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第二章天气系统 206页PPT文档_图文

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第二章 天气系统及天气过程
第一节 天气图基础知识 第二节 气团和锋 第三节 锋面气旋 第四节 冷高压 第五节 副热带高压 第六节 中小尺度天气系统—雷暴、飑线和龙卷 第七节 热带气旋 第八节 热带辐合带、东风波和热带云团 第九节 西风带高空天气系统

第一节 天气图基础知识
? 天气图(Weather Chart):填有各地区同一时刻气象要素观 测记录,能反映某一地区、某一时刻天气状况或天气形势的 特种地图。
? 1820年德国气象学家卜兰德(Brandes)首创了世界第一张天 气图。当时他的首创并未被重视,直到1854年克里米亚战争 中沙俄与英法联合舰队在黑海作战,英法舰队遇到风暴几乎 全部覆灭,之后才被重视。
? 天气图的绘制过程:1 气象资料的观测和传递;2 气象资料 的接收和填图;3 天气图的分析。
? 天气图的种类:地面天气图、高空天气图和各种辅助图表。
? 天气图采用的时间:地面图:00,06,12,18世界时;高空 图:00,12世界时。(观测时)

天气图底图
? 用来填写各测站气象观测资料而特制的空白地图。 ? 兰勃特投影:等角正割圆锥投影,经线是向极地收
敛的直线,纬线为同心圆,这种图在30-60度无失真。 中纬度地区的天气图多采用该投影。 ? 极地平面投影:纬线以极地为中心的同心圆,经线 向外辐射。北半球的天气图多采用该投影。 ? 墨卡托投影:等角正圆柱投影,经纬线均为互相垂 直的直线。低纬和赤道地区的天气图多采用这种投 影。

墨卡托投影

极地平面投影

兰勃特投影

? TT:气温;

地面分析图

? WW:现在天气现象;见P105 ? VV:能见度;

--陆地测站填图格式

? TdTd:露点温度; ? CH、CM、CL:高、中、低云状; ? N、Nh : 总云量、低云量; ? h:低云高;

? dd、ff:风向、风速;见P103

? PPP:海平面气压;

? PP:3h变压;a:3h气压倾向;

? W:过去天气现象;

? RR:降水量;

船舶测站填图格式
英国填图格式
?Pw pw—风浪周期; Hw Hw—风浪高; D1-航向; V1—航速; dw1 dw1-- 涌浪方向; Pw1 pw1—涌浪周期; Hw1 Hw1--涌浪 高。例中:64—华氏温度; 96—能见度2-<5‘;9924— 992.4hPa; 0611—风浪周期6秒;风浪高5.3-5.7m;1208-涌浪周期12秒;涌浪高3.8-4.2m。

日本填图格式
地面图分析项目
? 等压线:我国间隔2.5hPa;英、美、日等国间隔4hPa。 ? 高低压中心:我国用G、D;英、美、日等国用H、L。 ? 地面锋线:冷锋、暖锋、静止锋和锢囚锋,见P106表。 ? 天气现象:降水绿色;雾为黄色;大风和沙尘为棕色。
在传真天气图上用折线勾画出大风和浓雾的范围。 ? 等3小时变压线:传真天气图上一般不分析。

低纬流线图

? 在赤道低纬地区风压场 的地转关系不成立,在 天气图上分析流线。
? 流线:是指同一时刻各 点的风向与该点切线方 向一致所组成的特征曲 线。
? 在天气图上常见的流线 形式有:平直流线;波 状流线;渐近线(辐散 分叉或辐合合并);奇 异点(尖点、涡旋、中 性点)。

cyclone anticyclone

高空分析图(等压面图)
? 高空图填图格式 ? TT—气温 ? HHH—等压面位势高度 ? T-Td—气温露点差 ? dd—风向 ? ff—风速 ? 等高线:我国每隔40位势米画
一条;英、美、日等国每隔60 位势米画一条。 ? 等温线:我国每隔4℃;英、 美、日等国每隔6℃ ? 槽线:等高线曲率最大处的连 线。西风带中槽有竖槽、横槽; 东风带中还存在倒槽。 ? 切变线:风场的不连续线。

温度平流
? 在天气图上,判断温度平流的强弱指标: ? (1) 等高线的疏密程度,越密平流越强。 ? (2) 等温线的疏密程度,越密平流越强。 ? (3) 等高线与等温线的交角,越近90度平流越强。

冷平流

暖平流

零平流

高空温压场配置
? 通常温度槽脊后于高度槽脊,槽前有暖平流,槽 后有冷平流,表现为“冷槽暖脊”的水平结构。

等温线



H L

等高线



第二节 气团与锋
(Air Mass and Front)
一、气团 (Air Mass)
二、锋 ( Front)

概述
? 天气变化是十分复杂的,同一时刻不同地区天气不同,同 一地区不同时刻天气也不同。这种天气变化和天气现象是 由大气的物理性质和大气中的运动过程所决定的。而大气 的不同物理性质是大气运动过程中同地理环境不断作用下 形成的。地球表面十分宽广,地表性质十分复杂,在其上 面运行着的空气必然具有多种多样的物理性质,正是由于 这些性质不同,从而形成了各种不同性质的气团,并引起 各种不同的天气现象。
? 天气现象的空间分布与天气过程的随时间变化很复杂。 1920年前后挪威锋面学派V.J皮叶克尼斯和伯杰龙等人以温 度场为主要特征提出了气团和锋的概念,并运用这些概念 从千变万化的天气现象和天气过程中总结出了许多天气分 析和预报规则。

一、 气团 (Air Mass)
? 定义:在广大空间里存在着水平方向上物理属 性(主要指温度、湿度和稳定度等)相对比较 均匀的大块空气,称气团。
? 水平范围:几百到几千公里不等。 ? 垂直范围:可达几公里到十几公里。 ? 在同一气团内,气象要素(如温度)的变化相对
比较小。水平温度梯度一般小于1-2℃/100km。

气团的形成与变性
? 形成条件 ? 大范围物理性质比较均匀的下垫面
如辽阔的海洋,浩瀚的沙漠,大面积冰雪覆 盖的极区等。 ? 稳定的环流条件 使空气能比较长时间的缓慢移动在温、湿特 性比较均匀的下垫面上,从而获得与下垫面 相同的物理属性。

? 气团变性(Air Mass Modification): 气团原有物理属性的改变,称为气团变性。
? 气团变性的快慢主要取决于以下因素: (1) 源地性质与所经下垫面性质差异的大
小。 (2) 离开源地时间的长短和路程远近。 (3) 空气运动状态和季节。
? 通常冷气团变性快于暖气团。陆上快于海上。

气团的分类与特征 (地理分类)
? 冰洋气团(Arctic air mass) :65?N以北的极区。 ? 冰洋大陆气团(Arctic continental air mass AC )
特征:干冷、晴朗、稳定。 ? 冰洋海洋气团(Arctic maritime air mass Am)
特征:与AC相近, 夏季从海洋获得热量和水汽。 ? 极地气团(Polar air mass):中高纬大陆和海洋(40~
70?N )。 ? 极地大陆气团(Polar continental air mass Pc )
特征:干冷、晴朗、气层稳定、低层逆温。 ? 极地海洋气团(Polar maritime air mass Pm)
特征:冷湿、多云、阴天。

地理分类
? 热带气团(Tropical air mass)热带大陆和海洋 (10~40?N )。
? 热带大陆气团(Tropical continental air mass Tc) 特征:炎热、干燥,晴朗少云、低层不稳定。
? 热带海洋气团(Tropical maritime air mass Tm) 特征:热、湿不稳定、晴朗。
? 赤道气团(Equatorial air mass) 特征:热湿、不稳定、多雷暴、阵性大风和阵性 降水天气。

地理分类
? 热带气团(Tropical air mass)热带大陆和海洋 (10~40?N )。
? 热带大陆气团(Tropical continental air mass Tc) 特征:炎热、干燥,晴朗少云、低层不稳定。
? 热带海洋气团(Tropical maritime air mass Tm) 特征:热、湿不稳定、晴朗。
? 赤道气团(Equatorial air mass) 特征:热湿、不稳定、多雷暴、阵性大风和阵性 降水天气。

气团的热力分类
? 按气团的热力性质分类就是依据气团的温度和所经 下垫面的温度对比来划分。
? 冷气团 (Cold Air Mass): 移向暖的下垫面的气团。具有不稳定的天气特点。
? 暖气团 (Warm Air Mass) : 移向冷的下垫面的气团。具有稳定的天气特点。
? 另外,两气团相遇时相对暖的称暖气团,冷的称冷 气团。

冷、暖气团的天气特征

冷气团

暖气团

? 温度:使所经下垫面温度降 低, 本身温度升高。
? 湿度: 干燥 ? 稳定度:不稳定,变性快易
对流
? 云系: 多积状云 ? 降水: 阵性 ? 能见度:低层好,高层差 ? 风: 阵性大风,有明显有
日变化(上午弱,下午强)

? 温度:使所经下垫面温度升 高,本身温度降低。
? 湿度:潮湿 ? 稳定度:稳定,变性慢不易
对流 ? 云系:多层状云 ? 降水:连续性降水 ? 能见度:低层差 ? 风: 常定风,日变化不明显

影响我国的气团
? 冬季:我国大部分地区主要受变性极地大陆气团(Pc)
的影响: 来自西伯利亚和蒙古的冷空气控制我国大部 地区,一般多大风、降温天气。气候特点是干燥、晴 朗、低温、多偏北风。如哈尔滨1月份平均最低气温24.5℃,冰冻1米,地冻6尺。 ? 华南、西南等地受热带海洋气团(Tm)影响,潮湿多阴 雨或雾。如四川雅安年降水量1800多mm,峨眉山年平 均雾日322天,雨日260?天左右。

影响我国的气团
? 夏季:我国沿海主要受变性热带海洋气团(Tm)影响: 气
候特点是炎热、潮湿、多雷雨,如江淮“梅雨”。在闽 浙、台湾一带降水量较大,基隆港年降水量平均214天, 有“雨港”之称。 ? 在我国西北主要受热带大陆气团(Tc)影响,干燥、炎热、 少雨,在它的控制下常出现严重的干旱和酷暑。如吐鲁 番,夏季,白天最高气温达49℃左右,夜间降到零度以 下,日较差大。有些地方甚至几年滴雨不下。 ? 云南、云贵高原南部受SW夏季风影响,形成了得天独厚 的独特气候。如闻名于世的西双版纳则是四季如春。

