第八章 天氣系統(tǒng)和天氣過程,本章內(nèi)容,天氣系統(tǒng) 天氣過程,天氣過程： 各種天氣系統(tǒng)相互配合，隨著時間和空間而變化的過程。,天氣： 一地短時間內(nèi)的大氣狀況及其變化的總稱。 一地短時間內(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動系統(tǒng)。,第一節(jié) 天氣系統(tǒng),氣團 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,尺度是表征一個系統(tǒng)在空間上的大小，或在時間上持續(xù)的長短。,天氣尺度的劃分 從水平尺度及持續(xù)時間來劃分。,一、氣團,定義,大范圍的空氣團，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，在其控制的區(qū)域內(nèi)，天氣氣候特征也大致相同。,氣團的概念,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）。,氣團的變性,變性氣團 氣團內(nèi)部多晴好天氣 冷暖氣團交界處多陰雨天氣,氣團的分類,分類標準,地理分類、熱力分類,地理分類（氣團源地的地理位置和下墊面性質(zhì)）:北半球,熱力分類（氣團的相對溫度）,氣團,冷氣團 北極氣團、極地氣團,暖氣團 熱帶氣團、赤道氣團,我國境內(nèi)的氣團,冬季,西伯利亞氣團（絕大部分地區(qū)） 熱帶太平洋氣團（東南沿海） 南海氣團（云南）,熱帶太平洋氣團（東部地區(qū)）、熱帶大陸氣團 （西部地區(qū)）、赤道氣團（長江以南地區(qū)）、西伯利亞氣團（長城以北、大西北）、極地太平洋氣團（東北地區(qū)）,夏季,二、鋒,鋒的概念,鋒區(qū)（鋒面）：,冷、暖氣團之間的過渡區(qū)域。,鋒面天氣,鋒面附近的云、雨、風等天氣，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,北極氣團,冷鋒,冷鋒過境后的天氣,降溫和偏北大風,副冷鋒的概念,冷氣團在移動過程中，由于變性的程度不同，或有冷空氣補充南下時，在冷鋒（主鋒）的后面，即同一冷氣團內(nèi)又可形成一條新的冷鋒，稱之為副冷鋒。,冷鋒分類,根據(jù)移動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（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圍低、占有三度空間的大尺度渦旋。,低壓（氣壓場） 中心氣壓比周圍低 氣旋（流場） 氣流逆時針旋轉(zhuǎn)（北半球） 氣流順時針旋轉(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,溫帶氣旋（鋒面氣旋）,結(jié)構(gòu),活動在中高緯地區(qū)的氣旋，多為鋒面氣旋。,鋒面氣旋是一個呈逆時針方向旋轉(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、遠中心窄,降水：近中心對流云，陣性降水；遠中心降水區(qū)較寬。,如果暖空氣為熱帶大陸氣團，鋒面上無降水或出現(xiàn)一些薄云； 如果暖空氣為熱帶海洋氣團，當空氣層結(jié)穩(wěn)定時，鋒面上出現(xiàn)一些層云和霧；當空氣層結(jié)不穩(wěn)定時，易有對流性天氣發(fā)展。,風：暖區(qū)一側(cè)偏南大風，冷區(qū)一側(cè)西北大風，在干燥 季節(jié)，伴隨大風會出現(xiàn)風沙。,東亞氣旋,東亞氣旋沿著對流層500hPa或700hPa氣流的方向移動，并最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圍高、占有三度空間的大尺度渦旋。,高壓（氣壓場） 中心氣壓比周圍高 反氣旋（流場） 氣流順時針旋轉(zhuǎn)（北半球） 氣流逆時針旋轉(zhuǎn)（南半球）,反氣旋的發(fā)展（加強）,反氣旋的減弱,天氣：多晴朗天氣,反氣旋的分類,溫帶反氣旋（冷高壓）,活動在中高緯地區(qū)的反氣旋。