中高緯度天氣系統(tǒng)

1、2021/2/121 一一、對(duì)流層、對(duì)流層中、上層中、上層 ,500hpa （大型大型天氣系天氣系 統(tǒng)統(tǒng),）: 大氣長(zhǎng)波、阻高、切斷低壓、極渦大氣長(zhǎng)波、阻高、切斷低壓、極渦 二二、對(duì)流層、對(duì)流層中、下層中、下層 ,700、850hpa （西風(fēng)帶（西風(fēng)帶中型中型擾動(dòng)）擾動(dòng)）: 高空槽、切變線、低渦高空槽、切變線、低渦 三三、近地面、近地面: 溫帶氣旋和反氣旋溫帶氣旋和反氣旋第二節(jié)第二節(jié) 中高緯度天氣系統(tǒng)中高緯度天氣系統(tǒng)2021/2/122一、高空主要天氣系統(tǒng)一、高空主要天氣系統(tǒng) 波狀西風(fēng)氣流波狀西風(fēng)氣流 超長(zhǎng)波超長(zhǎng)波:波長(zhǎng)波長(zhǎng)10000千米千米 長(zhǎng)波長(zhǎng)波:波長(zhǎng)波長(zhǎng)300010000千米千米 短波

2、短波:波長(zhǎng)波長(zhǎng)3000千米千米2021/2/123（一）大氣長(zhǎng)波（一）大氣長(zhǎng)波 行星波、羅斯貝波行星波、羅斯貝波 波長(zhǎng)波長(zhǎng):50007000千米千米,P109圖圖 波幅波幅:1020個(gè)緯距以上個(gè)緯距以上 移動(dòng)移動(dòng):自西向東自西向東,10經(jīng)度經(jīng)度/天天,準(zhǔn)靜止準(zhǔn)靜止,倒倒退退 時(shí)間時(shí)間:35天以上天以上2021/2/124 長(zhǎng)波槽、脊的活動(dòng)長(zhǎng)波槽、脊的活動(dòng): 是維持大氣環(huán)流的一種重要機(jī)制是維持大氣環(huán)流的一種重要機(jī)制; 是中高緯度較小尺度天氣系統(tǒng)產(chǎn)生和發(fā)展的是中高緯度較小尺度天氣系統(tǒng)產(chǎn)生和發(fā)展的背景條件。背景條件。 其穩(wěn)定和調(diào)整往往引起天氣系統(tǒng)的變化其穩(wěn)定和調(diào)整往往引起天氣系統(tǒng)的變化,甚至甚至造成

3、環(huán)流形勢(shì)的轉(zhuǎn)變。造成環(huán)流形勢(shì)的轉(zhuǎn)變。 短波短波: 槽前槽前:上升氣流上升氣流,云雨天氣云雨天氣; 槽后槽后:下沉氣流下沉氣流,晴朗天氣。晴朗天氣。2021/2/125（二）阻塞高壓和切斷低壓（二）阻塞高壓和切斷低壓 大氣長(zhǎng)波演變而成的閉合系統(tǒng)大氣長(zhǎng)波演變而成的閉合系統(tǒng)2021/2/1261 1、阻塞高壓（阻高）、阻塞高壓（阻高） 溫壓場(chǎng)較對(duì)稱的深厚溫壓場(chǎng)較對(duì)稱的深厚暖高壓暖高壓 特征特征: （1）閉合中心）閉合中心,50N以北以北 （2）57天天 （3）移動(dòng)）移動(dòng):78個(gè)經(jīng)度個(gè)經(jīng)度/天天,準(zhǔn)靜止準(zhǔn)靜止,向向西退西退2021/2/127 形成形成 命名命名 地區(qū)性、季節(jié)性地區(qū)性、季節(jié)性 天氣天氣

4、: 晴朗晴朗,不同部位有差異不同部位有差異 東部東部:偏北氣流偏北氣流,冷平流冷平流,下沉運(yùn)動(dòng)下沉運(yùn)動(dòng),冷晴冷晴 西部西部:偏南氣流偏南氣流,暖平流暖平流,上升運(yùn)動(dòng)上升運(yùn)動(dòng),陰雨陰雨 南北南北:西風(fēng)氣流西風(fēng)氣流,短波短波,時(shí)陰時(shí)晴時(shí)陰時(shí)晴2021/2/128 阻塞高壓對(duì)中高緯地區(qū)天氣的影響非常明顯。阻塞高壓對(duì)中高緯地區(qū)天氣的影響非常明顯。 在在亞洲亞洲主要出現(xiàn)在主要出現(xiàn)在烏拉爾山烏拉爾山和和鄂霍次克海鄂霍次克海地地區(qū)的上空區(qū)的上空; 它（們）的形成和崩潰它（們）的形成和崩潰,常伴隨著大型環(huán)流的常伴隨著大型環(huán)流的轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變,對(duì)我國(guó)高空的環(huán)流形勢(shì)和大型天氣過程對(duì)我國(guó)高空的環(huán)流形勢(shì)和大型天氣過程影響較