影响我国的气团
? 春季:变性的极地大陆气团(Pc)和热带海洋气 团(Tm)的势力相当,互有进退,因此是锋面和 气旋活动最频繁的时期,天气比较复杂。
? 秋季:变性的极地大陆气团(Pc)开始活跃,变 性热带气团(Tm)南退,我国出现最为宜人的秋 高气爽天气
? 春季降水丰富,秋季秋高气爽。

二、 锋(Front)
1.锋的概念:冷暖气团之间的狭窄过渡带称为锋?,?锋具
有一定宽度(地面30-40Km,高空达几百公里),由于地转 偏向力的作用,锋在空中呈倾斜状态。锋的宽度远小于长 度,可以把锋看成几何面,故称锋面。
? 锋区:锋和某一等压面相交的区域。锋区中温度水平梯
度特别大,等温线密集,并随高度向冷区倾斜。实际上锋 就是两个性质不同的气团的过渡区。
? 锋线:锋面与地面的交线称锋线。锋面和锋线统称锋。













锋 区 相 对 位 置

锋 面 的 空 间 状



2.锋的分类
暖锋 (warm front) 在锋面活动过程中,暖气团势力强,推动冷气 团后退,并迫使锋面向冷气团一侧移动。

冷锋 (Cold front)
在锋面活动过程中,冷气团势力强,推动暖气团 后退,并迫使锋面向暖气团一侧移动。

静止锋 (Quasi-stationary front)
在锋面活动过程中,冷、暖气团势力相当,互有进退, 锋面很少移动,仅在小范围内摆动。

锢囚锋 (Occlusion front) 冷锋移速快于暖锋,当冷锋追上暖锋后,或者两条冷锋迎面 相遇,迫使暖气团抬离地面,锢囚到高空,近地层由冷锋后 部的冷气团和暖锋前的冷气团构成的交界面,称为锢囚锋。

锢囚锋

冷锋

暖锋

3.锋的一般性质

? 锋附近的温度场

锋区内等温线密集,水平温度梯度特别大10℃/100km。 而锋区内垂直温度梯度特别小。锋面随高度向冷气团一 侧倾斜,锋面坡度约为1/50—1/300

? 锋附近的风场

锋附近的气流是辐合的。锋两侧风有明显的气旋性切变。

风速大小取决与

。? ? p

?n

? 锋附近的气压场

锋两侧的气压梯度不连续,等压线在通过地面锋线时有 折角,且折角指向高压一侧。

地面锋附近气压场和风场的配置

4.锋面天气模式
暖锋天气
? 云系:从高层到低层依次为Ci→Cs→As→Ns。 ? 降水:在锋前300-400公里处产生连续性降水,中或大雨。 ? 气温:气温逐渐升高。 ? 气压:逐渐降低,暖锋前Δ P3有大的负变压。 ? 能见度:最初较好,雨区能见度差。锋前50nm出现锋面雾。 ? 风:北半球锋前吹E-SE风,锋后S-WS风,过境顺转;南半球
锋前吹E-NE风,锋后N-NW风,过境逆转。风速大小视气压梯 度而定。 ? 垂直运动:一般锋附近的冷、暖空气均为上升运动。 ? 锋面坡度:1/100—1/200。

暖锋天气

天上钩钩云

地上雨淋淋

第一型冷锋天气(缓行冷锋)
? 云系:由低层到高层依次为Ns→As→Cs→Ci,与暖锋相反。 ? 降水:在锋线附近150-200Km和锋后,产生稳定性降水。若
锋前暖空气不稳定,伴有积雨云和雷阵雨天气。 ? 气温:逐渐降低。 ? 气压:逐渐升高,锋后有大的正变压。 ? 能见度:锋过变好。 ? 风:北半球锋前S-SW,锋后N-NW,过境顺转;南半球锋前
N-NW,锋后S-SW,过境逆转。锋后气压梯度大,风也较大。 ? 垂直运动: 冷空气下沉运动为主,暖空气多为上升运动。 ? 锋面坡度:1/100。

第一型冷锋天气

第二型冷锋天气(急行冷锋)
? 云系:锋前不稳定,为积状云,夏:Ac(As),Cb,Fn; 冬:Ci→、Cs→As→Ns。
? 降水:锋前及锋线附近常为雷暴和阵性降水。 ? 气温:迅速下降。 ? 气压:急速上升,锋后有大正变压。 ? 能见度:锋过后晴好。 ? 风:与第一型相同,但锋面过境时,狂风暴雨,雷电
交加,时间短暂,天气变化较第一型剧烈。 ? 垂直运动:冷空气以下沉运动为主,暖空气一侧低层
上升,高层下沉。 ? 锋面坡度:约为1/50-1/70

第二型冷锋天气(夏季)
阵雨大风

第二型冷锋(冬季)

准静止锋天气
? 云系:与第一型冷锋相似,云系依次为Ns-As-Cs-Ci。 ? 降水:连续性降水,降水强度小,持续时间长,连阴雨天气。 ? 气温和气压:变化不大 ? 风:北半球锋北侧E-NE,多阴雨天气;锋南侧SW,晴好天气。 ? 锋面坡度:约为1/200 ? 我国多见于华南、西南和天山北侧。造成华南“梅雨”天气。
连阴雨天 “梅雨”

? 锢囚锋主要天气特征:云系由两条锋面的云合并而成,
最显著的特征是云层增厚,降水增强,雨区扩大,锋两 侧均有降水和锋面雾,天气较复杂。
? 活动于我国的锋面
? 我国大部位于中纬地带,四季均有频繁的锋面活动,其 中以冷锋最多、静止锋次之、锢囚锋和暖锋最少。
? 冷锋的移动 ? 春冬季较快,秋季次之,夏季最慢; ? 移速高纬快于低纬; ? 当冷锋接近于南北向时,从NW到SE移动快; ? 当冷锋接近于东西向时,从北到南移动慢。

第三节 锋面气旋 (Frontal Cyclone)
? 一、气旋定义:由闭合等压线围成的,中心气压比
四周低的水平空气涡旋称气旋。北半球风从四周以逆 时针方向向中心辐合(南半球顺时针)。实际上气旋就 是低压,气旋是从流场定义,低压是从气压场定义。

北半球

南半球

气旋分类
? 温带气旋(Extratropical Cyclone):常带有 锋面的气旋,又称锋面气旋,是中高纬度最常 见的风暴天气系统。
? 热带气旋(Tropical Cyclone):是无锋面气旋, 俗称台风(后述)
? 通常气旋的强度以其中心气压值来表示。中心 气压值越低,表示气旋越强,中心气压值越高, 表示气旋越弱。

二、锋面气旋(Frontal Cyclone)
结构:一般由两个或三个气团组成。在气旋中心向前方伸出
一条暖锋,向后方伸出一条冷锋。冷、暖锋之间是暖空气, 冷、暖锋以北是冷空气。北半球,风以逆时针方向向中心 辐合(南半球顺时针),中心区有上升运动,故多为阴雨 天气。中心气压最低,在中、高纬度海洋上强烈发展的锋 面气旋,伴生的大风和海浪都非常剧烈。气旋中心气压越 低,水平气压梯度越大,风速也就越大。锋面气旋频繁产 生和活动于温带地区,是影响中高纬大洋航线天气的主要 风暴系统。在发展强盛的锋面气旋中,其地面最大风速可 达32.6m/s或以上(12级)。

发展成熟的锋面气旋结构
南半球

锋面气旋的强度和范围
?强度:以中心最低气压值表示,一般在
1010-970hpa左右,强烈发展的锋面气旋,可 达920hpa以下,伴随的天气也非常恶劣。
?水平范围:以地面图上最外围一条近似圆
形的闭合等压线的直径表示,平均为1000Km, 大的达2000-3000Km,小的几百Km,东亚相对 较小。

锋面气旋的生命史
1 初生阶段:从发生波动到地面图上 绘出第一条闭合等压线阶段。 移速 快,24h可移十几个经距。(a.b)
2. 发展阶段:冷、暖锋进一步发展, 中心气压继续下降,闭合等压线增 多,锋面降水增强,雨区扩大。移 速略减。(c.d)
3. 锢囚阶段:冷暖锋相遇,出现锢囚, 中心气压降到最低,辐合最强,降 水强度和范围增大,风速达最大, 移速大大减慢。(e.f)
4. 消亡阶段:气旋与锋面脱离,变成 一个冷性低涡,受摩擦辐合作用慢 慢减弱填塞。(g.h)

锋 面 气 旋 发 展 演 变 各 阶 段

气旋再生和气旋族
? 气旋再生:趋衰亡的气旋,在一定条件下又重新发展
起来的过程,称为气旋再生。 ? ⑴ 副冷锋加入后再生; ? ⑵ 冬季,气旋入海后加深引起再生。 ? (3) 锢囚点处再生。
? 气旋族(Cyclone Family):在一条锋系上出现一连
串气旋,称为气旋族。多则5个,少则2个,相距1-2千公 里,朝着一定的方向移动。 ? 我国境内较少,欧洲和大洋上却常见。

锋面气旋的卫星云图特征
?一个发展成熟的锋面气旋在不同阶段的云图特征 (理想化)

锋面气旋的天气模式

北半球锋面气旋

南半球锋面气旋

冷??锋暖暖后区锋天前天气天气(气(西东部部))
?C?i云降;????气大带系水云第团片大云降性气::系Ⅱ,平陆系水降温第第和型水流气::水:ⅠⅠ降冷汽雾团云锋。逐型型水锋充或,依前渐冷冷:出沛毛干次升3锋锋若~现,毛燥为高N连来4积出雨少s。C百续、自i状现;云公,性A热C云若,Ss里st降、带,C来无、连Ab水C海s。自降Ss续,c。、洋N热水;s。。 ?气??温气气压:温压在第下::锋Ⅱ降升逐前型。高渐。冷。下锋降阵,性最降大水负。变 ?冷气锋???压气能后能风后:压见。S见:升:度~度北高稳:S:半W,定差,雨球最少。过区,大变境差锋正。顺,前变转有E压~。雾中S南。E心半,在球锋, ?能?见风锋度:前:北E海半~上球EN好吹,,S锋~陆后S上WN;~时南N有W半,风球过沙吹。 ?风N~:境N北W逆。半转海球。上吹风风N~力力N大较W大小大风取。;决南于半气球 吹以S上??大~浪。浪压浪S:W区:梯大在。海度风低浪。。压逐风SS渐力W3增可00大达~。66~009海级里或为 ?浪:海面大浪

??

