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天氣學(xué)原理與方法復(fù)習(xí)

氣團(tuán)：指氣象要素（主要指溫度和濕度）水平分布比較均勻的大范圍的空氣團(tuán)。水平尺度可達(dá)幾千千米，垂直范圍可達(dá)幾千米到十幾千米。

鋒面：鋒為密度不同的兩個(gè)氣團(tuán)之間的過渡區(qū)。在近地面層中過渡帶寬約數(shù)十公里，在高層可達(dá)200-400公里。寬度與其水平長度相比(長達(dá)數(shù)百-數(shù)千公里)是很小的。在天氣圖上由于比例尺小，可把它近似地看成一個(gè)面，即鋒面。

鋒生：指密度不連續(xù)性形成的一種過程或指已經(jīng)有的一條鋒面，其溫度或位溫水平梯度加大的過程。鋒消：指與鋒生過程相反的過程。

氣旋：是占有三度空間，在同一高度上中心氣壓低于四周的大尺度渦旋。在北半球，氣旋范圍內(nèi)氣流作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，南半球相反。

反氣旋：是占有三度空間，在同一高度上中心氣壓高于四周的大尺度渦旋。在北半球，反氣旋范圍內(nèi)氣流作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，南半球相反。

鋒面氣旋：氣旋中有鋒面的氣旋叫鋒面氣旋，其溫壓場是不對(duì)稱的，移動(dòng)性較大，而且是帶來云和降水的主要天氣系統(tǒng)。

大氣環(huán)流：是指在全球范圍內(nèi)，水平尺度橫跨數(shù)千公里，垂直尺度延伸數(shù)十公里以上，時(shí)間尺度在1-2日以上的平均運(yùn)動(dòng)。是各種不同尺度的天氣系統(tǒng)發(fā)生發(fā)展和移動(dòng)的背景條件。 經(jīng)圈環(huán)流：是指風(fēng)的經(jīng)向分量和空氣的垂直運(yùn)動(dòng)在子午面上組成的環(huán)流圈。

三風(fēng)四帶：如果不計(jì)經(jīng)向風(fēng)速分量，平均而言，近地面層的緯向風(fēng)帶可分為三個(gè)：極地東風(fēng)帶、中緯度西風(fēng)帶和低緯度信風(fēng)帶。與這三個(gè)風(fēng)帶相應(yīng)的地面氣壓帶是四個(gè)：極地高壓帶、副極地低壓帶、副熱帶高壓帶和赤道低壓帶。通常稱為“三風(fēng)四帶”。

季風(fēng)：一般來說，季風(fēng)指近地面層冬夏盛行風(fēng)向接近相反且氣候特征明顯不同的現(xiàn)象。 大氣活動(dòng)中心：北半球的平均海平面氣壓場形勢表現(xiàn)為沿緯圈方向的不均勻性，而呈現(xiàn)一個(gè)個(gè)閉合的高、低壓系統(tǒng)，稱為大氣活動(dòng)中心。（當(dāng)活動(dòng)中心長年存在，但是有強(qiáng)弱變化的稱為半永久性活動(dòng)中心，有冰島低壓、阿留申低壓、太平洋副熱帶高壓、大西洋副熱帶高壓、格陵蘭高壓，而有季節(jié)變化的則稱為季節(jié)性活動(dòng)中心，有亞洲高壓（亦稱蒙古或西伯利亞高壓）、亞洲熱低壓、北美冷高壓和北美熱低壓等。季節(jié)性大氣活動(dòng)中心出現(xiàn)在陸地上，半永久性大氣活動(dòng)中心除格陵蘭高壓外均出現(xiàn)在海洋上）

極渦：無論冬、夏季，500hPa高度以上都存在圍繞極地地區(qū)的低壓中心，稱極渦（極地渦旋），是對(duì)流層中上層大尺度氣旋性環(huán)流。

Hadley環(huán)流：赤道上空向北流動(dòng)的氣流，在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下向右偏轉(zhuǎn)，在30oN左右轉(zhuǎn)為西風(fēng)，并在此處輻合，質(zhì)量堆積且下沉，地面氣壓升高，下沉氣流輻散，其中向南的一支在地轉(zhuǎn)偏向力影響下右偏，轉(zhuǎn)為東北風(fēng)，此風(fēng)系穩(wěn)定，稱為東北信風(fēng)，在南半球?yàn)闁|南信風(fēng)，兩支信風(fēng)在赤道匯合上升，從而構(gòu)成直接環(huán)流圈，稱為Hadley環(huán)流。（低緯度氣流上升，高緯度氣流下沉）