5、大。影響較大。 如如夏季夏季:亞洲東北部亞洲東北部鄂霍次克鄂霍次克阻塞高壓出現(xiàn)后阻塞高壓出現(xiàn)后,構(gòu)成東亞夏季環(huán)流的穩(wěn)定形勢(shì)構(gòu)成東亞夏季環(huán)流的穩(wěn)定形勢(shì),使我國(guó)江淮流使我國(guó)江淮流域一帶出現(xiàn)穩(wěn)定的梅雨天氣。域一帶出現(xiàn)穩(wěn)定的梅雨天氣。2021/2/1292、切斷低壓、切斷低壓 溫壓場(chǎng)較對(duì)稱的溫壓場(chǎng)較對(duì)稱的冷低壓冷低壓。 形成、消亡形成、消亡 天氣天氣: 前部（東和東南側(cè)）前部（東和東南側(cè)）:云雨天氣云雨天氣 后部（西側(cè)）后部（西側(cè)）:降水降水 （三）極地渦旋（三）極地渦旋 高空高空:極地渦旋（冷低壓）極地渦旋（冷低壓） 低空低空:冷高壓冷高壓2021/2/1210 2、切變線、切變線 風(fēng)向或風(fēng)速分布的

6、不連續(xù)線風(fēng)向或風(fēng)速分布的不連續(xù)線; 即風(fēng)向或風(fēng)速發(fā)生急劇改變的交界線。即風(fēng)向或風(fēng)速發(fā)生急劇改變的交界線。 特征特征: （1）850、700hpa等壓面上等壓面上 （2）兩側(cè)氣流出現(xiàn)明顯的氣旋式切變）兩側(cè)氣流出現(xiàn)明顯的氣旋式切變 （3）兩側(cè)溫度梯度很?。ㄅc鋒的主要區(qū)別）兩側(cè)溫度梯度很小（與鋒的主要區(qū)別）（四）高空低壓槽和切變線（四）高空低壓槽和切變線 1、高空低壓槽、高空低壓槽:對(duì)流層中層西風(fēng)帶對(duì)流層中層西風(fēng)帶上的短波槽。上的短波槽。2021/2/1211分類分類: （1）冷鋒式切變）冷鋒式切變:偏北風(fēng)與偏西風(fēng)之間的切偏北風(fēng)與偏西風(fēng)之間的切變變,自北向南移動(dòng)自北向南移動(dòng);與冷鋒類似。與冷鋒類似。

7、 （2）暖鋒式切變）暖鋒式切變:東南風(fēng)與西南風(fēng)之間的切東南風(fēng)與西南風(fēng)之間的切變變,自南向北移動(dòng)自南向北移動(dòng);與暖鋒類似。與暖鋒類似。 （3）準(zhǔn)靜止鋒式切變）準(zhǔn)靜止鋒式切變:東風(fēng)與西風(fēng)之間的切東風(fēng)與西風(fēng)之間的切變變,少移或南北擺動(dòng)少移或南北擺動(dòng);與準(zhǔn)靜止鋒類似。與準(zhǔn)靜止鋒類似。2021/2/1212結(jié)構(gòu)與天氣結(jié)構(gòu)與天氣: 氣流呈氣旋式環(huán)流氣流呈氣旋式環(huán)流,水平輻合明顯水平輻合明顯,利于利于發(fā)展上升運(yùn)動(dòng)發(fā)展上升運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生產(chǎn)生云雨天氣云雨天氣。 （1）冷鋒式切變）冷鋒式切變:降水量不大降水量不大,時(shí)間不長(zhǎng)時(shí)間不長(zhǎng) （2）暖鋒式切變）暖鋒式切變:云層厚云層厚,降水量較大降水量較大,時(shí)時(shí)間較長(zhǎng)間較長(zhǎng) （