??

?北半球:当船舶迎面穿过一

个发展成熟的锋面气旋时,测

到风向随时间作顺时针变化,

云系依次为:Ci-Cs-As-Ns-

St-Sc-Cb时,表明船舶通过气
? 旋的低纬一侧(南侧);当测

L

到风向随时间作逆时针变化,

? 云系依次为:Ci-Cs-As-Ns- As
时,表明船舶通过气旋中心附

近的高纬一侧(北侧)

?南半球:风向变化相反。云 系相同。

锋面气旋中的风、浪分布特征
? 风浪特征:⑴ 气旋区中的风、浪分布不对称;⑵ 气 旋南侧的强风、大浪大于北侧;⑶最大的强风中心和 大浪中心出现在气旋中心南南西方300-600海里处。

东亚气旋的移动路径
? 锋面气旋形成后,其移 动方向主要受西风带基 本气流引导,总地来说 都是自西向东移动。东 亚气旋移动路径主要有 三种情况: (1)自西向东; (2)自西南向东北; (3)先自西北向东南, 然后再折向东北。

东亚气旋的移速
? 东亚气旋若在移动过程中不消失的话,最终都将 移至阿留申群岛附近以及以东洋面,在那里锢囚 消失。地面锋面气旋中心移向,通常与暖区等压 线的走向一致。
? 平均移速30-40Km/h,慢的15Km/h,快的100Km/h 左右。一般初生和发展阶段快,锢囚消亡阶段慢; 气旋强度减弱时快,加深时慢;春季最快,夏季 最慢。

太平洋中部和东部锋面气旋
? 在太平洋中部生成的气旋,一般向东北方向移动,最终 移至阿留申群岛东部或进入阿拉斯加湾。
? 在40 ?N 附近,160-170?W东北太平洋海域气旋发生和通 过的频数最大,并可在这里得到强烈发展。平均移速3540Kn,致使船舶来不及避离。最大频率出现在10-12月。
? 冬季是北美太平洋沿岸气旋活动最频繁的季节, ? 整个太平洋海域,冬季是气旋活动最频繁、发展最强烈
的季节,1月份频率最高。夏季气旋活动明显减少,中心 强度减弱,范围向北收缩,7月份最少。

北大西洋锋面气旋
? 影响北大西洋的锋面气旋主要来自北美大陆和美国 的东部沿海。冬季主要有三条路径:
? (1)气旋在45-50?N之间自西向东沿着与纬圈平行 的路径移动,进入大西洋后向北北东方向移动。
? (2)在美国中部向南移动,然后向东北朝着圣劳 伦斯湾移去。
? (3)在美国的东部沿海和墨西哥湾产生后,向东 北方向朝着纽芬兰移去。

北大西洋锋面气旋
? 北美气旋若在移动中不消失的话,最终都将移 至冰岛附近洋面,最后锢囚消失。
? 大西洋中部产生的气旋主要移向北欧,部分移 入地中海。
? 北美气旋活动比亚洲多,冬、春季发生频率高, 强度大;夏季明显减少,路径偏北。
? 移速:平均45Km/h。

影响我国海域的锋面气旋
? 锋面气旋是影响我国沿海区域的主要天气系统之一。在它的影 响下,常常造成沿海地区的暴雨和大风等恶劣天气。
? 我国将生成于45?-55?N之间的气旋,称北方气旋。包括:蒙古 气旋、东北气旋、黄河气旋等。
? 生成于25?-35?N之间的气旋,称南方气旋。包括:江淮气旋、 东海气旋等。
? 东北气旋 ( 东北低压) ? 源地:东北地区。 ? 季节:一年四季都会出现,以春秋两季最为频繁。 ? 天气:常引起大范围的大风、沙尘暴、雷暴及强烈降水等灾害
性天气,冬季能引导气旋后的冷空气南下,造成寒潮天气。

黄河气旋
? 源地:黄河流域。
? 季节:一年四季均可发生, 夏半年最频繁,
? 天气:常造成渤海、黄海 北部强烈大风,水汽充沛 时有大雨和暴雨。
? 路径:⑴ 气旋东移入海, 不大发展;⑵ 向东北方 向沿山东半岛入海,也不 大发展;⑶ 自北北东方 向经渤海进入东北地区, 气旋往往得到发展。

江淮气旋
? 源地:江淮流域和湘赣地区。 ? 季节:四季均有,春季和夏初较
多。 ? 天气:造成范围较大的降水和沿
海大风。气旋东部常形成平流雾, 使能见度恶劣,江淮气旋如果发 展加深,在其三个部位都有大风, 西部偏北大风,中部偏南大风, 东部偏东大风。 ? 路径:一条是向东北东,经东海 北部到日本海南部附近;另一条 是向北北东,经黄海到日本海。

东海气旋
? 源地:东海海域。
? 季节:春季最多,冬季次之,夏秋季 最少。
? 天气:后部的偏北大风影响我国沿海, 降水区主要分布在气旋中心附近。到 达日本南部海面迅速加深,有时作爆 发性发展,并伴有10级以上大风,天 气和海况十分恶劣,影响范围大。最 终在阿留申一带锢囚消失。
? 路径:形成时,向东北东方向移动, 到达日本南部海面迅速加深,由东北 东转为东北方向移动,影响朝鲜和日 本的天气,带来大风和降水。

日本海低压
? 日本海低压:产 生于黄海、东海 的低压移至日本 海后迅速加深发 展,引起全日本 吹强劲的西南风, 海况恶劣。春季 较多。

双 低压
? 双低压:当发生于黄海 的低压进入日本海并迅 速发展时,同时发生于 东海的低压朝日本南部 沿岸移动,形成双低压 的形势。两低压逐渐接 近,在北海道以东迅速 加深,常常达到台风的 强度。

热 低 压 (Heat low)
?热低压是浅薄而不大移动的暖性低压系统,是近地 层的无锋面气旋。通常出现在夏季内陆地区,由于 近地层空气受热不均匀而形成,海上较少见。
?大陆的热低压一般强度范围都不大、很少移动,日 变化明显,夜间和早晨弱,午后达最强。一般为晴 热天气,当水汽充沛时,可产生云和雷雨天气。发 展较强的热低压可出现大风和沙暴,但历时很短。 (不要与热带低压混淆)

爆发性气旋
? 爆发性气旋:当温带气旋发展速度达到 ΔP/24h×sinφ/sin60?≥1(φ:气旋中心所在 纬度;ΔP:气旋中心气压24h降压幅度,单 位为hPa)时,称为爆发性气旋。
? 船舶采用定义法:即气旋中心不论在哪一 纬度上,其中心气压的加深率只要24h达到 24hPa,就定义为爆发性气旋。

爆发性气旋的源地
?爆发性气旋俗称“气象炸弹”,是冬半年中高纬 度 洋面强烈发展的锋面气旋,爆发性发展的气旋可 达到台风强度。它常伴有大范围的9~11级强风,具 有很大的破坏力,严重威胁船舶的航行安全。
?北太平洋爆发性气旋主要发生在135?E以东,160?W 以西,35?N以北的洋面上。东亚大陆及邻近海域很少 有气旋作爆发性发展,而在其东侧的西北太平洋洋面 (35?~55?N,140?~170?E)是爆发性气旋的高发海 域,约占82%。

第四节 冷 高 压 (Cold High)
反气旋(Anticyclone)定义:由闭合等压线围成的,中心气压 比四周高的水平空气涡旋称反气旋。在北半球风从中心以顺 时针方向向四周辐散(南半球逆时针)。实际上反气旋就是高 压,反气旋是从流场定义,高压是从气压场定义。

北半球

南半球

反气旋分类
? 按地理位置分类:极地反气旋,温带反气旋和副热带反气旋; ? 按热力结构分类:
? 冷性反气旋:活动于中、高纬度对流层中下层的温带反气
旋属此类,习惯上称冷高压。冷高压往往是低层冷空气堆积 而形成的,随高度其强度减弱,是一个浅薄系统。
? 暖性反气旋:出现在副热带地区的副热带高压属此类。高
压区和高温区的分布基本上一致,是一个深厚系统。北半球 有太平洋副热带高压和大西洋副热带高压。南半球三个大洋 的副热带高压连成一个带状。

反气旋的范围和强度
? 水平范围:以地面图上最外围的闭合等压线的平均 直径表示,反气旋的范围比气旋大的多,直径多为 1500-2000km大的达5000km以上。最大的可与陆地和 海洋相比。
? 强度:以中心最高气压值表示,一般在10201040hPa左右,冬季最强的高压中心可达1070hpa; 中心气压值越高,反气旋越强。风速的分布是中心 小,边缘大。当反气旋中心气压值随时间升高时, 称反气旋发展或加强,反之,称反气旋减弱。

冷 高 压 (Cold High) 冷中心
? 冷高压是活动在对流 层的中下层,中高纬 度的冷性反气旋,它 是个温压场的分布不 对称的移动性的浅薄 系统。南移过程中, 强度逐渐减弱,最后 消失或并入副高。亚 洲冷高压是世界上最 强大的冷高压。

冷高压的形成和发展过程
? 形成:高空温度场落后于高度场,地面高压脊位于高 空脊前,脊前冷平流有利于地面加压,使地面高压脊 加强并发展成冷高压。另外,中高纬度地区下垫面的 辐射冷却对冷高压的形成起重大作用。

等温线
H L
等高线

脊 槽

冷高压的形成和发展过程
? 发展:当高空温度脊逼近地面冷高压中心时,冷平流强盛, 冷高压发展到最强阶段;当高空温度脊超过气压脊时,暖 平流使冷高压开始减弱,其后变化分两种情况:(1)温度 不对称的浅薄的冷高压转化成温度对称的深厚的准静止的 暖性高压;(2)冷高压在南移过程中,变性增暖,强度逐 渐减弱、消失或者入海并入副热带高压中。