格陵蘭、加拿大、西伯利亞和蒙古。,分類,天氣狀況,通常是晴朗的天氣，風力不大。有時在夜間或清晨會出現(xiàn)輻射霧，日出后逐漸消散。當有逆溫層存在且水汽較多時，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，能見度較壞。外圍往往有鋒面存在，尤其是在移動性冷高壓的外圍，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,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，強度增強 夏冬 位置南轍東退，強度減弱 冬季在南海形成獨立的南海高壓 范圍：500hPa等壓面588位勢什米線 位置：500hPa等壓面120E副高脊線,副高的天氣,副高的移動與中國雨帶,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)上空的對流層上部的大型高壓系統(tǒng)，又稱青藏高壓或亞洲季風高壓。,移動與中國降水的關系,當南亞高壓的中心偏東時，西太平洋副熱帶高壓常西伸北跳，控制我國長江中下游地區(qū)，長江流域少雨，西北、東北一帶多雨； 當南亞高壓的中心偏西時，西太平洋副熱帶高壓往往偏東偏南，雨帶處在長江流域，江淮地區(qū)多雨。,五、高空天氣系統(tǒng),西風帶槽脊,中高緯度地區(qū)高空盛行著波狀的西風帶氣流，西風帶槽脊可以看成是疊加在西風氣流上的波動，波谷對應著高空低壓槽（高空槽），波峰對應著高空高壓脊（高空脊），高空槽脊一般相伴出現(xiàn)。,超長波（13個），長波（47個），短波（8個）,槽線,槽線,脊線,脊線,極渦 D,副高 G,槽前脊后 上升運動 陰雨天氣,槽后脊前 下沉運動 晴朗天氣,活動與中國的高空槽：西北槽、青藏槽、印緬槽,阻塞高壓和切斷低壓,阻塞高壓,在高空槽脊的發(fā)展演變過程中，當脊不斷北伸，向北加強時，其南部與暖空氣的聯(lián)系會被冷空氣切斷，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)流形勢稱為阻塞形勢。,切斷低壓,在高空槽脊的發(fā)展演變過程中，當槽不斷向南加深時，其北部與冷空氣的聯(lián)系會被暖空氣切斷，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）風向發(fā)生氣旋性切變（逆時針偏轉(zhuǎn)）的不連續(xù)線。,冷式切變線,暖式切變線,準靜止式切變線,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、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，發(fā)展，降水加強,低空急流,急流,低空急流 對流層下部，強而窄的氣流帶，最大風速12ms,高空急流（急流） 對流層下部，強而窄的氣流帶，最大風速30ms,西南低空急流：850、700hPa上的西南風極大風速帶。 輸送水汽,第二節(jié) 天氣過程,寒潮天氣過程 大型降水天氣過程 臺風天氣過程 對流性天氣過程,寒潮天氣過程：一種大規(guī)模的強冷空氣的活動過程。 寒潮天氣：劇烈的降溫和大風； 有時伴有雨、雪、雨凇、霜凍、風沙、雷暴 （春秋的江南地區(qū)） 寒潮大風：西北大風（東北、內(nèi)蒙古） 偏北大風（華北、黃淮） 東北大風（長江以南）,一、寒潮天氣過程,概念,冷空氣強度的劃分,單站冷空氣強度等級標準,過程降溫：冷空氣影響過程中，日平均氣溫的最高值與 最低值之差。 溫度負距平：冷空氣影響過程中，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)時間：34天，長的可達89天,冷空氣的源地和路徑,我國各地的雨季,二、大型降水天氣過程,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）。,我國雨帶,每年初夏，我國湖北宜昌以東，2634N之間的江淮流域長時間的連陰雨天氣。