台风必修二初稿完整版-待发布

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1、编写负责人：爱因斯谭2、王者Tip第一章、浅谈西风波动1.1西风波动西风带的波动，通常体现在了西风带中的槽脊上，在西风气流上的波数并不是固定不变的，时多时少，直接从500hpa天气图（KMA天气影像即可）上看，在整个北半球中高纬度常年存在波，一般为4-8个，常见为4-5个。实际上，大气中的波动并不是单一波长的波组成，而是不同波长的多个波的叠加，按照波的尺度大致可以分为3类，其中环绕纬圈的，波数达到1-3的为超长波，环绕纬圈波数达到4-7的为长波，环绕纬圈波数大于8的为短波。在实际天气图上，3类波中长波和短波比较明显（长波槽/短波槽）通过日常天气

2、分析就能看出，超长波一般掩盖在长波和短波之中，在几天以上的平均图上比较明显。对于超长波而言，一般是后退或者静止波，对于短波一般是近似U的速度移动，长波则介于两者之间，天气学上经常利用长波公式来推断对流层中层的槽脊移动和调整，在实际大气中常可以观测到的现象，当一个槽和下游临近的槽之间的波长变得非常大时，下游的槽常常被它西面的一个新槽所替代在天气图上表现为波槽的不连续后退，另外，这个过程很少是局地性的，因为一个槽的后退，其东侧的波长就变的过大，结果东侧的第二个槽核能要以同样的方式/速度场后退，在这种波动之中，如果能量超前传播到槽脊的下游而使下游有新

3、波产生（反之），这种过程叫做“上下游效应”。由于太阳辐射对地球的加热是随着纬度的变化而变化，大气在中纬度地区产生了南北方向的温度梯度，热成风关系要求中纬度地区西风随高度增加，在对流层上部的西风气流中，速度场达到几十M/S，因此中纬度地区的对流层上部常年存在有西风急流，而西风急流常是斜压不稳定的，也就是说会从斜压气流中抽取能量而是自身振幅加大，这种不稳定叫做斜压不稳定/斜压位势能的传递波动，由于其依赖于气流的垂直切变，因此斜压不稳定主要集中在锋区附近，中纬度地区大部分天气系统大多通过斜压不稳定机制发展而来。在气旋的初始阶段，地面的西部存在有强盛的

4、冷平流，地面槽的东部则存在弱的暖平流，这种冷暖平流的分布是500hpa槽落后于地面槽的直接后果。这时，500-1000hpa的平均地转风穿越500-1000hpa的等厚度线，在地面槽以西指向厚度较大区域，在地面槽以东则指向厚度较小区域，发展斜压动力波的槽脊相位高度变化是有规律可寻的。在整个对流层之中，发展斜压动力波的槽脊随高度向西倾斜，而冷轴和暖轴随着高度向东倾斜，这种配置是斜压动力波转换南北温度梯度所在储位能到波动动能的必要条件，也是西风带中槽脊发展的必要条件，当槽脊轴线随着高度变化变为垂直或向东倾斜时，冷暖平流的能量转换将变得非常微弱，那么

5、该槽/该脊就会迅速浅化消散。西风波动规律：在脊位发展过程中，低对流层有强暖平流。在槽发展过程中，低对流层有强冷平流，因为对流层与平流层之间有温度正负相关，即对应冷对流层伴随暖低平流层，暖对流层对应冷低平流层。所以在此基础上，大部分情况中，对流层的温度与槽脊几乎同位相，所以在槽脊区温度平流很小，而少有加强的现象发生，当温度场相对落后高度场，槽脊才会有最大的发展。1.2、气团与锋气团，顾名思义，是空气团，气团的水平距离十分广阔，可达几千公里，垂直尺度也可以达到十公里。气团基本分类为两大类：暖气团和冷气团。这是按照气团的热力性质/发展方法的不同而划分

6、的。在这里不多讲。众所周知，太阳的辐射会让地球的表层不断加热，加快了地球表层-次表层的水的蒸发导致了空气中的湿度饱和程度加深，所以，下垫面是地球的一个热源。气团生成的最基础条件就是下垫面要均匀并且湿度差不大。形成气团的过程中，高空流场要相对均衡，也就是说，空气的流速/流向要相对统一，那么气团的雏形就诞生了。暖气团：通常形成于潮湿温暖的海洋上冷气团：通常形成于干燥寒冷的陆地上气团的变性：气团的冷暖性质是可以互相转换的，当不同的气团相应的离开其初生的下垫面，环境场改变之后，能量获得方式改变，物理属性也将改变，那么气团的性质也就改变了。锋，在大气科学

7、中，一般将在热力学场和风场中具有显著变化的狭窄倾斜带定义为锋面，锋面的能量获取来自于斜压势能，其具有较大的水平温度，静力稳定度，绝对涡度以及垂直风速切变等特征，如果以气团性质来划分，锋面可分为暖锋和冷锋，这种倾斜的锋面成为锋区。锋面是一个具有三维结构的天气系统，其三维空间结构的概念可以看作是在水平面是的一个狭长带，它具有一定宽度，其宽度随着高度增加而增加，在近地面层一般为几十公里，在高层可达到200-400KM，对于大气锋面，沿着锋面的尺度一般要大于跨越锋面的尺度，沿锋面尺度一般为1000-2000KM，而跨越锋面的尺度为100-200KM。有

8、的锋面可以一直伸展到对流层顶，例如极锋。锋的分类：锋面根据其着眼点的不同而不同，大致分为以下几种类型。根据锋在移动过程中冷、暖气团所占有的主次地位可将