地面高压

H

L

地面低压

冷高压的天气
? 冷高压的前部天气:位于冷锋的后部,急剧降温、升压、 偏北大风可达11级,有时产生雨雪等恶劣天气,入海引起 海面大浪。(恶劣天气区)
? 冷高压的中部天气:气压较高,气温略有回升、干冷、晴 朗、微风、少云,易产生辐射雾。(冷高压控制的港湾可 形成辐射雾)。
? 冷高压的后部天气:吹偏南微风(3~4级)。气温回升、 湿度增大,类似于暖锋天气,入海后变性,后部常出现平 流雾,毛毛雨或层云。
? 冷高压的活动相当频繁,如我国一年四季都有冷空气活动, 据统计冬半年每3~5天活动一次,较强的7天一次,强弱 随季节而变化。冷高压的移动主要受高空的引导气流的影 响(一般以700hPa气流来预报冷高压未来的移动)。



潮 (Cold Wave)

? 定义:指大规模的强冷空气活动所带来的剧烈的降温、霜冻、降水和
大风等灾害性天气,并使气温在24h内剧降10℃以上,同时这一天最低 气温达5℃以下,称为寒潮。
? 但是我国幅员辽阔,同一的标准很难适合各地的情况。后来中央气象 台又根据冷空气的强度和影响范围作了补充规定:一次冷空气活动, 使长江中下游及以北地区48 h 降温10℃以上,长江中下游(春秋季为 江淮地区)最低气温达4℃或以下,并且陆上有三个大地区伴有5~7级 大风,海上有三个海域伴有6~8级大风者,称为寒潮或强寒潮。未达 到以上标准者,则称为较强冷空气或一般冷空气活动。
? 寒潮分布区:东亚、欧洲、北美,南半球只有澳大利亚。

寒潮天气
? 寒潮冷锋过境前,天气温暖,晴朗多为偏南风。
? 过境后(冷高压前部):气温剧降,气压急升,偏北大 风,风力猛增,?海上达6-8级,最大达11级,大风持续 1-2天。有时伴有降水,海面产生大浪,主要恶劣天气 在冷高压前部。?寒潮入侵我国后,先在黄、渤海引起 大风,然后逐渐向东海、南海扩展,甚至扩展到越南、 菲律宾一带。
? 前部过后(冷高压中部):天气多为晴朗、微风、少云、 干冷。
? 中心过后(冷高压后部):气温回升,偏南微风,沿海 有时形成平流雾。

寒潮冷高压地面形势图

冷空气源地
? 影响我国冷空气的源地主要有三个: ? 新地岛以东寒冷的洋面(18%); ? 新地岛以西寒冷洋面(49%); ? 冰岛以南寒冷洋面(33%)。 ? 来自三个源地的冷空气侵入我国以前,95%都
要经过西伯利亚中部(70~90?E,43~65?N)地 区积累加强,然后南下入侵我国,该区被称为 “关键区”。

关键区

43-65N 70-90E

影响我国的冷空气路径
? 路径:主要指冷空气主体移动的路线。通常沿三条路 径侵入我国:
? 西北路(中路):冷空气自关键区经蒙古到达我国河 套附近南下,直达长江中下游及江南地区,势力较强, 引起降温、西北大风;
? 西路:由关键区经我国新疆、青海、西藏高原东侧南 下,影响西北、西南和江南各地,一般强度较弱。
? 东路:冷空气自关键区经蒙古我国华北北部,常常使 渤海、黄海、黄河下游及长江下游产生东北大风。
? 一般从关键区到我国华北、东北需三天左右,长江以 南需四天左右。

第五节 副热带高压 (Subtropical High)
? 在南北半球的副热带(20-35?)地区,为副热带高压带。 北半球由于海陆分布不均匀的影响,高压带断裂,分成太 平洋副热带高压和大西洋副热带高压。南半球副热带高压 仍呈带状分布。
? 西太平洋副高是永久性大气活动中心,是影响我国天气的 重要系统,其范围、强度和位置随季节变化。
? 在卫星云图上副高主要表现为无云区或少云区,边缘有云 带,所以从云带的分布可以大致定出副高的范围。

西太平洋副高
? 位置和范围的表示方法: ? 位置:以500hPa?图上副高脊线
的位置和走向表示副高的位置和 走向,脊线的南北移动表示副高 的北进和南退。(脊线既500hPa 高空图上的东西风零线)。 ? 范围:以500hPa图上588等高线 围成的区域表示。 ? 西太平洋副高的位置、强度、范 围随季节周期性变化,还存在短 期非周期性变化。

500hpa?副高脊月平均位置

西太平洋副高
? 季节变化:
? 从冬到夏,由弱 到强,自南向北 移动(北跳西 伸)。
? 从夏到冬,由强 到弱,自北向南 移动(南退东 缩)。
? 外形特征:东西 长,南北短的椭 圆形。偶有南北 长,东西短。

500hpa?副高脊月平均位置

副高天气
? 副高脊线附近天气:以晴朗、微风、炎热、少云天气为主; ? 副高东部:盛行偏北风,加上加利福尼亚沿岸冷流上翻。大
气层结稳定,使美国大陆西部炎热少雨,沙漠化,海上可出 现雾和层云; ? 西部:偏南气流,大气层结不稳定,多雷阵雨和雷暴大风。 若西伸脊伸到我国沿海,偏南微风,多形成平流雾。 ? 南部:一般天气晴好,若有东风波,热带气旋等天气系统活 动时,可产生雷暴、雷雨大风等灾害性天气。 ? 西北和北部边缘:与西风带相邻,多锋面气旋活动,上升运 动强,常带来阴雨和风暴天气。

副高天气分布特征

西太平洋副高活动对我国东部天气的影响
? 西太平洋副高活动对我国东部天气的影响甚大,夏季最 为突出,我国的雨带:通常位于副高脊线以北5~8个纬 距,雨带走向大致与副高脊线平行。
? 冬季: 脊线位于15?N附近。随季节转暖脊线缓慢北上。 ? 4~6月上旬:脊线稳定在20?N以南,华南前汛期开始。 ? 6月中旬:副高脊线第一次北跳过20?N,并稳定在20~
25?N之间,强度增加,范围增大,江淮“梅雨”开始 (宜昌28~34?N),若长时间稳定,梅雨期长。个别年 份从20?N一下跳到25?N,出现空梅。华南前汛期结束。

西太平洋副高活动对我国东部天气的影响
? 7月中旬前后:第二次北跳过25?N,并稳定在25~30?N, 雨带移到黄淮流域。台风活动频繁(7~10月)。
? 8月上旬:副高脊线跳过30?N,达到一年中最北的位置, 华北和东北的雨季开始,台风登陆频繁,长江中下游进 入伏旱,华南多台风降雨。
? 9月:副高脊线回跳,雨带又向南移,黄淮和长江流域先 后又是秋雨绵绵。
? 10月:脊线再次南退到20?N以南,我国东部秋高气爽 , 台风季节结束,很少在我国登陆。

冷高和副高比较

冷高
? 源地:高纬大陆 ? 性质:冷性,浅薄的移
动性系统 ? 冬季强大 ? 700hPa以下清晰 ? 半永久性 ? 范围较小 ? 坏天气在东部边缘

副高
? 副热带海洋 ? 暖性,深厚准静止性
系统 ? 夏季强大 ? 500hPa以上清晰 ? 永久性 ? 范围较大 ? 坏天气在西北部边缘

第六节 雷暴、飑线和龙卷
? 雷暴(Thunderstorm) :指积雨云中发生的雷电交加
的激烈放电现象。雷暴属小尺度天气系统,水平尺度 仅10km左右,时间尺度几十分钟。通常伴有暴雨、阵 性大风、有时有冰雹、龙卷等强对流天气。 ? 雷暴的地区性和季节性:低纬度雷暴出现的次数多于 中纬度,中纬度又多于高纬度。内陆多于海洋。季节 变化明显,夏季多,春秋少,冬季没有。 ? 雷暴形成的条件:充沛的水汽,不稳定的大气层结。

雷暴
? 雷暴的生命史: ? 发展阶段:(积云阶段)低层气流辐合,上升
气流发展,形成积云体。 ? 成熟阶段:上升气流不断发展,雨滴增大,产
生降水,下沉气流导致地面出现大风,并形成 雷暴高压。 ? 消散阶段:云体中的下沉运动占据了主导地位, 雷暴云减弱消散。 ? 海上热雷暴大多发生在后半夜至凌晨前后。

雷暴过境时天气

? 雷暴过境时的天气 特征:
? 气压涌升, ? 气温急降, ? 风向突变, ? 风力猛增, ? 雷电交加, ? 阵性降水,持续时
间几十分钟

雷暴及雷暴高压

飑线(Squall line)
飑线定义:由若干排列成行的雷暴单体或 雷暴群组成的狭窄强对流天气系统。范 围:宽度小于1Km,长度几十公里到几 百公里。生命史:几十分钟到十几小时。 (飑线属中尺度天气系统)
飑线的天气特征: ? 飑线与雷暴高压相伴而产生,高压的前
沿就是飑线。 ? 飑线上可出现,雷暴、暴雨、阵性大风、
冰雹或龙卷等。剧烈天气现象。 ? 飑线过境时,风向突变,风速猛增,气
压骤升,气温陡降。

地面图上飑线天气形势

冷锋

飑线

图中实线为等压线,虚线为等温线

飑线与冷锋的区别

飑线

冷锋

? 尺度:中尺度天气系统,几 ? 天气尺度,达数千公里。 十到几百公里。

? 天气:天气恶劣,变化剧烈 而短促。
? 移速:比较快,是冷锋的 2~3倍。

? 大范围持久坏天气。 ? 平均移速30~40Km/h。

? 生命史:几十分钟到十几小 时。

? 数天。

? 日变化:明显,上午弱,午 ? 无明显日变化。

后强,傍晚弱。

? 两种性质不同气团交界面。

? 性质:在气团内部发生发展.