8、3）準(zhǔn)靜止鋒式切變）準(zhǔn)靜止鋒式切變:氣流輻合較弱氣流輻合較弱,云云層較薄層較薄,降水量不大降水量不大,時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)間較長(zhǎng)2021/2/1213 江淮切變線江淮切變線: 產(chǎn)生于江淮流域（青藏高原以產(chǎn)生于江淮流域（青藏高原以東東,2535N之間）中低層上之間）中低層上空準(zhǔn)東西向的切變線?？諟?zhǔn)東西向的切變線。 沿切變線經(jīng)常有西南渦東移沿切變線經(jīng)常有西南渦東移,造造成沿途的大降水天氣成沿途的大降水天氣, 它是引起江淮流域暴雨的主要它是引起江淮流域暴雨的主要天氣系統(tǒng)之一。天氣系統(tǒng)之一。 2021/2/12143、低渦（冷渦）、低渦（冷渦） 700hpa上較明顯上較明顯; 強(qiáng)度較弱強(qiáng)度較弱,常只有一條甚至無

9、閉合等高線常只有一條甚至無閉合等高線,只只有風(fēng)場(chǎng)上的氣旋式的閉合環(huán)流有風(fēng)場(chǎng)上的氣旋式的閉合環(huán)流; 范圍較小范圍較小,幾百千米幾百千米; 地面常被誘導(dǎo)出低壓地面常被誘導(dǎo)出低壓; 輻合上升輻合上升,云雨天氣。云雨天氣。 我國(guó)我國(guó):西北渦、西南渦西北渦、西南渦2021/2/1215 2021/2/12162021/2/12172021/2/12182021/2/1219 （1）初生階段）初生階段 : 氣旋發(fā)生前高緯氣旋發(fā)生前高緯,偏東風(fēng)偏東風(fēng), 溫度低溫度低;低緯是偏西風(fēng)低緯是偏西風(fēng),溫度高溫度高; 中間有一條中間有一條準(zhǔn)靜止鋒準(zhǔn)靜止鋒（a）。）。2021/2/1220開始出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)開始出現(xiàn)波動(dòng)時(shí),

10、冷空氣向南侵冷空氣向南侵,暖空氣向北擴(kuò)展暖空氣向北擴(kuò)展,于是靜止鋒帶東端演變?yōu)榕h于是靜止鋒帶東端演變?yōu)榕h,西端演變?yōu)槔滗h西端演變?yōu)槔滗h,并出現(xiàn)了相應(yīng)的鋒面降水。并出現(xiàn)了相應(yīng)的鋒面降水。地面圖上開始形成低壓中心地面圖上開始形成低壓中心,出現(xiàn)了一條閉合等壓線（出現(xiàn)了一條閉合等壓線（b）。2021/2/1221 （1）初生階段）初生階段 :這個(gè)階段這個(gè)階段,高空溫壓場(chǎng)特點(diǎn)是（高空溫壓場(chǎng)特點(diǎn)是（b）（書本（書本135頁）頁） ,溫度槽落后于高空槽溫度槽落后于高空槽,高空槽落后于高空槽落后于地面氣旋中心之后。地面氣旋中心恰處于高空槽前地面氣旋中心之后。地面氣旋中心恰處于高空槽前氣流輻散區(qū)氣流輻散區(qū),

11、為暖平流為暖平流,氣旋后部正是高空槽后冷平流氣旋后部正是高空槽后冷平流輻合區(qū)。輻合區(qū)。在此溫壓場(chǎng)的配置下在此溫壓場(chǎng)的配置下,暖鋒前熱力暖鋒前熱力因子引起減壓因子引起減壓(圖圖a橫線區(qū)橫線區(qū))。冷鋒。冷鋒后為熱力增壓（后為熱力增壓（+）。氣旋中心為）。氣旋中心為動(dòng)力因子引起減壓動(dòng)力因子引起減壓(圖圖a豎線區(qū)豎線區(qū)),促使氣旋加深發(fā)展。此階段天氣發(fā)促使氣旋加深發(fā)展。此階段天氣發(fā)展較弱。展較弱。2021/2/1222 （2）成熟階段）成熟階段: 鋒面波動(dòng)振幅進(jìn)一步增大鋒面波動(dòng)振幅進(jìn)一步增大,冷、暖鋒更加發(fā)展冷、暖鋒更加發(fā)展,鋒面降水繼續(xù)加強(qiáng)鋒面降水繼續(xù)加強(qiáng),雨區(qū)不斷擴(kuò)大。雨區(qū)不斷擴(kuò)大。 地面圖上等壓

