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时间:2019-08-19
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1、第二章天气图的综合分析向卫国12.1温压场的综合分析天气分析中常用的地面天气图和各层等压面图都是反映空间大气运动的工具。各种图上的现象都是互相联系的。只有将各种天气图配合起来进行综合分析,才能从整体上得到对大气运动的正确认识,从而为做好天气预报打下基础。22.1温压场的综合分析(续)为了了解各种不同层次的天气图之间的联系,首先要了解气压系统的垂直结构。静力学方程可以改写成(2.1)式。32.1温压场的综合分析(续)由(2.1)式可见:气压随高度的减小与温度的高低有关。温度愈高,气压随高度减小愈慢,这就是说,在暖空气中气压随高度的减小比在冷空气中慢。
2、因此气压系统的垂直结构与温度分布有关。下面我们就根据这个原理来讨论三种常见的高低压系统的垂直结构。4一、深厚而对称的高压和低压此类系统是对称的冷低压和暖高压,是温度场的冷(暖)中心与气压场的低(高)中心基本重合在一起的温压场对称系统。5一、深厚而对称的高压和低压(续)由于冷低压中心的温度低,所以低压中心的气压随高度而降低的程度较四周气压更加剧烈,因此,低压中心附近的气压越到高空比四周的气压降低得越多,即冷低压越到高空越强。6一、深厚而对称的高压和低压(续)同样,由于暖高压中心温度高,所以高压中心的气压随高度降低的较四周慢,因此暖高压越到高空也越强。
3、冷低压和暖高压都是很深厚的系统,从地面到500hPa以上的等压面图上都保持为闭合的高压和低压系统。7一、深厚而对称的高压和低压(续)图2.1是冷低压和暖高压在剖面图上的情形,从图中可以看到等压面的坡度随高度是增大的,说明冷低压和暖高压在剖面图上是随高度变强的。我国东北冷涡都是一种深厚的对称冷低压;西太平洋副热带高压是一种深厚的对称暖高压。8图2.1深厚而对称的气压系统的垂直剖面图(实线为等压面,虚线为等温面)9二、浅薄的对称高压和低压此类系统在低层是对称的暖低压和冷高压,其温度场的暖(冷)中心基本上和气压场的低(高)中心基本重合在一起。暖低压,由于
4、其中心温度较四周高,所以气压下降较四周慢,低压中心上空的气压,到一定高度以后,反而变得比四周还高,成为一个高压系统。10二、浅薄的对称高压和低压(续)图2.2是暖低压和冷高压在剖面图上的情形。可以看到地面的暖低压如何到高空逐渐变为高压(表现为等压面从凹陷变成凸起)。同样,冷高压由于其中心温度较四周低,到高空一定高度以后变为一个低压系统。11图2.2浅薄而对称的气压系统的垂直剖面图(实线为等压面,虚线为等温面)低12二、浅薄的对称高压和低压(续)这两种系统,在地面图上较明显,到500hPa高度以上就消失或变为一个相反的系统。我国西北高原地区经常出现浅
5、薄的暖低压;而南下的寒潮冷高压就是一种浅薄的冷高压系统。13三、温压场不对称的系统这类系统是指在地面图上冷暖中心和高低压中心不重合的高低压系统。图2.3是不对称的高低压系统在剖面图上的情形。14图2.3不对称的气压系统剖面图a不对称高压b不对称低压15三、温压场不对称的系统(续)从图2.3中可以看到,由于温压场的不对称,使得气压系统中心轴线(同一气压系统在各高度上的中心点连线)发生倾斜。在高压中,由于一边冷,一边暖,暖区一侧气压随高度降低比冷区一侧慢,所以高压中心越到高空越向暖中心靠近,即高压轴线向暖区倾斜。同样,在低压中。低压中心越到高空越向冷中
6、心靠近,即低压轴线向冷区倾斜。在中纬地区,多数系统都是温压场不对称的,因而轴线都是倾斜的,如锋面气旋等即是。162.2锋面分析锋面是温度水平梯度比较大的区域,斜压性大,有利于垂直环流的发展与能量转换,因而锋面附近常有比较剧烈的天气变化和气压系统的发生和发展,所以锋区和锋线的分析在天气分析中占有非常重要的地位。172.2锋面分析(续)在高空等压面图上只要正确掌握温度记录的分析判断,要比较正确分析高空锋区并不困难。本节将要说明在地面天气图上如何确定锋线的要点。182.2锋面分析(续)由于地面气象要素受局地下垫面特征的影响,使得锋附近要素场特征不像理论上
7、所说的那样明显,甚至锋面是否存在也很难辨别,这就使锋面分析成为天气分析中最困难的问题之一。现在来介绍一下在不同情况下如何灵活应用锋面附近气象要素的特征来确定锋面的位置和性质。192.2锋面分析——总体原则为了不盲目地在天气图上找锋面,首先可以按照历史连续性的原则,将前6小时或12小时锋面的位置描在待分析的天气图上,根据过去几张图的连续演变,结合地形条件,就可以大致确定本张图上锋面的位置。202.2锋面分析——总体原则(续)再结合分析高空锋区(在平原地区,分析850,700hPa等压面,高原地区分析500hPa等压面),就可判断出地面图上锋面的位置和
8、类型。212.2锋面分析——总体原则(续)根据锋面向冷区倾斜原理,地面的锋线应位于高空等压面图上等温线相对密集区的偏暖空气
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