龙卷(Spont)
? 定义:是大气中一种小范围、强烈对流旋转的 空气涡旋。一般与强对流云相伴出现。发生在 水面上称水龙卷,在陆上称陆龙卷。
? 范围:小尺度系统,水平几十到几百米,最大 不超过1Km。垂直800~1500米。
? 形状:在对流云底如同“象鼻子”一样的漏斗 状云柱。

龙卷(Spont)
?龙卷的天气特点:
? 范围小:水龙卷直径为25~100米,陆龙卷稍大100~ 1000米,高度800~1500米。
? 生命期短:一般为几分钟到几十分钟。 ? 风力甚强:自中心到40米处风速最大,100m/s的风速不
足为奇,最大近200m/s。 ? 气压极低:可低至400hPa,甚至达到200hPa。目前尚未观
测到其中心的准确的气压值。 ? 直线移动:移动路径多为直线,平均移速15m/s,最快达
70m/s。移动距离为几百米到几公里。

●破坏极力大:抛车、毁屋、覆船。给局部地区带来严重 的灾难。1956年9月24日,上海出现的一次龙卷,一座三 层楼卷倒,一座钢筋水泥的4层楼被削去一角,一个重达 110吨的储油罐拔起15米,吹离120米之远。
左右龙卷

第七节 热带气旋(Tropical cyclone)
一、概述 二、热带气旋的天气结构特征 三、热带气旋形成条件与生命期 四、热带气旋的移动 五、南海热带气旋 六、热带气旋的测算和避离方法 七、低纬度天气系统

一、概 述
? 定义:热带气旋是发生在热带洋面上的一种暖性的气 旋性涡旋,是大气中极强烈的风暴,被称为“风暴之 王”。具有极大的破坏力,严重威胁海上航行安全。
? 台风:指发展到强烈程度(风力≥12级)的热带气旋。 ? 范围:以系统最外围近似圆形等压线的直径表示。平
均直径在600-800Km,大的1000Km,小的几百Km。 ? 强度:以近中心附近最大风速或中心的最低气压表示。
一般中心气压在960hPa左右,最低875hPa,风速一般可 达60-70m/s,个别可达 110 m/s. ? 热带气旋天气: 狂风、暴雨、巨浪、暴潮。

? 1944年12月,二战期间,美国企图从日本人手中夺回 菲律宾群岛,派出美海军第三舰队参战,舰队航行到 吕宋岛以东350km的洋面上,突然遇到了一个被称为 “眼镜蛇”的小而强的台风,近中心附近最大风速 62m/s,使3艘驱逐舰沉没,28艘其他船只遭到了不同 程度的损坏,母舰航速仅1.5节,被狂风巨浪抛入海中 的飞机146架,死亡官兵800余人。使美海军第三舰队 损失惨重,无法完成任务,只好返回整编。之后美国 在关岛建立了飞机观测台风。
? 1975年10月22日“红旗126”轮在珠江口以南240海里处 海面遇到台风,风力12级,当时有2艘外轮沉没。126 轮当时处于台风的右半圆,并决定穿越台风进路进入 左半圆,并在距台风中心45海里处通过,最大摆度40 度,全船共同奋战24h,终于脱离了台风影响范围。

超强台风“榴莲”
台风 眼

“榴莲”将袭击菲律宾
? 根据中央气象台30日早消息,超强台风“榴莲”今天早 晨5点钟,中心位置在菲律宾卡坦端内斯岛以东大约80 公里的西北太平洋洋面上,位置北纬13.5度、东经 124.9度,中心附近最大风力有17级(60米/秒)。预 计,超强台风中心将以每小时15-20公里的速度向偏西 方向移动,将于今天中午到夜间在菲律宾吕宋岛东南 部一带沿海登陆,然后穿过菲律宾吕宋岛继续西行。 受其影响,今天白天到夜间,巴士海峡、巴林塘海峡、 台湾东南部海面、南海东部海面的风力将逐渐加大到 7-9级,部分海域阵风可达10-12级,“榴莲”中心经 过的附近海面或地区的风力有14-17级。

热带气旋的等级和名称
—西北太平洋地区
? 我国对出现在西北太平洋和南海的热带气旋,从1989年1 月1日开始采用世界气象组织建议的热带气旋分级:
? 热带低压 (tropical depression) TD :近中心附近最 大风力<8级(34Kn)。(我国下限6-7级)
? 热带风暴 (tropical storm) TS :近中心附近最大风力 8~9 级(34~47Kn) 。
? 强热带风暴 (severe tropic storm) STS:近中心附近最 大风力10~11级(48~63Kn) 。
? 台 风 (tyhoon) T:近中心最大风力≥12级(64Kn) 。

我国对热带气旋的最新划定

? 根据国际惯例,达到热带低压水平的系统才能被称为 热带气旋,热带扰动和低压区不属于热带气旋。

? 中央气象台/国家气象中心(NMC)2019年

热带低压

风力6-7级

热带风暴 强热带风暴 台风 强台风 超强台风

风力8-9级

17.2M/S-24.4M/S

风力10-11级 24.5M/S-32.6M/S

风力12-13级

32.7M/S-41.4M/S

风力14-15级

41.5M/S-50.9M/S

风力16级或以上 ≥ 51M/S

超强台风—“桑美”

超强台风—“桑美”
? 2019年8月10日(T0608)超强台风“桑美”以 雷霆万钧之势在我国闽、浙沿海登陆。台风近
中心附近最大风力17级以上( ≥ 60m/s)。其
引起的冲击波犹如原子弹爆炸一样,狂风暴雨 飞沙走石,电杆、树木折断倒伏,瓦片空中飞 舞,民房倒塌,渔船被撞得支离破碎,数以万 计的渔排荡然无存。 “桑美”强悍的破坏力, 令人魂飞魄散。整个登陆过程摧毁房屋5.4万间、 农田180多万亩,渔船数千艘,渔排数以万计, 数百人丧生,经济损失达100多亿元。

热带气旋的等级和名称
—东北太平洋和大西洋(包括加勒比海、墨西哥湾)
? 热带低压 (tropical depression) TD :近 中心附近最大风力<8级(<34Kn)。
? 热带风暴 (tropical storm) TS : 近中心附 近最大风力8~11级(34~63Kn) 。
? 飓 风 (Hurricane) H :近中心最大风力 ≥12级(≥64Kn),

飓风---“卡特里娜”
? 2019年8月29日飓风“卡特里娜”以每小时224公里的速度 在美国的南部登陆,给路易斯安那州和密西西比州造成巨大 破坏。飓风所经之处房屋被摧毁、道路被淹没、树木被连 根拔起、船舶被抛上岸、车辆和树枝碎片散落遍地。美国 总统宣布此两个州为重灾区,密西西比州受灾最严重。沿 海地区90%的建筑物已“完全消失”。新奥尔良市由于地 势低于海平面,80%的城区被洪水淹没,部分城区积水深 达6米,可能造成上万人死亡。州长巴伯说“建筑物都已不 在,可以想象,这就是广岛60年前原子弹爆炸后的样子”。 飓风造成数十万人无家可归,灾民需要数月后才能重返家 园。墨西哥湾中的钻井平台至少有20座失踪。这是美国历 史上最强烈的一次飓风,造成的经济损失高达几百亿美元。

热带气旋的等级和名称
—北印度洋和南半球洋面
? 阿拉伯海和孟加拉湾(2等级) ? 低气压 (depression) D :近中心附近最大风力
<8级(<34Kn)。 ? 气旋性风暴 (cyclonic storm) CS :近中心附近最
大风力≥8级(≥34Kn)。 ? 南半球洋面(2等级) ? 热带扰动 (tropical disturbance) TD :近中心附近
最大风力<8级(<34Kn)。 ? 热带气旋 (tropical cyclone) TC :近中心附近最
大风力≥8级(≥34Kn)。

热带气旋的编号、命名和警报
? 我国中央气象台将发生西北太平洋(180?以西、赤道以北) 上风力≥8级的热带气旋,每年从1月1日起按出现的先后顺 序进行编号和命名。如0208表示2019年第8号热带气旋。年 平均29个,如1967年最多出现40个,1947年仅出现2个。
? 中央气象台发布台风消息、台风警报、台风紧急警报: ? 台风消息:预计未来3天,台风可能影响我国沿海,风力
≥12级。 ? 台风警报:预计未来2天,台风可能影响我国沿海,风力
≥12级。 ? 台风紧急警报:预计未来1天内台风直接袭击我国沿海,风
力≥12级。

西北太平洋及南海热带气旋中文音译及国际命名对照表

热带气旋更名
? 如果某个热带气旋给台风委员会成员造成了特别严重的损 失,该成员可申请对该热带气旋进行更名,以便在台风气 象灾害史上记录标志性的事件。
? 已经退出国际命名序列的热带气旋有,“凤仙”、“鸣 蝉”、“苏特”、“云娜”、“欣欣”和“婷婷”,相应 的新命名分别为“红霞”、“彩虹”、“银河”、“凡亚 比”、“白海豚”和“狮子山”。其中,前两个为朝鲜命 名,第三个为韩国命名,第四个为密克罗尼西亚命名,后 两个为香港命名。
? 鉴于相应台风造成的严重影响,此前提出进行更名并获批 准的还有“彩蝶”、“龙王”和“麦莎”,但目前新的命 名还未最终确定。

热带气旋的源地和发生频率
? 除南大西洋和南太平洋东部外,发生热带气旋的八个 低纬特定海域为:西北太平洋,东北太平洋,北大西 洋,孟加拉湾,阿拉伯海,西南太平洋,南印度洋, 澳大利亚的西北(岸)。热带气旋主要发生在南北纬 各5-20?之间,尤其在10-20?之间占65%。

热带气旋发生季节
? 季节:热带气旋一年四季均有发生,但绝大多数集中 在某几个月。北半球主要集中产生在7~10月,8~9月 最频繁;南半球主要集中产生在1~3月;孟加拉湾和 阿拉伯海主要产生在5月或10~11月。
? 源地:影响我国的热带气旋源地, ? 菲律宾以东洋面; ? 关岛附近洋面; ? 南海中部海面。 ? 世界上受热带气旋影响最严重的国家:孟加拉湾、中
国、日本、东南亚、加勒比海地区和美国东部沿岸。 西北太平洋发生的热带气旋最多,约占北半球的66%。

二、热带气旋的天气结构特征
外围区:指从热带气旋边缘到最大风速外缘,平均宽200-300 km。 涡旋区:自最大风速区外缘到台风眼壁,平均宽度10~20 km。 眼区: 热带气旋中心区,平均直径10~50 km。