12、線增多（地面圖上等壓線增多（d）,氣旋中心氣壓值比氣旋中心氣壓值比外圍低外圍低10一一20hpa左右。左右。l此階段此階段,高空溫壓場(chǎng)振幅高空溫壓場(chǎng)振幅增大（增大（e）,溫度槽接近溫度槽接近高空槽。地面氣旋仍處在高空槽。地面氣旋仍處在高空槽前高空槽前,氣旋前部仍為氣旋前部仍為暖平流（暖平流（d）,后部為冷后部為冷平流平流,暖空氣區(qū)變窄。暖空氣區(qū)變窄。2021/2/1223 鋒面氣旋進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果鋒面氣旋進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果,冷鋒追上了暖鋒冷鋒追上了暖鋒,接近接近氣旋中心的暖空氣被冷空氣包圍氣旋中心的暖空氣被冷空氣包圍,并抬離地面并抬離地面,出現(xiàn)出現(xiàn)了錮囚。氣旋低層出現(xiàn)冷性渦旋。了錮囚。氣旋低層出

13、現(xiàn)冷性渦旋。 這時(shí)這時(shí),高空槽進(jìn)一步發(fā)展高空槽進(jìn)一步發(fā)展,出現(xiàn)了閉合中心（出現(xiàn)了閉合中心（h）,高高空溫度槽與閉合中心更加接近空溫度槽與閉合中心更加接近,冷平流已侵入到氣旋冷平流已侵入到氣旋的南部的南部,氣旋達(dá)到最盛階段。氣旋達(dá)到最盛階段。l天氣達(dá)最盛期天氣達(dá)最盛期,出現(xiàn)出現(xiàn)大范圍云雨區(qū)大范圍云雨區(qū),雨量雨量增大增大,風(fēng)力加強(qiáng)風(fēng)力加強(qiáng),常可?？稍斐晌：?。造成危害。（3）錮囚階段）錮囚階段:2021/2/1224 經(jīng)過錮囚一段時(shí)間以后經(jīng)過錮囚一段時(shí)間以后,冷空氣從前后包圍冷空氣從前后包圍了暖空氣了暖空氣,迫使暖空氣抬離地面迫使暖空氣抬離地面,這時(shí)這時(shí),氣旋與氣旋與鋒面脫離鋒面脫離,成為冷性渦旋。

14、成為冷性渦旋。 高空溫壓場(chǎng)近于重合高空溫壓場(chǎng)近于重合,構(gòu)成一個(gè)深厚的冷低構(gòu)成一個(gè)深厚的冷低壓（壓（k）。在地面摩擦、輻合作用下）。在地面摩擦、輻合作用下,氣旋逐氣旋逐漸填塞、消亡。漸填塞、消亡。（4）: 消亡階段消亡階段2021/2/12252021/2/1226 鋒面氣旋所處的不同階段、不同地區(qū)、不同季節(jié)鋒面氣旋所處的不同階段、不同地區(qū)、不同季節(jié),帶來不同的天氣帶來不同的天氣,在我國(guó)所產(chǎn)生的天氣主要是在我國(guó)所產(chǎn)生的天氣主要是大風(fēng)和大風(fēng)和降水降水。如江淮地區(qū)。如江淮地區(qū),鋒面氣旋常帶來充沛的降水鋒面氣旋常帶來充沛的降水,并常并常引起大范圍的災(zāi)害性暴雨和大雨引起大范圍的災(zāi)害性暴雨和大雨;在北方在

15、北方,常會(huì)造成大常會(huì)造成大風(fēng)和風(fēng)沙。風(fēng)和風(fēng)沙。一個(gè)鋒面氣旋活動(dòng)時(shí)間約一個(gè)鋒面氣旋活動(dòng)時(shí)間約5天左右。但并非天左右。但并非氣旋都需經(jīng)歷全部階段。氣旋都需經(jīng)歷全部階段。2021/2/12272021/2/12282021/2/1229 2021/2/1230 東亞的鋒面氣旋源地主要集中于兩個(gè)地帶東亞的鋒面氣旋源地主要集中于兩個(gè)地帶: 一個(gè)在一個(gè)在4555N之間之間,即內(nèi)蒙到東北一線即內(nèi)蒙到東北一線,稱稱為北方氣旋為北方氣旋; 另一個(gè)在另一個(gè)在2535N之間之間,即從長(zhǎng)江中下游至即從長(zhǎng)江中下游至日本南部日本南部,稱為南方氣旋。稱為南方氣旋。 這兩類氣旋集中帶與東亞北、南兩支鋒帶相聯(lián)這兩類氣旋集中帶與東亞北、南兩支鋒帶相聯(lián)系。系。2021/2/1231氣旋族氣旋族 鋒面氣旋一般不是單個(gè)出現(xiàn)鋒面氣旋一般不是單個(gè)出現(xiàn),而是在同一條鋒上產(chǎn)出而是在同一條鋒上產(chǎn)出一連串的氣旋一連串的