目录(最后编辑:2011年4月22日)


第二章 气团与锋

第四章 大气环流

第六章 寒潮天气过程

第七章 大型降水天气过程

第八章 对流性天气过程


第二章 气团与锋

  1. 气团:气象要素(主要指温度和湿度)水平分布比较均匀的大范围的空气团。
  2. 锋区:天气图上温度水平梯度大而窄的区域,如果它又随高度向冷区倾斜,这样的等温线密集带通常称为锋区。所谓锋区,就是密度不同的两个气团之间的过渡区。因为密度不能直接测量出来,气压水平差异又比较小,所以密度的不同主要表现为温度的不同。但在少数情况下也可以表现为温度差异很小,而水汽含量差异却特别大(露点锋/干锋)。
  3. 锋面:锋区的水平宽度约几十公里到几百公里,一般是上宽下窄,在天气图上由于比例尺小,锋区的宽度表示不出来,可以把它看作为空间的一个面,称为锋面。锋面与地面的交线称为锋线
  4. 冷锋/暖锋/准静止锋/锢囚锋:锋面在移动过程中,冷气团起主导作用,推动锋面向暖气团一侧移动,这种锋面称为冷锋;若暖气团起主导作用,推动锋面向冷空气一侧移动,这种锋面称为暖锋;当冷暖气团势力相当,锋面移动很少时,称为准静止锋;暖气团、较冷气团和更冷气团相遇时先构成两个锋面,然后其中一个锋面追上另一个锋面,即形成锢囚
  5. 暖输送带:暖输送带是一支既暖又湿的气流,它通常位于冷锋前方的边界层内,输送带方向主要是与冷锋平行,但其中有少量的分量(主要是非地转风)与锋面垂直,这种分量虽小,却非常重要,由它产生了两种完全不同的锋面天气结构。按照垂直于锋分量的不同情况,可以将暖输送带分为向后上滑暖输送带向前上滑暖输送带

第四章 大气环流

  1. 西风带:中高纬度的平均经向环流(费雷尔)环流很弱,平均水平环流在对流层盛行西风,称为西风带。  西风带的波状流型有时表现为大致和纬圈相平行,这种环流状态称为纬向环流,也称为平直西风环流;有时则表现为具有较大的南北向气流,甚至出现大型的闭合暖高压和冷低压,这种环流状态称为经向环流
  2. 西风指数:纬向环流与经向环流相互转化与交替出现,常表现为西风分量的强弱变化。为了定量地表示西风强弱,Rossby提出,把35°~55°之间的平均地转西风定义为西风指数,实际工作中就把两个纬度带间的平均位势高度差作为西风指数I。
  3. 上下游效应:大范围上下游系统环流变化的联系,称为上下游效应。
  4. 阻塞高压/切断低压:在西风带中长波槽的发展演变过程中,在槽不断向南加深时,高空冷槽与北方冷空气的联系会被暖空气切断,在槽的南边形成一个鼓励的闭合冷性低压中心,叫切断低压。在脊不断北伸时,其南部与南方暖空气的联系会被冷空气切断,在脊的北边出现闭合环流,形成暖高压中心,叫做阻塞高压
  5. 急流:急流是指一股强而窄的气流带,急流中心最大风速在对流层的上部(600hPa以上)必须大于或等于30m/s,它的风速水平切变量级为每100公里5m/s,垂直切变量级为每公里5~10m/s。  为了区别于对流层上部的高空急流,就把600hPa以下出现的风速≥12m/s的强而窄的气流带称为低空急流,一般为西南风低空急流,其两侧有较强的风速水平切变。在日常工作中常把850hPa或700hPa等压面上,风速≥12m/s的西南风极大风速带称为低空急流。

第六章 寒潮天气过程

  1. 过程降温:冷空气影响过程的始末,日平均气温的最高值与最低值之差。
  2. 温度负距平:指冷空气影响过程中最低日平均气温与该日所在旬的多年旬平均气温之差。

 

单站冷空气强度等级标准

过程降温(℃)

温度负距平绝对值(℃)

