天气学原理与方法复习_lzu

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天气学原理与方法复习

气团：指气象要素（主要指温度和湿度）水平分布比较均匀的大范围的空气团。水平尺度可达几千千米，垂直范围可达几千米到十几千米。

锋面：锋为密度不同的两个气团之间的过渡区。在近地面层中过渡带宽约数十公里，在高层可达200-400公里。宽度与其水平长度相比(长达数百-数千公里)是很小的。在天气图上由于比例尺小，可把它近似地看成一个面，即锋面。

锋生：指密度不连续性形成的一种过程或指已经有的一条锋面，其温度或位温水平梯度加大的过程。锋消：指与锋生过程相反的过程。

气旋：是占有三度空间，在同一高度上中心气压低于四周的大尺度涡旋。在北半球，气旋范围内气流作逆时针旋转，南半球相反。

反气旋：是占有三度空间，在同一高度上中心气压高于四周的大尺度涡旋。在北半球，反气旋范围内气流作顺时针旋转，南半球相反。

锋面气旋：气旋中有锋面的气旋叫锋面气旋，其温压场是不对称的，移动性较大，而且是带来云和降水的主要天气系统。

大气环流：是指在全球范围内，水平尺度横跨数千公里，垂直尺度延伸数十公里以上，时间尺度在1-2日以上的平均运动。是各种不同尺度的天气系统发生发展和移动的背景条件。 经圈环流：是指风的经向分量和空气的垂直运动在子午面上组成的环流圈。

三风四带：如果不计经向风速分量，平均而言，近地面层的纬向风带可分为三个：极地东风带、中纬度西风带和低纬度信风带。与这三个风带相应的地面气压带是四个：极地高压带、副极地低压带、副热带高压带和赤道低压带。通常称为“三风四带”。

季风：一般来说，季风指近地面层冬夏盛行风向接近相反且气候特征明显不同的现象。 大气活动中心：北半球的平均海平面气压场形势表现为沿纬圈方向的不均匀性，而呈现一个个闭合的高、低压系统，称为大气活动中心。（当活动中心长年存在，但是有强弱变化的称为半永久性活动中心，有冰岛低压、阿留申低压、太平洋副热带高压、大西洋副热带高压、格陵兰高压，而有季节变化的则称为季节性活动中心，有亚洲高压（亦称蒙古或西伯利亚高压）、亚洲热低压、北美冷高压和北美热低压等。季节性大气活动中心出现在陆地上，半永久性大气活动中心除格陵兰高压外均出现在海洋上）

极涡：无论冬、夏季，500hPa高度以上都存在围绕极地地区的低压中心，称极涡（极地涡旋），是对流层中上层大尺度气旋性环流。

Hadley环流：赤道上空向北流动的气流，在地转偏向力的作用下向右偏转，在30oN左右转为西风，并在此处辐合，质量堆积且下沉，地面气压升高，下沉气流辐散，其中向南的一支在地转偏向力影响下右偏，转为东北风，此风系稳定，称为东北信风，在南半球为东南信风，两支信风在赤道汇合上升，从而构成直接环流圈，称为Hadley环流。（低纬度气流上升，高纬度气流下沉）

极锋：极地环流圈中低层向南的东北风与Hadley环流圈中下沉辐散而向北运动的西南风相遇，干冷与暖湿气流相遇而形成的锋区。

副热带锋区：Hadley环流圈中高层向北运动的暖湿气流与极地环流圈中上升辐散向南的一支气流相遇而形成锋区。在对流层上部明显，有副热带急流与之对应。

厄尔尼诺：赤道东太平洋出现大范围的海表温度大于气候平均值0.5℃以上的正距平现象，且持续时间超过6个月。

西风指数（环流指数）：Rossby把35°~ 55°之间的平均地转西风定义为西风指数。实际工作中把两个纬度带之间的平均位势高度差（一般指500hPa）作为西风指数Ｉ。

长波：也称罗斯贝波、行星波。波长3000～ 10000km，全纬圈约为3～7个波，振幅10～20纬距，平均移速10个经距/日以下，有时很慢，呈准静止，甚至向西倒退。 长波调整：长波波数的变化及长波的更替称为长波调整。

上下游效应：大范围上、下游长波系统之间的相互联系，通常称为“上、下游效应”。上游某地区长波系统发生某种显著变化后，接着以相当快的速度（通常比系统本身移速以及平均西风都快）影响下游系统也发生变化，叫上游效应；下游某地区长波系统发生某种显著变化后，影响上游环流系统，称为下游效应。

阻塞高压：在西风带长波槽脊的发展演变过程中，在脊不断北伸时，其南部与南方暖空气的联系会被冷空气所切断，在脊的北边出现闭合环流，形成暖高压中心，叫做阻塞高压。 切断低压：在西风带长波槽脊的发展演变过程中，在槽不断向南加深时，高空冷槽与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的闭合冷性低压中心，叫切断低压。 阻塞形势：阻塞高压与切断低压经常同时出现，通常把阻高出现后的大范围环流形式叫阻塞形势。