热带气旋的天气结构

热带气旋的天气结构

台风 眼

台风 眼

三重台风
卫星云图中的热带气旋

台风简介

台风引起的船舶及港口设施灾害

台风引起的船舶及港口设施灾害

台风引起的船舶及港口设施灾害

台风引起的船舶及港口设施灾害

台风引起的船舶及港口设施灾害

台风引起的船舶及港口设施灾害

台风引起的船舶及港口设施灾害

台风引起的船舶及港口设施灾害

台风引起的船舶及港口设施灾害

台风引起的船舶及港口设施灾害

三、热带气旋的形成条件与生命期
热带气旋形成的四个必要条件:
1.广阔的高温高湿洋面
? 广阔的高温高湿洋面是热带气旋发生、发展的必要条件。 因为暖的海面,蕴藏着较大的热量,海面蒸发亦旺盛,通 过海气间的湍流输送,使扰动所在的低层大气获得大量的 热量和水汽,积云对流释放出大量凝结潜热,维持台风的 暖心结构,也就是形成热带气旋的主要能源。实际分析发 现,热带气旋形成的海温≥26~27?C。

? 台风的能量非常大,其热能相当于170座12万5千瓦的火 力发电站。一次飓风在一天里释放的能量,能连续给美 国供电3年。如果一个原子弹可以把一亿吨海水抬到空中, 那么一个台风可以在几小时内把250亿吨水倾注到地面上, 而这仅仅是台风总降水量的一部分。
? 75年8月7503号热带气旋侵入河南省造成千年不遇的特大 暴雨。过程总降水量达1631mm,日最大降水量 1005.4mm,1h最大降水量达235mm,造成河南省特大水 灾,损失惨重。
? 70年11月一个强热带风暴在孟加拉湾登陆,巨浪高达20m, 造成约50万人死于这次最严重的灾难。1991年造成14.3万 人死亡。2019年11月15日加拉国遭受了130多年来最猛烈 的超级热带风暴“锡德”袭击造成严重水灾。

2.纬度条件
? 一定的地转偏向力能使辐合气流逐渐形成为强大的 逆时针旋转(南半球为顺时针旋转)的水平涡旋。 在近赤附近,空气沿G的方向运动,所以很难形成 空气涡旋。因此,有人认为这是一个很重要的必要 条件。一定的地转偏向力(通常认为≥5度)的作用 也是热带气旋发生、发展的必要条件。只有在南北 纬5-20度之间最有利热带气旋形成。

3.有利的流场
? 要使高温高湿的洋面蕴藏的大量不稳定能量得以释 放并转变为热带气旋发展的动能,必须有一个启动 机制,这就是低层的初始扰动。因为在低层初始扰 动中,由于摩擦辐合产生上升运动,可使气块抬升 至自由对流高度以上,从而使不稳定能量释放出来。 作为初始扰动场有赤道辐合带和东风波。统计表明, 由赤道辐合带发展成的热带气旋约占85%,由东风 波发展成的热带气旋约占15%。

4.对流层风速垂直切变要小
? 如果对流层中风速的垂直切变小(<8m/s),则对流层 上下的空气相对运动很小,而由凝结释放的潜热始终 加热一个有限范围内的同一气柱,可以很快形成暖心 结构,最终形成热带气旋。如孟加拉湾和阿拉伯海海 域,在夏季风盛行时(7~8月),风速垂直切变大, 热带气旋发生数很少。而在季风过渡时期,该海域风 速垂直切变小,热带气旋发生频率最高。要使低层扰 动迅速发展,在低层辐合流场的上空要有辐散流场, 而且高空辐散必须大于低层辐合。这种高空辐散流场 的“抽吸作用”,保证了对流层中、下层的上升运动, 促使地面不断降压,最后发展成热带气旋。

热带气旋的减弱、消亡和加强
? 热带气旋的减弱和消亡: ? 登陆受地面摩擦、水汽源切断而减弱消亡。 ? 移到高纬,吸入冷空气或插入锋面,减弱变性或消亡。 ? 移入冷水面减弱或消亡。 ? 热带气旋的加强: ? 移向暖水面。 ? 登陆后重新回到海上。 ? 移速减慢。 ? 移到高空辐散区的下方。

热带气旋的生命史
? 初生阶段:从开始的热带扰动发展到风力达8级(台风 12级)标准时。
? 加深阶段:中心气压达到最低值,风力达最大时。 ? 成熟阶段:中心气压不再降低,风力不再增强,但大
风和暴雨的范围扩大。 ? 消亡阶段:进入中高纬,因冷空气或锋面侵入而转变
为温带气旋或登陆消失。 ? 生命期一般为3-8天,最长20天,最短1-2天。夏、秋
季长,冬、春季短。

四、热带气旋的移动
? 太平洋热带气旋的移动路径(Track) ? 北太平洋东部热带气旋:发生于墨西哥
西海岸,向西北移动,活动于北美西岸、 加利福尼亚南部附近海面。 ? 南太平洋140?W以西的热带气旋:源于 社会群岛,一支向澳大利亚东岸移动; 另一支向新西兰移动。

全球热带气旋的主要移动路径

大西洋热带气旋的移动路径
? 北大西洋西部热带气旋:源于墨西哥湾、 加勒比海,沿美国东海岸北上转向东北 方向移动。
? 北大西洋东部热带气旋:源于佛得角群 岛附近,向西偏北穿越大西洋转向东北, 袭击美国沿岸。

印度洋洋热带气旋的移动路径
? 北印度洋热带气旋:源于阿拉伯海和孟 加拉湾,路径偏北或西北向移动。
? 南印度洋西部热带气旋:多源于马达加 斯加东北部的洋面,先向西到马达加斯 加转东南。
? 南印度洋东部的热带气旋:发源于帝汶 海,沿澳大利亚西北海岸移动。

西北太平洋热带气旋主要路径
? 西行路径 :热带气旋从菲律宾以东一直向偏西方向移动, 经南海在华南、海南岛或越南一带登陆。沿这条路径移 动的热带气旋,对我国华南沿海地区影响最大。
? 西北路径 ;热带气旋从菲律宾以东向西北偏西方向移动, 在我国台湾、福建、浙江一带登陆,其中以温州到汕头 一带为最多,然后在我国消失。该路径的热带气旋对我 国华东地区影响最大。
? 转向路径:热带气旋从菲律宾以东向西北方向移动,到 达我国东部海面或在我国沿海登陆后,再转向东北向日 本方向移去,其路径呈抛物线状。这是最多见的路径。

西北太平洋热带气旋主要路径

台风的异常路径
? 2019年9月发生在西北太平洋16号“百合”(Nari)台风, 其特点是持续时间长(7~22日),路径怪异,强度大,败 坏力强。9月16~18日百合台风袭击台湾长达50小时左右, 造成92人死亡,2人失踪,直接经济损失达40亿美元。这次 异常台风过程,引起了许多气象工作者的高度关注。
? 9月9日北京时间08时,16号百合台风和15号丹娜丝台风之 间的距离逐渐缩小为12个纬距,双台风效应明显加大。通常 双台风将围绕它们之间连线的“质量中心点”相互作逆时针 旋转,距离越近,旋转角速度越大。因此,百合台风从9日 开始转向作逆时针旋转,到14日旋转一圈回到原来的位置。

百合

丹娜丝

影响热带气旋移动的因子
? 水平气压梯度力:热带气旋相对于东风带、西风带和副热带高压等 行星尺度系统来说,是一个较小的涡旋,作为质点,受气压梯度力 的影响。在东风带中G指向南,西风带中G指向北。
? 水平地转偏向力:由于热带气旋是在自转的地球上运动的,因而要受 到地转偏向力的影响,在北半球,地转偏向力指向热带气旋移向的 右侧,并与热带气旋移向垂直;当G=A时,热带气旋移动方向与500 百帕等压面上地转风方向一致。受大型流场引导的规律是热带气旋 移动的基本规律。
? 热带气旋内力:热带气旋内部因经向辐合运动和旋转运动引起的地 转偏向力不同而造成的内力。总内力的方向指向西北。
? 热带气旋是在三力平衡下移动的。在东风带移动偏向高压一侧,在 西风带移动偏向低压一侧。

热带气旋移速
? 热带气旋移速在不同纬度和不同的发展阶段而有差异。平 均移速为20-30 km/h,最快可达100 km/h。通常热带气旋 在低纬度的移速慢于高纬度,转向前的移速慢于转向后的 移速,转向时最慢,甚至停滞不动。一旦转向移速迅速增 加。热带气旋加强时移速较慢,减弱时则较快。
? 平均东风带移速约20 km/h,西风带移速可增至40 km/h, 最快可达80-100 km/h。
? 热带气旋异常路径时,往往移速减慢,甚至停滞不前。

影响热带气旋移动的天气系统
? 副热带高压:是影响热带气旋移动的最 直接、最重要的系统。
? 西风带系统:强大的长波槽脊的演变, 对热带气旋的移动有一定的影响。
? 双台风效应:通常双台风将围绕它们中心 连线的“质量中心点”相互作逆时针旋 转并趋近,同时出现复杂路径。

五、南海热带气旋
? 概况: ? 定义:在南海海域发生发展的热带气旋。约占西北太平洋
热带气旋总数1/3,主要影响南海和华南天气。
? 源地:南海中部或从西北太平洋移入。 ? 频数:年平均9个,在南海形成的约4个。 ? 发生时间:全年各月均可发生,8、9月最多,约占45%。 ? 登陆时间:7~9月。

? 南海热带气旋特征:
? 水平范围小,垂直伸展高度低,强度较弱, 生命期短,风力不大,路径复杂。
? 云系分布不对称:在右前方,云区广、云层 厚、云顶高、雨量大;在左后方,云区窄、 云层薄、雨量小。云系自外向内分布为Ci— Ac—Sc—Cu—Cb。
? 有时会出现一种小而强的“豆台风”,发展 迅速,移动速度快,风力大,其破坏力很强。

南海热带气旋移动路径
? 移动路径: 主要受
高空气流影响。 ? 正抛物线路径:多发生
在5~6月。 ? 倒抛物线路径:多发生
在7~8月。 ? 西移路径:多发生在6~
12月。6~9月偏北, 10~12月偏南。 ? 4.打转北上路径:7-9 月。