,江淮梅雨,定義,梅雨（典型梅雨） 6月中旬7月上旬 入梅（梅雨開始）：6月615日 出梅（梅雨結(jié)束）：7月610日 持續(xù)時間：2024天 豐梅：持續(xù)時間很長，降水量很大的梅雨 枯梅（少梅）：持續(xù)時間短，降水量小的梅雨 空梅：個別年份，梅雨不明顯, 對流層上層（100、200hPa等壓面）,梅雨天氣形勢, 對流層中層（500hPa等壓面）,高緯度地區(qū)：阻塞形勢（阻塞高壓） 中緯度地區(qū)：較平直的西風氣流，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：降水強度大，持續(xù)時間短 降水局地性強，年際變化大 降水時段集中 暴雨與地形關系密切,華北、東北雨季,臺風（中國及東亞地區(qū)） 颶風（美國及大西洋地區(qū)） 熱帶風暴（印度洋地區(qū)）,三、臺風天氣過程,臺風：形成在熱帶海洋上，具有暖中心結(jié)構(gòu)的強烈發(fā)展的 熱帶氣旋。,標準：近中心地面最大風力,熱 帶 氣 旋,熱帶低壓：8級（17.2ms）,熱帶風暴：89級（17.224.4ms）,強熱帶風暴：1011級（24.532.6ms）,臺風：12級（32.7ms）,臺風,臺風的強度：近中心地面最大風力 8級 中心海平面最低氣壓 960hPa 水平范圍：海平面氣壓場中最外圍的閉合等壓線 直徑一般 6001000km 垂直范圍：整個對流層及平流層下層,熱帶氣旋的分類,0008號臺風（杰拉華臺風）、0108號臺風（桃芝臺風）,臺風的編號和命名,150E以西、赤道以北的西北太平洋上的臺風（8級）,臺風源地,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,西北太平洋臺風源地,菲律賓以東,關島附近,南海中部,臺風源地和臺風季節(jié),馬紹爾群島以西洋面,710月，以89月為最多,臺風季節(jié)（西北太平洋臺風）：,登陸我國的臺風：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、臺灣、 福建、浙江 79月，登陸海南遼寧,臺風的形成和生命史, 氣壓場,臺風的結(jié)構(gòu)和天氣,臺風中心氣壓很低，中心氣壓960hPa，氣壓梯度很大，等壓線密集。臺風外圍的氣壓變化較平緩，氣壓水平梯度較小。臺風經(jīng)過時，當?shù)貧鈮弘S時間的變化曲線呈漏斗狀，臺風移近時氣壓急劇下降，臺風中心過后，氣壓又迅速回升。, 溫度場 暖中心結(jié)構(gòu) 水平流場, 垂直流場, 臺風云系（螺旋狀云系）,成熟臺風的云系分布圖,臺風的衛(wèi)星云系圖,臺風的紅外衛(wèi)星云系圖, 臺風降水,臺風天氣：狂風、暴雨、風暴潮,臺風降水的來源：,云墻降水,螺旋云帶降水,臺風與其他天氣系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的降水,與臺風相聯(lián)系的熱帶云團的降水,臺風降水：300400mm，陣性降水,臺風的移動主要受大型環(huán)境流場（副高、西風帶高空槽）的引導,臺風路徑,四、對流性天氣過程,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、冰雹、龍卷等,分類,對流性天氣：雷暴所產(chǎn)生的天氣現(xiàn)象。,強對流性天氣：強雷暴所產(chǎn)生的天氣現(xiàn)象。,雷 暴 云,一般雷暴,雹暴：以嚴重降雹為主的強雷暴 颮暴：以強烈陣風為主的強雷暴,強雷暴,風向突變、風速猛增、氣壓涌升、氣溫急降、濕度驟升,強對流天氣, 颮,颮：隨著雷暴云的來臨而突然出現(xiàn)的強烈陣風,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：龍卷伸展到地面形成的強烈旋風,中心地面氣壓400hPa 中心附近氣壓梯度2hPam 中心附近風速100200ms 上升氣流50ms, 龍卷,強龍卷內(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,