行星锋区：在对流层中上层的等压面图上，常有环绕半球、宽度为几百公里的等温线最密集的带状区域，这就是所谓的高空锋区，也称行星锋区。

高空急流：是一个强而窄的气流带，急流中心最大风速在对流层上部必须大于或等于30 米/秒。（急流区中风速最大点的连线，称为急流轴）

低空急流：与夏季强降水相联系的、位于600-900百帕之间的水平动量相对集中的气流带。日常工作中常把850或700百帕等压面上，风速≥12米/秒的西南风极大风速带称为低空急流。

梅雨：每年初夏，在湖北宜昌以东28°-34°N之间的江淮流域到日本南部这一狭长区域常会出现连阴雨天气，雨量很大。由于这一时期正是江南梅子的黄熟季节，故称为 “梅雨”。又因此时空气湿度大，温度高，百物极易受潮霉烂，因而又有“霉雨”之称。

行星尺度天气系统：水平尺度3000公里-8000公里的天气系统，包括副高、阻塞高压、长波槽脊、热带辐合带 （ITCZ）、高空急流、洋中槽等。

切变线：一般把出现在低空（850和700百帕面上）风场上具有气旋式切变的不连续线称为切变线。

西南涡：一般指形成于四川西部地区，700 （或850）百帕上的具有气旋性环流的闭合小低压，直径一般在300-400公里左右。

热带地区：南北半球副热带高压之间所包括的地区，即赤道两侧盛行东风的地带，随季节南北变动。

副热带地区：盛行东风带与中纬度盛行西风带之间的过渡区，即副热带高压活动的区域。 台风（热带气旋）：发生在热带海洋上空具有暖中心结构的强烈气旋性涡旋，总伴有狂风暴雨，常给受影响地区造成严重灾害。

第二类条件不稳定（CISK）：大尺度的边界层湿空气摩擦辐合激发了小尺度积云对流的发展小尺度积云对流发展，大量潜热释放又为大尺度扰动发展提供能量，这种自激反馈使大尺度，中小尺度系统共同发展的机制就叫第二类条件不稳定。

（太平洋）副热带高压：形成和活动于副热带地区的暖性高压，是控制副热带地区的大型天气系统，是大气环流的重要成员之一。

副高脊线：副高内东西风分界线，在副高脊线上，东西风速为零，我国常用120E上副高脊线所在纬度变化来表示副高的南北移动。

副高西伸脊点：500hPa月平均图上，588线最西端所在的经度表示副高西伸脊点的位置。 副高面积指数：取500hPa 月平均图上10°N 以北，110-180°E 范围内588线所包含的范围，用来表示副高的强度。

南亚高压：夏季出现在青藏高原及邻近地区上空的对流层上部的大型高压系统，又称青藏高压或亚洲季风高压。

赤道辐合带（ITCZ）：又称热带辐合带、赤道锋，赤道槽，是南北半球两个副热带高压之间气压最低、气流汇合的地带，也是热带地区主要的、持久的大型天气系统，有时甚至可以环绕地球一圈。

第二章 气团与锋

1.气团的概念及分类。

气团指气象要素（主要指温度和湿度）水平分布比较均匀的大范围的空气团。水平尺度可达几千千米，垂直范围可达几千米到十几千米。

地理分类：冰洋气团、极地气团、热带气团、赤道气团。

热力分类：依据气团温度和气团所经下垫面温度对比来划分。当气团向着比它暖的下垫面移动时称为冷气团；当气团向着比它冷的下垫面移动时称为暖气团。

海陆分类：海洋性气团、大陆性气团。

2.锋，锋面，锋线，锋区含义是什么？

锋：密度不同的两个气团之间的过渡区。在天气图上表现为等温线密集带（即温度水平梯度大而窄的区域），密度的不同主要表现为温度的不同。

锋面：在近地面层中过渡带宽约数十公里，在高层可达200-400公里。宽度与其水平长度相比(长达数百-数千公里)是很小的。在天气图上由于比例尺小，可把它近似地看成一个面，即锋面。

锋区：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)。

锋线：锋面与地面的交线。

3.冷锋、暖锋、准静止锋、锢囚锋、冷式锢囚锋、暖式锢囚锋定义(空间结构及等温线分布) 冷锋：锋面在移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧运动。

暖锋：锋面在移动过程中，暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧运动。

准静止锋：冷暖气团势力相当，锋面移动很少。

锢囚锋：暖气团、较冷气团、更冷气团（三种性质不同的气团）相遇时先构成两个锋面，然后其中一个追上另一个锋面即形成锢囚。冷锋后部冷气团与暖锋前面冷气团交界面称为锢囚锋。若暖锋前冷气团比冷锋后冷气团更冷，则为暖式锢囚锋；若冷锋后冷气团比暖锋前冷气团更冷，则为冷式锢囚锋。（空间结构和等温线分布见课本69页）