冷空气强度等级

≥10

≥5

寒潮

8~9

4

强冷空气

5~7

≤3

一般冷空气

第七章 大型降水天气过程

  1. 华南前汛期:4~6月为华南前汛期,这一时期的降水主要发生在副热带高压北侧的西风带中。4月初降水量开始缓慢增大,5月中旬雨量迅速增大进入华南前汛期盛期。5月中旬前大雨带位于华南北部,主要是北方冷空气入侵形成的锋面降水,5月中旬后受东亚季风影响,大雨带移至华南沿海,降水量增大,雨量主要降落于冷锋前部的暖区之中。
  2. 江淮梅雨:每年夏初,在湖北宜昌以东28°~34°N之间的江淮流域常会出现连阴雨天气,雨量很大。由于这一时期正是江南梅子黄熟季节,故称梅雨(Plum rains)。
  3. 华北和东北雨季:7月中旬至8月下旬雨带移至华北和东北地区形成本地区的雨季。
  4. 长江中下游春季连阴雨:每年的3~4月,在我国长江中下游各省往往会出现持续性的5~7天或10天以上的阴雨天气,有时一次接着一次,致使阴雨天气持续一个月以上。这种连阴雨一般降水强度不大,降水温度低,故称低温阴雨
  1. 产生长江中下游连阴雨的环流型大致有两种:
  2. 欧亚阻高型   乌拉尔山附近存在阻塞高压,中纬亚欧上空为平直西风环流。
  3. 北方大低涡型 在中高纬度欧亚为一个大型低涡所控制,极涡偏心于欧亚大陆。在北欧冰岛或大西洋有时有阻塞高压存在,因此,亚洲中纬度大陆上为平直西风环流。这支环流在青藏高原上有分支,北支在我国新疆到蒙古形成一个浅脊,南支在孟加拉湾形成低槽。南北两支在长江中下游以东地区汇合,准静止锋在长江流域到南岭之间摆动,其他情况与欧亚型一直。
  4. 以上两种形势的共同特点是南支急流与北支急流上的槽脊在亚洲位相不同,甚至相反,这样南支向长江中下游输送的暖湿空气与北支输送的冷空气在长江中下游得以交汇,形成切变线和准静止锋,有一次小槽的东移活动,就有一次降水过程,当这两种形势稳定时,就会不断地有小槽活动,从而造成连阴雨。
  1. 低空切变线:一般把出现在低空(850和700hPa等压面)风场上具有气旋式切变的不连续线称为切变线。
  1. 冷性切变线:偏北风与偏东风之间的切变线。
  2. 东风切变线:由北东北(或东北)风与东南风之间构成的切变线。这种切变线是在东风带内产生的,并自东向西移动。每次出现后,雨量就有一次跃增。东风切变线引起的雨强很大(40mm/h)。冷性切变线引起的雨强要小一些(20mm/h),降水时间也较短促。
  3. 冷锋式切变线:偏北风与西南风之间的切变线
  4. 暖锋式切变线:西南风与东南风之间的切变线
  5. 准静止锋式切变线:即偏东风和偏西风的切变
  1. 低空低涡:低空低涡是影响我国降水,尤其是暴雨的重要的天气系统,多存在于离地面2~3km的低空,如生成与四川的西南涡,生成于青海高原的西北涡,生成于西藏地区的高原涡等。这些涡形成于青藏高原及其附近地区,与高原的作用是分不开的,它们东移后,对我国东部广大地区的降水都有影响。
  2. 西南涡一般指形成于四川西部地区,700(或850)百帕上的具有气旋性环流的闭合的小低压。其直径一般在300~400km左右。
  3. 高空冷涡:高空冷涡是大尺度的环流系统,从低空到高空都有表现,是比较深厚的系统,如东北冷涡华北冷涡等,它们对北方天气影响较大。
  4. 东北冷涡:东北冷涡是指在我国东北附近地区具有一定强度(闭合等高线多于两根)、能维持3~4天、且具有深厚冷空气(厚度至少达300~400hPa)高空的气旋性涡旋。一年四季都可出现,但以5、6月份最多,而以8月和3、4月份为最少。
  5. 低空急流:把600~900hPa之间水平动量集中的气流带,风速≥12m/s。一般为西南风低空急流,其两侧有较强的风速水平切变。在日常工作中常把850hPa或700hPa等压面上,风速≥12m/s的西南风极大风速带称为低空急流。

第八章 对流性天气过程

  1. 雷暴:指积雨云中所发生的雷电交作的激烈放电现象,同时也指产生这种现象的天气系统。  雷暴一般伴有阵雨,有时则伴有大风、冰雹、龙卷等天气现象。通常把只伴有阵雨的雷暴称谓一般雷暴,而把伴有雷雨、大风、冰雹、龙卷等严重的灾害性天气现象之一的雷暴叫做强雷暴。  一般雷暴强雷暴都是对流旺盛的天气系统,所以常将它们统称为对流性风暴,它们所产生的天气现象则叫做对流性天气