六、热带气旋的测算和避离方法
—热带气旋来临前的征兆
? 海象:
? 涌浪:利用涌浪的波高和周期判断热带气旋中心 的方位、距离。
? 海水发臭和发光:热带气旋来临前,海浪和涌浪 将海底腐烂物质上翻,发出腥臭气味;水温升高, 给某些海上发光的浮游生物创造了有利的繁殖条 件,群集在海面而发光。
? 海响:热带气旋来临前,可以听到象吹号角一样 的海响。

? 天象:
? 天色:距热带气旋中心1000Km时,可以看 到天空由正常的颜色转变为类似早晚霞一 样的颜色。
? 云:热带气旋外围出现辐射状卷云,向中 心逐渐变厚、变密,辐射中心的方向就是 热带气旋中心的方位。
? 风:当热带气旋接近时,当地的盛行风会 发生改
? 气压:热带气旋接近时,气压明显下降, 气压日变化消失。

热带气旋中心方位判定法
1.根据风压定律和风力大小判定
热带气旋中心方位: ? 背真风而立,以测者正前方为
0?,在北半球,热带气旋中心 在左前方45-90?;在南半球, 中心在右前方45-90?方位。 ? 风力< 6级,中心在45?左右; ? 风力8级时,中心在67.5?; ? 风力>10级,中心在90?左右。

热带气旋中心方位判定法
? 利用云和涌的特点判定热带气旋中心方位: 天边出现辐射状卷云,云在水天线上汇合点的方向指示热带 气旋方位;有规律的涌浪不断增大的来向,指示热带气旋中 心方位。
? 根据风压定律和气压距平值判断热带气旋中心方位: ?P=海平面气压(经日变化订正)-月平均气压 ?P < 6hpa, 在北半球,热带气旋中心在左前方45?左右。 ?P = 10hpa,在北半球,热带气旋中心在左前方67.5?左右。 ?P > 20hpa,在北半球,热带气旋中心在左方90?左右。

热带气旋部位的划分

? 沿着热带气旋进路过中心将热带 气旋分成两个半圆,即左半圆和

北半球
右 前

危险半圆

右 后

右半圆。

? 北半球,左半圆为可航,右半圆



可航半圆



为危险。





? 南半球,右半圆为可航,左半圆 为危险。

右 前

右 后
可航半圆

? 危险象限:北半球在右前象限。

? 危险象限:南半球在左前象限。



危险半圆

前南半球

左 后

为什么右半圆称为危险半圆?
? 北半球热带气旋风绕中心逆时针吹,右 半圆的风向与热带气旋移向一致,两者 迭加风速增大。
? 北半球热带气旋转向向右,在右前象限 易被吹进热带气旋中心,不易驶离。
? 北半球热带气旋右半部与副热带高压相 邻,气压梯度大。

船舶所处的热带气旋部位及其判定法
? 根据真风向随时间的变化判定:1、当真风向随时间顺 时针方向变化时,表明船舶处在右半圆(北半球为危 险半圆)。2、当真风向随时间逆时针方向变化时,表 明船舶处在左半圆(南半球为危险半圆)。3、当风向 稳定少变,船在热带气旋进路上。

Dangerous Navigable
北半球

Navigable Dangerous
南半球

船舶所处的热带气旋部位及其判定法

? 根据风速和气压判定:



? 若风速增大、气压降低 ,船舶 前

处在热带气旋前半圆。

? 若风速减小、气压回升 ,船舶 左

处在热带气旋后半圆。



? 综合上述两种方法可以判定船舶 所处的象限:若真风向随时间顺 右 时针方向变化时,风速增大、气 前

压降低 ,船舶处在右前象限。

若真风向随时间逆时针方向变化 左 时,风速增大、气压降低,船舶 前

处在左前象限。

右 后
北半球 左 后 右 后
南半球 左 后

船舶避离热带气旋方法
? 1.若船舶处于北半球热带气旋右 半圆,使船首右舷顶风,保持风 从右舷10-45?而来,全速避离。
? 2.若船舶处于北半球热带气旋左 半圆,使右舷船尾受风,保持受 风角度30-40?,全速避离。
? 3.若船舶处于南半球热带气旋左 半圆,使船首左舷顶风,保持风 从左舷10-45?而来,全速避离。
? 4.若船舶处于南半球热带气旋右 半圆,使左舷船尾受风,保持受 风角度30-40?,全速避离。

扇形避台法
? 在宽阔的海洋上,根据天气报告得知台风中心的位置、移向 和移速,结合本船的船位、航向和航速。在海图上作扇形图, 使船与台风保持一定距离,该方法叫做扇形避台法。
? 作图方法:图中H1、H2、H3和H4分别代表世界时00、06、12 和18时的台风中心位置,A、B、C和D分别代表与以上各时 刻对应的船位.当00时船舶位于A点时,根据天气报告得知 台风中心位于H1点,并已知台风的预报移向和移速,以台风 中心H1点为中心作扇形1,其半径等于台风未来24h移动距离, 夹角等于从台风未来移向线左右两侧各取300~450,这就是 船舶未来24h内需避离的危险扇形区。然后每隔6h依次作出 扇形2、扇形3和扇形4,直到船驶至E点已完全脱离了台风的 威胁后,才可以改为沿原预定航向航行。

? 采用扇形避离台风法, 应注意以下几点:
? 在开阔的海洋上航行的 船舶可采用,沿岸航行 不适用。
? 扇形的半径也可考虑8级 大风圈的半径,使船舶 最好离台风中心在 200nmile 以 上 , 至 少 也 不要小于 100n mi1e。
? 扇形夹角,在低纬和台 风接近转向时应取800~ 900,在高纬和台风转向 后一般取600左右。

热带气旋和温带气旋的差别

第八节 热带辐合带、东风波和热带云团
? 一、热带辐合带(Intertropical Convergence Zone,ITCZ)
? 定义:是南北两半球信风气流形成的辐合带。又称赤道辐合带、赤道 锋或赤道槽。它是热带地区主要的、持久的、大型天气系统,也是热 带地区热量、水汽最集中的地区,是热带扰动发生的主要源地。热带

? 根据辐合气流的不同特征,将热带辐合带分为两种类型: ? 信风槽型:NE信风和SE信风交汇而成。主要位于北大西
洋、太平洋中部和东部地区。 ? 季风槽型:主要出现在南亚和西北太平洋。在北半球其北
侧E~NE风,南侧W~SW风。主要影响我国华南和南海信风。槽
季风槽

? 热带辐合带特征:
? 季节变化:有明显的季节性南北位移,冬弱 夏强、冬南夏北。
? 天气特征:对流旺盛,多积雨云,常造成阵 雨、雷暴、飑线等天气系统。风力可达8-9级。 大范围的降水和强烈的对流天气一般出现在 辐合最强或气旋式环流最强的地方。
? 扰动源地:由于湿热不稳定和辐合上升,成 为热带地区的扰动源地,据统计,全球85%的 热带气旋形成于热带辐合带。

? 二、东风波
(Easterly Wave)
? 定义:东风波是产 生在副高南侧自东 向西移动的波动。 一般波长为10001500Km,最长40005000Km,移速2025Km/h。有15%的热 带气旋形成于东风 波中。

? 天气特征 :
? 通常波前NE风,波后SE风。东风波最强 的层次在700 hPa~500 hPa之间。
? 东南亚、南海地区的东风波其降水坏天 气出现在波槽前及附近,波后好天气。
? 出现在大西洋西部加勒比海地区的东风 波,其天气特征是波前辐散下沉、好天 气,波后辐合上升、坏天气。

? 三、热带云团(Tropical
Cloud Cluster)
? 定义:在热带大气低层形成对 流云体,由无数个对流云体组 成的大范围云区称为云团。直 径100-1000Km,平均4个纬距。
? 天气特征:云团在天气图上有 时没有天气系统与之对应,但 云团移动的所经之地,引起大 风、暴雨和雷暴等天气。
? 结构特征:1-10Km的对流细胞 (单体)组成中尺度对流云群 (10-100Km),若干个对流云 群组成热带云团,热带云团的 有序排列构成赤道辐合带。

热带云团 对流单体

对流云群

能产生大风的天气系统
? (1)锋面气旋;(Frontal Cyclone) ? (2)热带气旋;(Tropical Cyclone) ? (3)冬季冷高压前部;(Cold High) ? (4)飑线;(Squall Line) ? (5)龙卷;(Tornado,Spout) ? (6)强烈发展的积雨云;(Cb) ? (7)热带云团。(Tropical Cloud Cluster)

第九节 西风带高空天气系统
一、西风带的大型扰动 1.行星锋区
2.急流 3.大气长波 4.阻塞高压 5.切断低压 二、西风带的中型扰动 1.短波槽 2.切变线 3.低涡

一、 西风带的大型扰动
? 由大气环流知识我们已经知道,在中高纬地区上空大气基 本上是自西向东运行,称为盛行西风带、西风带中的气流 并不是笔直的,常常产生南北方向的扰动。西风带上存在 着大型扰动和中型扰动。大型扰动包括行星锋区、急流、 大气长波、阻塞高压和切断低压等大型天气系。
? 中型扰动包括短波槽、切变线和低空急流等天气尺度系统、 这些扰动的发生、发展和消失,构成了中高纬度地区不同 的环流形式,从而产生了各种天气过程地区。

1.行星锋区(Plantary Frontal Zone)
? 在对流层中上层的等压面上。经常有弯弯曲曲地环绕着 半球、宽度为几百公里、等温线密集的带状区域,通常 称它为高空锋区(Upper-air Frontal Zone),也称行星 锋区。行星锋区的北边,经常是并列着的若干个冷性气 旋中心,它的南边则是几个分裂的暖性反气旋中心。所 以,行星锋区实际是中高纬度冷气团与较低纬度暖气团 之间的过渡区域。
? 气旋和反气旋的活动与行星锋区有密切关系。它们的发 生、发展一般都是在锋区上进行的。它们出现的最大频 数、主要路径均与锋区的平均位置有关。

