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航海气象与海洋学基础模块二 天气系统及其天气特征


(4)极地海洋气团:形成于中、高纬度海洋的 气团(大致位于纬度40°~70°),源于温带洋面, 冬夏情况有显著不同。冬季低层接触洋面,温度较 高,湿度较大,常不稳定,易形成对流云,有时产 生降水;夏季与温带大陆气团性质差不多,只是湿 度明显增大,对我国影响不大。
(5)热带大陆气团:大致位于10°~40°纬度 带的大陆,主要源于副热带沙漠地区。如中亚、西 南亚、北非撤哈拉沙漠等地。特征是炎热、干燥、 晴朗少云,低层不稳定。夏季常影响我国西北地区, 为最干热的气团。
锋前稳定少变,过境时突然下降,锋后继续下降。
冷锋线在北半球多为东北-西南走向,锋前吹 S-SW风,锋后吹N-NW风。锋过境时,风向作顺时 针变化;在南半球,冷锋线多为东南-西北走向, 锋前吹N-NW风,锋后吹S-SW风。锋过境时,风向 作逆时针变化。
北半球
南半球
冬半年
(1)云和降水
云系: 锋前出现Ci-Cs-As-Ns,在地面锋线附 近有很薄很低的云层,锋后云很快消失。
学习与训练子目标
• 掌握气团的定义、形成、源地及变性 • 掌握气团的地理分类及主要天气特征 • 掌握冷暖气团的定义及主要特征 • 掌握锋的概念、分类和锋的一般特征 • 掌握锋面的典型天气特征及锋的移动规律
重要知识
一、气团
(一)气团的概念
气象要素(温度、湿度和大气稳定度)水平分布 比较均匀的大范围的空气团。
降水:出现雷暴和阵性降水天气,云雨区很窄, 一般只有几十公里。这种冷锋过境时,往往出现 暴雨,雷电交加,但时间很短,锋线过后不久, 天气转晴。
(2)风 冷锋过境降水同时伴有狂风,锋后风力减弱,趋于稳
定。 (3)能见度
冷锋前、冷锋过境降水时能见度不良,锋后降水停止 后能见度好。 (4)气压
气压计自动记录曲线大体为:锋前气压略降,过境时 突然上升,锋后上升迅速。 (5)气温
(2)风 风力:暖锋前常大于暖锋后,一般锋前6-7级;
锋后2-3级。 (3)能见度
暖锋前的降水区,当空气湿度比较大时,可形 成锋面雾或很低的云,能见度很差。 (4)气压
气压计自动记录曲线大体为:锋前稳定下降, 过境时停止,锋后缓慢下降。 (5)气温
锋前缓慢上升,过境时上升但不剧烈,锋后维 持较高温度少变。
(2)冰洋海洋气团:源地在极地海洋,多在高纬度 地区活动(大致位于纬度65°以上)。天气特点与冰 洋大陆气团相近,但它比前者温度稍高,湿度较大, 因为夏季可以从海洋中获得一定的热量和水汽。
(3)极地大陆气团:形成于中、高纬度大陆的气 团(大致位于纬度40°~70°)。冬季,这种气团 形成于强烈冷却的、积雪复盖的大陆表面上。低层 温度很低,有强烈逆温现象,空气层结稳定;夏季, 受大陆热力状况的影响,空气层不稳定。冬季出现 在我国东北地区北部、新疆北部和内蒙地区。影响 我国的多是变性极地大陆气团,势力强,维持时间 长,影响范围广,是我国冷空气活动的主要来源。
(6)热带海洋气团:大致位于10°~40°纬度带的海 洋,主要源地是太平洋副热带高压区域和大西洋亚速尔高 压区域。特征是温度高,湿度大,在海上因空气下沉,天 气晴朗,影响我国的是变性热带海洋气团。夏季,它是控 制我国天气的主要气团之一,在它控制下,可以出现干旱、 晴热的天气,当它的北缘与变性温带气团相遇时,可出现 降水天气。
降水:锋前有不宽的连续性降水,锋后天气转 晴。
3.准静止锋天气 特点: (1)冷暖气团势力相当,锋面南北摆动或
很少移动。 (2)暖空气沿锋面缓慢爬升。 (3)锋面坡度很小,tg≈1/150~1/300。 (4)走向大致呈东西向。
天气模式
(1)云和降水
云系:在锋线高纬一侧,由高纬到低纬依次为: Ci-Cs-As-Ns。
对于锢囚锋来说,一般是由冷锋追上暖锋而 形成,所以锢囚锋前多为3小时的负变压,而锢囚 锋后多为3小时的正变压(图c、d)。对于暖式锢 囚锋,由于冷锋位于暖锋的上方,故正变压线常 出现在锋前(图c);而冷式锢囚锋,由于暖锋位 于冷锋的上方,故负变压线常出现在地面锋线的 后面(图d)。对于准静止锋,由于其移动性较小, 所以它附近的气压变化较小。
冷气团移到暖的地区变性较快,暖气团移到冷 的地区则变性较慢 。
(四)气团的分类与特征
1.地理分类
(1)冰洋大陆气团:源地在极地附近冰雪覆盖的大 陆表面上(大致位于纬度65°以上),特点是温度低、 气压高、湿度小、气层稳定,在低层常有强逆温层。 当它侵入一个地区时,就形成寒潮。我国境内看不到 它的活动。
(二)锋的类型
根据锋两侧冷、暖气团移动方向和结构状况, 一般把锋分为冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋四 种类型。
1.冷锋 冷锋是冷气团推动着锋面向暖气团一侧移动的 锋。冷锋又因移动速度快慢不同,分为一型(慢 速)冷锋和二型(快速)冷锋。
2.暖锋 暖锋是暖气团推动着锋面向冷气团一侧移动的锋 。
