)和命名,150E以西、赤道以北的西北太平洋上的臺(tái)風(fēng)（8級(jí)）,臺(tái)風(fēng)源地,,西北太平洋,東北太平洋,西北大西洋,孟加拉灣,阿拉伯海,西南太平洋,西南印度洋,東南印度洋,西北太平洋臺(tái)風(fēng)源地,,菲律賓以東,關(guān)島附近,南海中部,臺(tái)風(fēng)源地和臺(tái)風(fēng)季節(jié),馬紹爾群島以西洋面,710月，以89月為最多,臺(tái)風(fēng)季節(jié)（西北太平
15、洋臺(tái)風(fēng)）：,登陸我國(guó)的臺(tái)風(fēng)：511月，主要集中在79月 5月、11月，登陸海南、廣東 6月、10月，登陸海南、廣東、臺(tái)灣、 福建、浙江 79月，登陸海南遼寧,臺(tái)風(fēng)的形成和生命史, 氣壓場(chǎng),臺(tái)風(fēng)的結(jié)構(gòu)和天氣,臺(tái)風(fēng)中心氣壓很低，中心氣壓960hPa，氣壓梯度很大，等壓線密集。臺(tái)風(fēng)外圍的氣壓變化較平緩，氣壓水平梯度較小。臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)時(shí)，當(dāng)?shù)貧鈮弘S時(shí)間的變化曲線呈漏斗狀，臺(tái)風(fēng)移近時(shí)氣壓急劇下降，臺(tái)風(fēng)中心過(guò)后，氣壓又迅速回升。, 溫度場(chǎng) 暖中心結(jié)構(gòu) 水平流場(chǎng), 垂直流場(chǎng), 臺(tái)風(fēng)云系（螺旋狀云系）,成熟臺(tái)風(fēng)的云系分布圖,臺(tái)風(fēng)的衛(wèi)星云系圖,臺(tái)風(fēng)的紅外衛(wèi)星云系圖, 臺(tái)風(fēng)降水,臺(tái)
16、風(fēng)天氣：狂風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴潮,臺(tái)風(fēng)降水的來(lái)源：,云墻降水,螺旋云帶降水,臺(tái)風(fēng)與其他天氣系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的降水,與臺(tái)風(fēng)相聯(lián)系的熱帶云團(tuán)的降水,臺(tái)風(fēng)降水：300400mm，陣性降水,臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)主要受大型環(huán)境流場(chǎng)（副高、西風(fēng)帶高空槽）的引導(dǎo),臺(tái)風(fēng)路徑,四、對(duì)流性天氣過(guò)程,概念,雷暴：旺盛發(fā)展的積雨云中發(fā)生的雷電交作的激烈放電現(xiàn)象。,天氣：陣雨、大風(fēng)、冰雹、龍卷等,分類(lèi),對(duì)流性天氣：雷暴所產(chǎn)生的天氣現(xiàn)象。,強(qiáng)對(duì)流性天氣：強(qiáng)雷暴所產(chǎn)生的天氣現(xiàn)象。,雷 暴 云,一般雷暴,雹暴：以嚴(yán)重降雹為主的強(qiáng)雷暴 颮暴：以強(qiáng)烈陣風(fēng)為主的強(qiáng)雷暴,強(qiáng)雷暴,風(fēng)向突變、風(fēng)速猛增、氣壓涌升、氣溫急降、濕度驟升,強(qiáng)對(duì)流天氣, 颮,颮：隨著雷暴云的來(lái)臨而突然出現(xiàn)的強(qiáng)烈陣風(fēng),與颮相伴的氣象要素：,明暗相間的層狀結(jié)構(gòu) 冰雹：直徑5mm 小冰雹：直徑25mm, 冰雹,龍卷：雷暴云云底伸展出的漏斗云 龍卷風(fēng)：龍卷伸展到地面形成的強(qiáng)烈旋風(fēng),中心地面氣壓400hPa 中心附近氣壓梯度2hPam 中心附近風(fēng)速100200ms 上升氣流50ms, 龍卷,強(qiáng)龍卷內(nèi)氣象要素：,龍卷的旋轉(zhuǎn)方向：,氣旋式、反氣旋式,陸 龍 卷,海 龍 卷,
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