第五章 天气系统和天气过程
天气系统 天气过程
天气： 一地短时间内的大气状况及其变化的总称。 一地短时间内各种气象要素综合表现出的大气物理状态。 天气系统：
具有一定的结构特征，并能产生一定天气的大气运动系统。
天气过程： 各种天气系统相互配合，随着时间和空间的变化过程。
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天气系统尺度的划分： 尺度的概念
尺度是表征一个系统在空间上的大小，或在时间上持续 的长短。
天气尺度的划分 从水平尺度及持续时间来划分。
大尺度
中尺度
小尺度
微尺度
水平尺度 （km） 时间尺度
中 纬 度
>400 几日—几十
日
长波 温带气旋 反气旋
4—40 几小时—几
十小时
锋面 飑线 背风波
0.04—4 几分钟—几
小时 积雨云
龙卷
<0.04 几十秒—十
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（三）变性：
1、定义：气团形成以后，由源地移向另 一地区的过程中，在所经途中，与下垫 面不断地进行着热量和水分的交换，从 而改变了气团原来的物理属性，称为气 团的变性。
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2、影响因素： 变性的快慢和变性程度的大小， ①气团的性质、下垫面性质与气团源地下
垫面的性质差异程度 ②与气团离开源地时间长短和空气运动状
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3、气压场特征： 当等压线穿过锋面时，产生气旋性弯折 现象，而且折角的尖端指向高压一侧， 锋处在低压槽中。 书本：125页图5.6
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（二）锋的特征 4、风场：
近地面： 具有气旋性切变
锋前：西南风； 锋后：西北风
1000.0 1002.5
1005.0
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4、风 场： 在气压场中，由于地面锋处于低压槽中， 根据梯度风的原理（北半球背风而立， 高压在右后方，低压在左前方）风 斜穿等压线，呈气旋式的切变，地面锋成 为风的辐合线（利用受力分析判断锋的 前后的风向变化）
西伯利亚气团 （绝大部分地区）
热带太平洋气团 （东南沿海）
南海气团（云南）
南海气团
热带太平洋气团
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夏季 热带太平洋气团（东部地区）、热带大陆气团 （西部地区）、 赤道气团（长江以南地区）、西伯利亚气团（长城以北、大西 北）、极地太平洋气团（东北地区）
西伯利亚气团
极地太平洋气团
热带大陆气团
赤道气团
热带太平洋气团
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二、锋 （一）锋的概念 （二）锋的特征 （三）锋的分类和天气 （四）锋生和锋面）
冷、暖气团之间的过渡区域。
700hPa
地面
冷气团
暖气团
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锋是冷暖气团之间的狭窄、倾斜过渡地带。因为不同 气团之间的温度和湿度有相当大的差别，而且这种差 别可以扩展到整个对流层，当性质不同的两个气团， 在移动过程中相遇时，它们之间就会出现一个交界面， 叫做锋面。锋面与地面相交而成的线，叫做锋线。一 般把锋面和锋线统称为锋。所谓锋，也可理解为两种 不同性质的气团的交锋。由于锋两侧的气团性质上有 很大差异，所以锋附近空气运动活跃，在锋中有强烈 的升降运动，气流极不稳定，常造成剧烈的天气变化。 因此，锋是重要的天气系统之一。
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暖气团
冷气团 28
（二）锋的特征 2、温度场：
水平温度梯度比锋两侧单一气团内的 温度梯度大得多 水平温度梯度比气团大5~10倍， 达几~十度/100千米 等温线非常密集，与锋面平行 高空锋区位于冷空气一侧：
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（二）锋的特征
锋面逆温：
逆温层
4
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（二）锋的特征 3、气压场
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3
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锋落在低压槽中 但低压槽中不一定有锋
几分钟
边界层涡动
低
云团
纬
中尺度对流
对流单体
边界层涡动
度
热带气旋
群
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§5-1 气团和锋
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一、气团
（一）气团的概念
定义 大范围的空气团，在其内部气象要素的水平分布比较均匀， 垂直分布基本一致，在其控制的区域内，天气气候特征也大 致相同。 尺度 水平尺度几十千米，垂直尺度几至几十千米
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（二） 形成的条件 ①大范围性质均匀的下垫面； ②适合的环流条件（反气旋）。
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二、锋 （一）锋的概念 （二）锋的特征 （三）锋的分类和天气 （四）锋生和锋消
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（二）锋的特征
700hPa
冷气团
地面A
G
V
暖气团
1、锋面坡度：
坡度很小， 1/50~1/500 形成： G的作用，锋 面欲呈水平； A参与作用， 与G建立了地 转平衡，使锋 面形成坡度。
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一般锋面的坡度约在1／50-1／200之间，由 于锋面坡度很小，锋面所遮掩的地区必然很大。 如坡度为1／100，锋线长为1000公里、高为 10公里的锋，其掩盖的面积可达100万平方公 里； 由于有坡度，可使暖空气沿倾斜面上升，为云 雨天气的形成提供有利条件。
极地气团
极地海洋气团：北太平洋、北大西洋的中纬度海洋上
气团
热带大陆气团：北非、西南亚的副热带沙漠地区
热带气团
热带海洋气团：副热带高压控制的海洋上
赤道气团（赤道海洋气团）：赤道地区
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热力分类（气团的相对温度）
气团
冷气团 北极气团、极地气团 暖气团 热带气团、赤道气团
我国境内的气团 冬季
西伯利亚气团－－极地大陆气团
态的变化有关。
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变性气团 气团内部多晴好天气 冷暖气团交界处多阴雨天气
气团沿途与下垫面－－ 冷气团易变性？ 暖气团易变性？
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（四）气团的分类
分类标准
地理分类、热力分类 地理分类（气团源地的地理位置和下垫面性质）
北极气团（冰洋气团）：65°N以北的极地地区
极地大陆气团：西伯利亚和蒙古、加拿大和阿拉斯加
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通常天气变化最剧烈的区域，不是在单 一气团控制的地区，而是在两个性质不 同的气团交界的地区。 锋就是两种不同性质气团间的过渡带， 或是冷暖气团相交绥的地带。
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（一）锋的概念
三度空间 长：几百~几千千米（与气团水平尺度相当） 宽（厚）： 近地面：几~几十千米；高空：增宽 锋面、锋线
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锋是三维空间的天气系统。它并不是一个几何面，而 是一个不太规则的倾斜面。它的下面是冷空气，上面 是暖空气。由于冷空气比暖空气重，因而，它们的交 接地带就是一个倾斜的交接地区。这个交接地区靠近 暖气团一侧的界面叫锋的上界，靠近冷气团一侧的界 面叫锋的下界。上界和下界的水平距离称为锋的宽度。 它在近地面层中宽约数十公里，在高层可达200-400公 里。而这个宽度与其水平长度相比(长达数百-数千公里) 是很小的。因此，人们常把它近似地看成一个面，称 为锋面。锋面与空中某一平面相交的区域称为锋区(上 界和下界之间的区域)。