4.锋在空间状态上为什么会随高度往冷的方向倾斜？

锋的一侧是冷气团，另一侧是暖气团，由于冷暖气团密度不同，在两气团间便产生了一个由冷气团指向暖气团的水平气压梯度力，这个力迫使冷气团呈楔形伸向暖气团下方，并力图把暖气团抬挤到它的上方，使两者分界面趋于水平。然而，在水平气压梯度力作用下冷空气开始运动时，地转偏向力就随之起作用，并不断地改变着冷空气的运动方向，使其逐渐同锋线趋于平行。当地转偏向力和锋面气压梯度力达到平衡时，气流平行于锋面作地转运动，这时冷、暖气团的分界面就不再向水平方向过渡而呈现为倾斜状态。因而，锋在空间状态上会随高度往冷的方向倾斜。

5.锋区内等温线和等位温线为什么会存在密集带？

锋区为密度不同的两个气团之间的过渡区，因为密度不能直接测量出来，气压水平差异又比较小，所以密度的不同主要表现为温度的不同，锋区内温度水平梯度远比锋区外大，在等压面上表现为等温线密集带。 对位温公式取对数微商得到位温水平梯度与温度水平梯度之间关系：

?h???

T?hT?R??hp，可见等压面上水平位温梯度的方向与水平温度梯度方向完全一Cpp

致，故锋区内等位温线也存在密集带。

6.影响锋面坡度的要素及作用。

锋面坡度公式：tg??

?VfTmg,其中Tm?(TN?TL)/2,?T?TN?TL,?Vg?VgL?VgN g?T

1）其他条件不变时，锋面坡度随纬度增高而增大。锋面南移时，坡度减小；赤道上，f?0,tg??0，无锋面存在可能。

2）锋面坡度与锋两侧温差成反比。温差越大，坡度越小。当温差?T?0时，tg???,??90?，即无锋面。

3）锋面坡度与锋两侧平行与锋的地转风分量差?Vg成正比。风速差越大，锋面坡度越大。

实际上，温差?T与风速差?Vg相互联系，温差增大时，风速差也增大，二者相互抵消，总

的来说对锋面坡度影响不大。

4）锋面坡度与锋两侧平均温度成正比。Tm越高，坡度越大。

7．锋面附近各个要素场的特征是什么？（分别以密度零级和一级不连续模拟锋面）

温度场：a)锋区内水平温度梯度远比锋区外大，在等压面图上等温线相对密集。等温线密集带随高度向冷空气一侧倾斜。b)锢囚锋在高空图上有暖舌，暖舌两侧等温线密集。c)锋区内有冷平流则为冷锋，有暖平流则为暖锋,无冷暖平流或平流弱，且锋区移动很少，则为准静止锋。d)锋区内温度垂直梯度特别小，温度随高度变化可出现逆温、等温或递减率小三种情况。e)锋区内等位温线较密集且与锋区平行，等位温面同锋面一致随高度向冷空气倾斜。

1）以密度的零级不连续模拟锋面时，气压场、风场、变压场特征：

气压场：锋线附近气压连续，气压梯度不连续，等压线通过锋面时呈气旋式弯折，且折角指向高压；锋线一般位于地面气压槽中。

风场：a)由于地面锋位于气压槽中，由地转风原理，锋线附近风场有气旋式切变，地面摩擦使风与等压线成一交角，吹向低值区，一般在锋面附近形成辐合区。b) 锋面附近风场气旋式切变包括风速切变和风向切变。c) 地面冷锋之后的测站，自低层至高空，通过锋区时风向作逆时针旋转，对应有冷平流；地面暖锋之前的测站，自低层至高空通过锋区，，风向作顺时针旋转，对应有暖平流。d)因为锋区内水平温度梯度很大，所以热成风很大，故风的垂直方向切变很大。e)在地面锋的上空，可出现大风速区，甚至可以出现急流

变压场：冷锋后有三小时正变压，暖锋前有三小时负变压，锢囚锋前多为三小时负变压，锢囚锋后多为三小时正变压。

2）以密度一级不连续模拟锋面时，气压场、风场、变压场特征：

气压场：锋区内等压线气旋式曲率比锋区外大得多或反气旋式曲率比锋区外小得多 风场： 锋区内风场气旋式切变比锋区外大得多或反气旋式切变比锋区外小得多。 变压场特征：变压梯度不连续，变压风也不连续；地面锋区中，等变压线密集，锋区外，等变压线稀疏，变压值比较小。

湿度场：综合锋区内温度场、气压场、风场和变压场特征来看湿度场。一般暖空气湿度大，露点高，冷空气湿度小，露点低，当无降水发生时，锋面附近露点温度差异可比温度差异显著。

8暖锋即将来临？（另参考课本50页“2. 热成风与温度平流”）

风随高度顺转，有暖平流，暖平流最强且热成风最大高度为高空暖锋区。风随高度顺转快，表明暖平流强，热成风大，即可能有暖锋即将来临。风随高度逆转，有冷平流，冷平流最强且热成风最大高度为高空冷锋区。风随高度逆转快，表明冷平流强，热成风大，即可能有冷锋通过。（如果热成风很大而无明显平流，可能是静止锋过境）。

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