2. 急流(Jet Stream)
? 急流是风场的一个突出特征。它是一支 范围狭窄的强风带,其中心轴向是准水 平的,具有很大的风速以及风速的水平 切变与垂直切变。按规定急流区的风速 下限为30m/s。通常急流长几千公里, 宽几百公里,厚几公里。西风带急流和 行星锋区关系密切,通常两者是同时存 在的.在急流区下方是水平温度梯度很 大的区域,即锋区的所在,也可以说急 流是锋区在高层风场上的表现。图9.2 表示极锋急流轴与气旋族的配置情况。

急流轴

极锋急流轴与气旋族的配置

气旋族

3.大气长波 (Long Wave)
? 大气长波是西风带行星锋区中的大型波动。在中高纬 度地区的高空大气中,表现为大型的高空槽脊形式, 称为长波.它是组成大气环流的重要成员。
? 大气长波活动在对流层中、上部和平流层下部,波长 较长、振幅较大,具有移动慢、维持时间长的特点。 长波一般为5000~7 000km,约60—120个经距。围绕整 个北半球常出现3~6个长波,以出现4—5个长波的情 况为最多。长波振幅(波峰到波谷的南北距离的一半) 一般为10~20个纬距。长波的平均移动速度小于每日10 个经距。有时很慢,呈准静止状态,甚至会向西倒退。 其移动速度可根据长波波速公式计算。

长波波速公式:c = U -β( L/2π)2 ? 式中c为长波移速(向东为正,向西为负),U为平直
西风速度,L为波长,
β= ? f ? y =2ωcosφ/R (f=2ωsinφ为地转参数, ω为地 球自转角速度,φ为纬度,R为地球半径)。
? 长波一般可维持3~5天。由于长波的水平尺度可与 地球半径相比,故亦称行星波。长波是对流层中、 上 部 及 平 流 层 下 部 (700~200hPa) 的 深 厚 系 统 , 在 等 压面图上,等高线与等温线均呈波状形式,通常等 温线的位相稍落后于等高线,有时二者重合,少数 情况下等温线位相可超前些。

?由此可见,长波具有明显的“冷槽暖脊”的水平结构。一 般来说,槽前为暖平流,对应着大范围辐合上升运动和降水 区,地面对应着低压。槽后为冷平流,对应着大范围的辐散 下沉运动,天气晴好,地面对应着高压。

H
地面高压

L
地面低压

大气长波与地面天气系统的关系
? 高空长波槽前对应地面气旋或气旋族,而气旋 族中的每个气旋则分别与叠加在长波上的一个 短波槽相对应。槽后则对应地面冷高压。这些 对应的地面系统的移动多数受高空大气长波气 流的引导。
? 实际天气分析表明,长波和短波可以相互转化。 长波稳定时,天气过程变化较小。长波调整时, 天气过程将发生剧烈变化,易导致预报失败。

4. 阻塞高压(Blocking High)
? 阻塞高压:在西风带长波槽脊的 演变过程中,当长波脊不断北 伸时,高空暖脊与南方暖空气 的联系会被冷空气切断,在脊 的北边出现闭合的暖高压中心, 称为阻塞高压。
? 阻塞形势是整个大气环流演变 过程中的特殊阶段,它的建立 和崩溃,对其所控制的地区及 其下游广大地区,甚至全半球 的环流和天气过程,都会产生 巨大影响.阻塞形势的长时间 维持会带来大范围的反常天 气.

阻塞高压条件
具备以下三个条件的暖高压称为阻塞高压: ?①具有闭合的暖高压中心,中心位置一般位于50°N以北的 较高纬度。 ?②闭合暖高压中心移动很慢,呈准静止状态,或向西倒退。 即使向东移动,移动速度每日也不超过7~8个经距。同时, 暖高压中心至少要维持3天以上。 ?③在阻塞高压区域内。西风急流的主流显著减弱。同时急流 在阻塞高压西侧分为南北两支,绕过高压后再重新会合,其 分支点和会合点之间的距离一般要大于40~50个经距。

阻塞高压天气
?由于阻塞高压的存在,阻塞或抑制了上游系统的向东移动, 这样就破坏了西风带波动的正常活动.由于西风带被分为南 北两支,因此西来的高空波动或地面气旋被阻停滞并逐渐消 弱,或者波动重新加强,新生,沿两分支急流移动。这样, 在阻塞高压维持期间,可形成长时间的单调天气。
?在阻塞高压直接控制地区的天气,一般是晴朗少云。阻塞 高压的南北两侧则为较平直的西风气流,其中常伴有小波动 向东传播,时有小股冷空气活动,天气时阴时晴.高压东部 常有冷平流和下沉运动,天气以晴为主。高压西部,一般为 暖平流和上升运动,天气较暖,多云雨。

5.切断低压 (Cut—off Low)
? 切断低压:在西风带长波槽脊的演变过程中,当槽不断向 南加深时,高空冷槽与其北方冷空气的联系会被暖空气切 断,在槽的南边形成一个孤立深厚的闭合冷性低压中心, 称为切断低压。
? 切断低压两种表现形式:一种是无明显的阻塞高压与之同 时并存,在切断低压北侧是近于平直的强西风带。另一种 是有阻塞高压与之同时并存。切断低压一般在700hPa以上 才有明显表现。在地面图上,一般只看到—个冷性高压, 找不到气旋的痕迹。
? 在切断低压内,雨区一般出现在它东南部的下方。这是因 为低层有冷暖空气交汇,地面常有锋面气旋波动发生。在 低压区后部,由于冷空气不断南下,常有副冷锋或切变线 生成,随之带来阵性降水天气。

切断低压
?切 断 低 压 一 年 四 季 均 可 出 现 , 以 春 秋 两
季为最多。北美和西欧地区出现的频率最 大,太平洋、大西洋和亚洲大陆上空也有 切断低压形成。我国东北地区5、6月常有 切断低压活动,称为“东北冷涡”。夏季 它可造成东北地区持续数天的阵性降水天 气,冬季则带来阵雪和严寒天气。
?切断低压出现后,一般可维持2~3天或
更长一些时间,其移速很慢。切断低压最 常见的消失过程有两种;一种是它本身逐 渐填塞,并缓慢自西向东移动,以后逐渐 消失。另一种是当北方另有新鲜冷空气南 下时,促使切断低压很快向东南方移动, 冷空气迅速下沉,切断低压便不能再维持 而很快消失。

二、西风带的中型扰动——短波
? 在中、高纬度对流层中、下层的西风气流里, 经常有波长约2000~3000km的中型扰动.中型 扰动包括短波槽脊、切变线和低涡.这些系统 的水平尺度比起大型扰动要小得多,但对不同 纬度间冷暖空气的交换起着明显的作用,是直 接引起天气发生变化的重要天气系统。

1.短 波 槽
? 1.短波槽概况
? 短波是叠置在长波上的一种波长较短、振幅较小、移速 较快、维持时间较短的一种波动。它多出现在平直西风 气流上,自西向东移动,其移速比长波槽脊的快。
? 短波槽往往与锋面气旋、冷高压等天气系统的活动密切 相联,可产生阴雨、暴雨、大风、雷暴、冰雹等天气, 它是产生短周期复杂天气最活跃的系统之一。
? 短波槽脊的振幅可相差很大,移动速度也各不相同。较 小的振幅一般小于5个纬距,移速约为10~15个经度/天, 较大一点的中等振幅的波动,振幅约为5—8个纬距,移 速约为5~15个经度/天。短波槽前为暖湿的西南气流, 槽后为干冷的西北气流。通常,短波槽前对应地面低压, 槽后对应地面冷高压。

短波槽
? 短波槽脊活动一年四季均可出现,以春季最为频繁。据统 计,经过我国北部地区的短波槽脊,冬季1~2月平均每月 4—6个,春季每月6~9个。南支西风波动一般每月6~7个, 其中较强的有2~3个. ? 在东亚上空,冬半年西风带南北纬度宽广,在20°N以北 地区都有西风带短波槽脊的活动.夏季因西太平洋副热带高 压位置偏北,因此短波槽脊的活动主要在35°N以北地区。
2.影响我国和东部海区的短波槽: 由于青藏高原和山脉的 影响,在我国西部地区经常有短波槽活动。按它们出现的地 理位置可分为南支槽、西北槽、青藏(高原)槽。

2.切 变 线 (Shear Line)
? 切变线一般是指在700hPa或850hPa低空中的风场不连续 线。它近于东西走向,风具有明显的气旋式风切变。
? 切变线一般都发生在中、低纬地区。多数是由于西风带中 的短波槽在东移过程中南北段移速不一蜕变而成,即北段 移动快,南段受西伸的副热带高压阻挡而停滞不前或前进 缓慢,于是逐渐变成东北一西南走向的切变线。切变线上 可产生强烈的雷雨和阵性大风天气。
? 切变线也可以在两个高压之间形成。如北侧是西风带小高 压,南侧是副热带高压脊,它们之间在风场上构成切变线, 如图9.9所示.

切变线
江淮切变线示意图

切变线
?我国不少地区都有切变线活动,以春末夏初出现最多, 其中最著名的是江淮切变线。它是造成初夏6、7月我国 江淮流域到日本“梅雨”天气的主要系统,对我国东部 地区以及渤海、黄海和东海的天气都有较大影响。
?江淮切变线北侧一般是偏东风,南侧是偏西风,带来 充沛的水汽,因而有利于云和降水的产生。雨区通常分 布在700hPa切变线前与地面锋后之间的地带。 ?受副热带高压季节性位移和西风带冷空气季节移动的 影响,江淮切变线的活动范围,春季主要在长江以南, 初夏徘徊于长江两岸及江淮流域,盛夏在淮河以北,9 月又回到江淮流域。

3.低 涡 (Low Vortex)
? 在850hPa和700 hPa图上经常可以看到,在不同地区出 现范围几百公里的低涡,它也是西风带中的一种短波系 统。在我国通常按其产生地区分别称为西南涡、西北涡、 华北涡等。由于所在地区的自然条件不同,其天气表现 各有特色.例如,出现在我国西南地区上空的直径为 300~500km,具有气旋性环流的小低压,称为西南涡。 西南涡在地面天气图上,有时表现为一个闭合低压,有 时表现为一个向西或向西南开口的倒槽。西南涡形成后, 一般在原地消失,只引起源地附近的天气变化。但当它 东移发展时,常引起地面气旋(即江淮气旋)的发生发展, 造成长江中下游地区的大范围暴雨天气,东移入海后会 使海上出现恶劣天气与海况。

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