章天气系统与大气环流

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1、2021/7/261第六章天气系统与大气环流2021/7/2627节，8学时第一节中高纬度地区的天气系统第二节温带气旋与反气旋第三节中、小尺度天气系统第四节热带天气系统第五节季风与梅雨2021/7/263天气是指某一地区、在某一时段内由各种气象要素所综合体现的大气状态。大气中发生的阴、晴、风、雨、雷、电、雾、霜、雪等等都是天气现象，它们的产生都与天气系统的活动有密切的关系，天气与人类的生活、社会、经济活动有十分密切的关系。2021/7/264天气系统是指具有一定的温度、气压或风等气象要素空间结构特征的大气运动系统。如有的以空间气压分布为

2、特征组成高压、低压、高压脊、低压槽等。有的则以风的分布特征来分，如气旋，反气旋，切变线等。有的又以温度分布特征来确定，如锋。还有则的以某些天气特征来分，如雷暴，热带云团等。2021/7/265天气系统通常构成天气系统的气压，风，温度及气象要素之间都有一定的配置关系。大气中各种天气系统的空间范围是不同的，水平尺度可从几公里到1—2千公里。其生命史也不同，从几小时到几天都有。2021/7/266地球上每一个地方的天气变化是与大气中移动着的天气系统有关如气象台发布有寒潮要过境，这是向人们发布从西北方向有强冷气要移过来；又如气象台发布台风警报，这

3、是告诉人们从热带西太平洋有凶猛的暴风雨要移过来这些（冷高压、台风）在气象学中称为天气系统。如果利用气象卫星从高空向地球上空飘浮的云团拍摄照片，就可以看到大大小小的天气系统夹杂在一起，最大的天气系统可达几千公里，而最小天气系统只有几公里。天气系统是在全球大气环流上演变的扰动系统，因此，它与全球大气环流是密不可分的。本章将阐述中、高纬地区和热带地区的天气系统和全球大气环流的特征和结构。2021/7/267常见的各种尺度的天气系统水平尺度(km)2*1032*1022尺度定义大尺度中间（天气）尺度中尺度小尺度天气系统温带超长波、长波气旋、

4、锋背风波雷暴副热带副热带高压副热带低压、切变线飑线、暴雨龙卷风热带热带辐合带、季风台风、云团热带风暴、对流群对流单体2021/7/268第一节中高纬度地区的天气系统2021/7/269中、高纬度地区的大气是斜压大气即大气中等压面与等温面不重合，温度在水平分布存在着明显的不均匀性。典型的天气系统有：锋面温带气旋和反气旋阻塞高压、切断低压急流等2021/7/2610气团是指在水平方向上大气的物理属性主要指温度、湿度和稳定度相对比较均匀的大块空气块。其水平尺度达到几百至几千公里，垂直尺度约几公里到十几公里。气团的形成必须具有范围大，性质均匀的

5、下垫面，还须有合适的环流条件。2021/7/2611气团的分类按形成的地理位置分极地气团极地大陆气团极地海洋气团热带气团热带海洋气团热带大陆气团中纬度气团它们主要来自极地或热带的变性气团。按热力分类冷气团暖气团2021/7/2612活动于我国的主要气团，随季节而有变化冬季以极地大陆气团为主南方部分地区则会受热带海洋气团影响夏季主要受热带海洋和热带大陆气团影响北方则仍会受极地大陆气团影响。春、秋季则主要有变性极地大陆气团和热带海洋气团。影响我国的气团活动示意图2021/7/2613一、锋面(一)锋面的定义在中纬度的对流层存在着水平范围达数千

6、公里，热力性质不同的气团，即冷气团和暖气团。冷、暖气团之间总存在一个交界面，这个交界面就是锋面。当冷气团控制时，天气很冷，常常天气晴朗如冬季寒潮过境后，我国北天气又冷又干；而在暖气团控制时，天气暖和而潮湿如在夏季我国长江流域梅雨季节，空气又热又潮。锋面概念是皮叶克尼斯于1919创立的，这个概念至今还广泛在气象学和天气预报中应用。2021/7/26142021/7/26152021/7/2616虚线来示温度，实线表示位温，粗实线表示锋区上、下界和对流层顶2021/7/2617如图所示，锋面是一个温度的不连续面，锋面的南北长度可达数千公里，它

7、的宽度可达几百公里。它在近地面层中宽约数十公里，在高层可达200-400公里。冷气团空气密度大，位于下方，暖气团空气密度小，位于上方。一般把锋面增强过程，称为锋生（frontogenesis）相反，把锋面上温度梯度变小过程，称为锋消（frontolysis）锋面与地面相交而成的线，叫做锋线。一般把锋面和锋线统称为锋。2021/7/26182021/7/2619锋面坡度2021/7/2620(二)锋面的分类锋面按照它移动的方向分为：冷锋暖锋静止锋锢囚锋2021/7/2621(1)冷锋冷气团向着暖气团方向移动的锋面称冷锋。2021/7/262

8、2(2)暖锋暖气团向着冷气团移动的锋面称暖锋。2021/7/2623(3)准静止锋冷暖气团势力相当，使锋面呈来回摆动，这种锋的移动速度很小，可近似看作静止。2021/7/2624(4)锢囚锋是