  1. 雷暴云:产生雷暴的积雨云。
  2. 雷暴单体:一个雷暴云叫做一个雷暴单体,其水平尺度约十几公里。
  3. 雷暴群/带:多个雷暴单体成群成带地聚集在一起叫做雷暴群或雷暴带,它们的水平尺度有时可达数百公里。
  4. 超级单体风暴:具有单一的特大垂直环流的巨大强风暴云。其他定义:具有深厚持久的中气旋的单体风暴为超级单体风暴。深厚持久的中气旋才是超级单体风暴最本质的特征。

依据对流性降水强度和空间分布特征对超级单体风暴进行分类,分为:经典超级单体风暴强降水超级单体风暴弱降水超级单体风暴

        

经典超级单体风暴反射率因子回波的主要特征是:

  1. 低层:有钩状回波、入流缺口、反射率因子高梯度区;{低层的钩状回波---强降水包括着中气旋(前侧 V 型缺口回波表明强的入流气流进入上升气流,后侧 V 型缺口回波表明强的下沉气流并有可能引起破坏性大风)}
  2. 中层:有界弱回波区、回波顶位于有界弱回波区之上,弱回波区 WER、
  3. 中高层:悬垂回波结构。

有利的环境条件:丰富的低层水汽、大的垂直不稳定度、强的对流前的逆温盖

强降水超级单体风暴通常在低层具有丰富水汽、较低 LFC(自由对流高度)和弱的对流前逆温层顶盖的环境中得以发展和维持。P112

弱降水超级单体风暴出现的环境低层具有较低的湿度和较高的自由对流高度 LFC,几乎所有的弱降水超级单体都出现在干线(露点锋)附近。P114

  1. 多单体风暴:由许多较小的雷暴单体组成的,但有一个统一的垂直环流的风暴(这一点区别于多单体的一般雷暴群)。
  2. 飑线:由许多雷暴单体(其中包括若干超级单体)侧向排列而形成的强对流云带叫做飑线。
  3. 飑:强雷暴云中的低温而高速的下沉气流造成了近地面层很强的雷暴高压和辐散流场。而且在雷暴高压冷空气堆与其前方的暖空气之间形成一个陡峭的分界面。因此当强雷暴云来临的瞬间,风向突变,风力猛增,由静风突然加强到大风以上(8~12级)的强风。与此同时,气压涌升,形成明显的雷暴鼻,气温急降,相对湿度也大幅度上升。一般把具有上述气象要素激烈变化特征的、随强雷暴云来临而突然发作的强烈阵风叫做飑。
  4. 冰雹:直径大于5mm的固体降水物。
  5. 龙卷:雷暴云底伸展出来并到达地面的漏斗状云叫做龙卷。龙卷伸展到地面时会引起强烈的旋风,这种旋风叫做龙卷风。龙卷是一种强烈旋转的小涡旋,中心气压很低。
  6. 天气系统尺度:
  1. 大尺度系统  水平尺度 > 2000km  如气旋、反气旋、锋面、台风、高空长波槽脊
  2. 中尺度系统  2km < 水平尺度 < 2000km  主要指中-β尺度  雷暴群、飑线、飑中系统、中尺度低压系统
  1. 中-α尺度       200km < 水平尺度 < 2000km
  2. 中-β尺度       20km < 水平尺度 < 200km
  3. 中-γ尺度       2km < 水平尺度 < 20km
  1. 小尺度系统  水平尺度 < 2km  如雷暴单体、龙卷
  1. 飑中:和飑现象相联系的一类中系统叫飑中系统,它包括雷暴高压飑线飑线前低压尾流低压等中系统。
  2. 中尺度低压:在中尺度天气图上,可以分析出一些水平尺度为一百公里至二三百公里的小型低压,这些低压叫做中尺度低压系统。中尺度低压系统主要有两类,一类叫中低压,另一类叫中气旋。这两种中系统在气压场上都是低压,其主要区别,是在风场上前者没有明显的气旋式环流,而后者则有闭合的气旋式环流。中低压往往是由局地增热而造成的,一般出现在山脉的向阳坡上。锋前暖区中常常由于局地增热,摩擦辐合等作用而造成中尺度低压。当中低压加强,并在其中产生围绕中心的气旋式环流时,就发展成中气旋。 在中低压内,特别是在中气旋内,辐合上升运动特别强烈。