2
—— 18
18与14式同理讨论，等高线
等温线 温度场对高度场的影响
H V T T t
天气图应用 发展槽脊的温压场配置——温度槽脊落后于高度槽脊 相对涡度平流使槽脊东移
热成风涡度平流使槽脊发展
第3节 高空天气形式预报
一、基本方程
取简化的涡度方程：
u v V f f 0 —— ⑥ t x y
V f f 0 —— ⑦ t P
设各层等温线平行——各层之间热成风方向相同
V V AV T
—— ⑧
其中 V 为平均层风速； 为平均层热成风 A为系数 平均层上 A = 0 平均层以下 A＜０ 平均层以上 Ａ＞０
取涡度
AT
将⑧，⑨式代入⑦式，并积分
p0 ( A T ) dp (V AVT ) ( f A T )dp 0 0 t p0 f dp 0 p
9.8 H f n
— 11
— 12
— 13
将11，12式代入13式得到：
9.8 H V f n
2
V s K sV n
V K s 2V K s s V s n— 14 s
b)
不对称汇合槽脊——减弱槽脊
c)
对称槽脊——无发展（强度不变）
d)
槽脊前散开，槽脊后汇合，槽脊移动迅速
槽脊前汇合，槽脊后散开，槽脊移动缓慢或西退
②曲率项——
H K s n s
——等高线梯度：
H 0 n
K s 0 ，曲率涡度沿气流方向增加 s K s 0 ，曲率涡度沿气流方向减小 s
p0
VT
—— ⑨
取 平 均
2 ∴ V f V A V T T t
—— ⑩
说明：a）平均层在600hpa左右，以500hpa代替 b） （经验值） c）热成风涡度平流小于相对涡度平流，更小于地 转涡度平流，但斜压性重要
换成地转风形势 ：
g h 热成风 VT f n
热成风涡度
h：1000~500hpa厚度
— 15
V T T K s VT n
2 T A V T T A V T s
2
— 16
热成风涡度平流
— 17
将15式代入16 ，17式得到
K s 2VT g h VT V T T K s VT f n s s s n g h 2h h K s 2 h K s f n sn n s s n
g t
Vg ( f g ) 0.6V T T
—— ⑩高空形势预报方程
平均层上的涡度局地变化取决于： 1）该层涡度平流 2）热成风对热成风涡度平流（简称热成风涡度平流）
二.讨论⑩式——预报规则 1.左端项：
2.地转涡度平流
∵ f>0,
g t
气旋性涡度增加
H 0 即等压面位势高度降低 t
H 0 当 Ks sn
2
等高线呈气旋性曲率沿气流方向汇合
等高线呈反气旋性曲率，沿气流方向散开

V 0
0 t
反气旋性涡度增加
H 0 即等压面位势高度升高 t
天气图上的应用
a)
不对称疏散槽脊——发展加强槽脊
H K s 当 0 n s
， ， ， 曲率涡度沿气流方向减小，有正曲率涡度平流， 高度降低——槽前
V 0
H K s 0 当 n s
V 0 ， ，
，
曲率涡度沿气流方向增加，有负曲率涡度平流， 高度升高——槽后
③疏密项——
—— 等高线梯度
H 0 等高线梯度沿气流方向增大——等高线沿气 sn
2 2
流方向散开 H 0 等高线梯度沿气流方向减小——等高线沿气 sn 流方向汇合
H 0 当 Ks sn
2
等高线呈气旋性曲率，沿气流方向散开
等高线呈反气旋性曲率，沿气流方向汇合
V 0
0 t
，等高线密集程度沿n方向减小，产生正切变涡度 ，等高线密集程度沿n方向增大 ，产生负切变涡度
当
， 切变涡度沿气流方向减小，有正的切变涡度平流， 高度降低
V 0 ， ， V 0 ， ，
当
，
切变涡度沿气流方向增加，有负的切变涡度平流， 高度升高
4.热成风涡度平流（温度场）自然坐标系
f V y
∴
天气图应用——长波 对南北向槽脊，地转涡度平流使槽脊西退 对东西向槽脊，槽脊西部加强，东部减弱
3.相对涡度平流（自然坐标系） 涡度表达式
地转风表达式
相对涡度平流
V K sV n 9.8 H Vg f n V V s
9.8 H 2 H H K s 2 H Ks 2 f n s n n s s n
①散合项——
H Ks sn
2
K s 0 气旋性曲率 K s 0 反气旋性曲率
H 0 ——等高线梯度 n