温带气旋与反气旋

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1、4．2温带气旋和反气旋　    本节主要讨论天气尺度的温带气旋和反气旋，关于高空大型暖性高压、冷性低压及热带气旋、副热带高压等，则在其他章节中讨论。4．2．1概述　    气旋是同一高度中心气压低于四周的、占有三度空间的大尺度涡旋。在北半球。气旋范围内的空气作逆时针旋转，在南半球其旋转方向为顺时针。从气压场的角度看，气旋又是低气压，因而又称为“低压”。反之，同一高度上中心气压高于四周的大尺度涡旋叫反气旋。    气旋、反气旋的强度一般用其中心气压值来表示。气旋中心气压越低，气旋越强，反之越弱；反气旋中心气压越高，反气旋越强。    地面气旋的中心气压值一般在97

2、0～1010hPa之间。地面反气旋气压一般在1020～1030hPa之间。就平均情况而言，温带气旋与反气旋的强度随季节有所变化，一般冬季比夏季强。海上温带气旋比陆地强，反气旋则陆地比海上强，这与海陆的热力作用不同有关。    1．气旋、反气旋的分类    (1)气旋    根据气旋形成和活动的主要地理区域，可分为温带气旋和热带气旋两大类；按其热力结构可分为锋面气旋和无锋面气旋。气旋中有锋面的气旋叫锋面气旋，锋面气旋的温压场是不对称的，移动性大，而且是带来云和降水的主要天气系统，是本节讨论的重点所在。无锋面气旋又可分为两类①热带气旋：发生在热带海洋上的强烈的气旋性

3、涡旋，当其中风力达到一定程度时，称为台风或飓风；②局地性气旋：由于地形作用或下垫面加热作用而产生的地形低压或热低压，这类气旋基本上不移动，一般不会带来云雨天气。    (2)反气旋    根据其形成和活动的主要地理区域分为极地反气旋、温带反气旋和副热带反气旋；按其热力结构可分为冷性反气旋和暖性反气旋。    活动于中高纬度大陆近地面层的反气旋多属冷性反气旋，习惯上又称冷高压。冬半年强大的冷高压南下，可造成24小时内降温超过10℃的寒潮天气。    出现在副热带地区的副热带高压多属暖性反气旋。副热带高压较少移动，但有季节性的南北位移和中、短期的东西进退。    2

4、．温带气旋的源地    气旋源地并不是均匀地分布在温带地区。如果以在一定面积中气旋生成的频数来统计，可以发现气旋发生频数在水平空间上有明显的极大值与极小值分布，如图4.15给出了1月和7月北半球地面气旋频率及主要路径的统计图。    从图中可以看到在北半球气旋源地大致有如下几个特点：    (1)1月和7月北太平洋和北大西洋有两个气旋最大频率中心，这就是半永久的阿留申低压和冰岛低压所在地。亚洲、北美大陆北部及沿海的气旋分别向这两个频率中心移动。比较图中1月与7月的情况可以看到冬季气旋发生频率明显高于夏季，同时东亚气旋路径夏季比冬季偏北。    (2)气旋的源地分

5、布基本上与纬圈平行，呈东西向，在洋面上，特别在太平洋上，纬圈向的气旋源地尤其明显。    (3)巨大山地的背风坡一侧及其以东地区。北美的落基山、阿巴拉契亚山，北欧的斯堪的纳维亚山脉，亚洲青藏高原的东面，都是气旋主要的发生地。    (4)海湾以及内陆湖泊，在冬季温度较高，很容易有气旋生成。地中海中的意大利半岛的两侧，黑海、里海、北美的五大湖区等都是著名的气旋源地。    对东亚气旋发生情况的统计表明，无论冬夏东亚气旋在30°～35°N和45°～50°N两个地带中生成的频数最高，而这两个地带中前者与长江淮河流域的纬度相当，称南方气旋。后者则相当于我国的北部边疆，称

6、为北方气旋。夏半年北方气旋发生的频数比冬半年多；而南方气旋则是冬半年发生的频数大于夏半年；冬半年这两个地带中气旋发生的百分比接近，而夏半年北方气旋发生的百分比明显比南方气旋大得多。这种南北、冬夏气旋发生频数的不同与行星锋区由冬季到夏季，从南到北的移动有着密切的关系。    另外，在太行山背风侧的华北平原，日本海和巴尔喀什湖附近是气旋发生频数较多的地区。而110°E以西、40°N以南，由于青藏高原的存在，大部分地区并无气旋发生。这是因为当对流层中下层西风经过青藏高原时，分为两支，北支在40°N以北甘肃一带形成高压或贝加尔湖高压脊。南支西风经高原南侧形成孟加拉湾低槽

7、，槽前西南气流向北侵袭我国。两支气流在110°E以东汇合，四川盆地成为高原东侧的“死水区”，故这一带没有地面气旋生成。但在南支气流的北侧，我国的西南地区，低层常形成一个个低涡，即西南涡，西南涡东移到110°E以东时，成为诱导地面气旋生成的一个重要原因。对流层低层、高原北边缘有时接连出现由西往东偏南方向移动的闭合小高压，其直径约为几百到一千公里。通常把这种高压称为兰州高压。这些高压是形成江淮切变线的天气系统之一。江淮切变线经常伴有地面静止锋，在条件合适时亦可能有地面气旋波生成。    3．温带气旋的经典模型    如图4.16就是J.Bjerknes(1919)提

8、出并经他和Solberg