3.准静止锋 准静止锋是冷、暖气团势力相当或有时冷气团占主导地
(7)赤道气团:形成于南北纬10°以内的赤道地区。 那里大陆面积小,而海洋面积广,划分大陆与海洋两类意 义不大。赤道带终年气温高,蒸发量大,水汽来源充沛。 因此,赤道气团温度高,湿度大,水汽含量丰富,气层不 稳定。它控制下的天气闷热、多雷阵雨。在盛夏季节,赤 道气团可侵入到我国南方地区,并带来一定的降水。
2.冷锋天气
冷锋根据移动速度的快慢分为两种类型,一型 冷锋和二型冷锋。
(1)一型冷锋(缓行冷锋) 特点: ①冷锋移速较慢,冷气团 势力较弱 ②暖空气缓慢沿冷锋爬升 ③坡度不大, tg≈1/100 ④走向(北半球)NE-SW, (南半球)NW-SE。
天气模式:
(1)云和降水 云系与暖锋顺序相反:锋后Ns-As-Cs-Ci。 降水:出现在锋后,宽度比暖锋窄些,平均 150-200km,属连续性降水。
在垂直方向上,气团中温度垂直分布是随高度递减的。 然而锋区附近,由于下部是冷气团,上部是暖气团,锋面上 下温度差异比较大,锋面往往是逆温层。
3.气压场
锋面两侧是密度不同的冷、暖气团,因而锋区 的气压变化比气团内部的气压变化要大的多。锋附 近区域气压的分布不均匀,锋处于气压槽中,或锋 处于两个高压之间气压相对较低的地区,等压线几 乎与锋面平行。
4.变压场
所谓变压是指某一点的气压随时间变化的大 小。气压变化的空间分布即变压场。
变压的大小和分布与该地的辐合、辐散、温 度平流等有关。锋面附近变压的特征和分布与锋 面附近的温度平流、锋面坡度及锋面移动有关。
在天气分析中,一般分析3小时变压。当一冷 锋移到某地时,在该地的上空,冷锋后密度大的 冷空气柱的厚度变长,气压上升,出现正3小时变 压,而冷锋前处在暖气团中,空气密度变化不大, 相应气压变化也不大。所以,一般来说冷锋在锋 后有3小时的正变压,而冷锋前的气压变化不大 (图a)。相反在暖锋的锋前有3小时的负变压, 而暖锋锋后的气压变化不大(图b)。
1.范围:水平范围:几百---几千公里 垂直范围:几公里---十几公里,常常从
地面伸展到对流层顶。
(三)气团的变性(Air Mass Transformation)
气团形成的地区,称为气团源地。
气团在源地形成以后,如果环流条件发生变化, 就会离开源地移动到新的地区。随着下垫面性质的 改变,通过上述物理过程,气团的属性也必将逐渐 发生相应的变化,这种气团原有物理属性发生改变 的过程称为气团的变性。
Weather System And Features
学习与训练总目标
★ 掌握气团形成的条件,分类以及变性 ★ 掌握锋面气旋与热带气旋的结构以及所伴随的天 气特征 ★ 掌握冷高压以及副热带高压所伴随的天气特征 ★ 了解中小尺度天气系统的发展特征
子模块一 气团和锋 Air Mass and Front
(2)中性锢囚锋:当锋前后的两个冷气团势力相当时, 称为中性锢囚锋。
冷式锢囚锋
暖式锢囚锋
中性锢囚锋
(三)锋的特征
1.锋面坡度 锋面在空间向冷区倾斜,具有一定坡度。一般锋面的坡
度约在1/50~1/200之间 。 2.温度场 气团内部的气温水平分布比较均匀,通常在100公里内
的气温差为1℃,最多不超过2℃。而锋附近区域内,在水平 方向上的温度差异非常明显,100公里的水平距离内可相差 近10℃,比气团内部的温度差异大5~10倍;
天气特点: 冷气团具有不稳定的天气特点。
冬季,冷气团水汽含量少,只出现一些淡积云 甚至无云。气温、风等要素一般有明显的日变化; 夜间,由于低层辐射冷却,冬季大陆上可形成辐射 雾。
夏季,水汽含量多,常形成积云和积雨云,出 现阵雨和雷暴天气。
二、锋
(一)锋的概念
1.定义 锋是指冷、暖气团之间狭窄、倾斜的过渡地带。 其下方为冷气团,上方为暖气团。由于冷空气比 暖空气重,随着地球自转,过渡带向冷区倾斜。锋 与空中某一平面或垂直剖面相交的区域称为锋区。
(1)暖式锢囚锋。常由具有层状云系的两条锋合 并而成,锢囚锋上的云系是层状云系,分布在锢囚点 两侧。若暖空气湿度大,则锢囚点上形成厚密的雨层 云。锢囚点下,一般出现层状云。
5.风场
由于地面锋位于气压槽中,锋线附近的风场 具有气旋性切变,而地面摩擦作用可使这种气旋 性切变更加明显。同时,地面摩擦导致锋线附近 强的风场辐合。
锋面附近气压场和风场分布
(四)锋面天气
锋面天气主要指锋附近的云系、雾、降水、 风、能见度等气象要素的分布和演变状况。
1.暖锋天气 暖锋特点: (1)暖空气缓慢沿锋面爬升;(2)坡
度较小:tg≈1/100~1/200;(3)走向:北半球
NW-SE;南半球NE-SW。
北半球
南半球
天气模式:
(1)云和降水云系: 云系在锋前:Ci----Cs----As----Ns; 与锋线距离:1000km-800km-600km-400m。 降水:大多集中于Ns下面,宽度在锋线前200-400公里,属连续性降水。
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