極鋒：極地環(huán)流圈中低層向南的東北風(fēng)與Hadley環(huán)流圈中下沉輻散而向北運(yùn)動(dòng)的西南風(fēng)相遇，干冷與暖濕氣流相遇而形成的鋒區(qū)。

副熱帶鋒區(qū)：Hadley環(huán)流圈中高層向北運(yùn)動(dòng)的暖濕氣流與極地環(huán)流圈中上升輻散向南的一支氣流相遇而形成鋒區(qū)。在對(duì)流層上部明顯，有副熱帶急流與之對(duì)應(yīng)。

厄爾尼諾：赤道東太平洋出現(xiàn)大范圍的海表溫度大于氣候平均值0.5℃以上的正距平現(xiàn)象，且持續(xù)時(shí)間超過6個(gè)月。

西風(fēng)指數(shù)（環(huán)流指數(shù)）：Rossby把35°~ 55°之間的平均地轉(zhuǎn)西風(fēng)定義為西風(fēng)指數(shù)。實(shí)際工作中把兩個(gè)緯度帶之間的平均位勢高度差（一般指500hPa）作為西風(fēng)指數(shù)Ｉ。

長波：也稱羅斯貝波、行星波。波長3000～ 10000km，全緯圈約為3～7個(gè)波，振幅10～20緯距，平均移速10個(gè)經(jīng)距/日以下，有時(shí)很慢，呈準(zhǔn)靜止，甚至向西倒退。 長波調(diào)整：長波波數(shù)的變化及長波的更替稱為長波調(diào)整。

上下游效應(yīng)：大范圍上、下游長波系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系，通常稱為“上、下游效應(yīng)”。上游某地區(qū)長波系統(tǒng)發(fā)生某種顯著變化后，接著以相當(dāng)快的速度（通常比系統(tǒng)本身移速以及平均西風(fēng)都快）影響下游系統(tǒng)也發(fā)生變化，叫上游效應(yīng)；下游某地區(qū)長波系統(tǒng)發(fā)生某種顯著變化后，影響上游環(huán)流系統(tǒng)，稱為下游效應(yīng)。

阻塞高壓：在西風(fēng)帶長波槽脊的發(fā)展演變過程中，在脊不斷北伸時(shí)，其南部與南方暖空氣的聯(lián)系會(huì)被冷空氣所切斷，在脊的北邊出現(xiàn)閉合環(huán)流，形成暖高壓中心，叫做阻塞高壓。 切斷低壓：在西風(fēng)帶長波槽脊的發(fā)展演變過程中，在槽不斷向南加深時(shí)，高空冷槽與北方冷空氣的聯(lián)系會(huì)被暖空氣切斷，在槽的南邊形成一個(gè)孤立的閉合冷性低壓中心，叫切斷低壓。 阻塞形勢：阻塞高壓與切斷低壓經(jīng)常同時(shí)出現(xiàn)，通常把阻高出現(xiàn)后的大范圍環(huán)流形式叫阻塞形勢。

行星鋒區(qū)：在對(duì)流層中上層的等壓面圖上，常有環(huán)繞半球、寬度為幾百公里的等溫線最密集的帶狀區(qū)域，這就是所謂的高空鋒區(qū)，也稱行星鋒區(qū)。

高空急流：是一個(gè)強(qiáng)而窄的氣流帶，急流中心最大風(fēng)速在對(duì)流層上部必須大于或等于30 米/秒。（急流區(qū)中風(fēng)速最大點(diǎn)的連線，稱為急流軸）

低空急流：與夏季強(qiáng)降水相聯(lián)系的、位于600-900百帕之間的水平動(dòng)量相對(duì)集中的氣流帶。日常工作中常把850或700百帕等壓面上，風(fēng)速≥12米/秒的西南風(fēng)極大風(fēng)速帶稱為低空急流。

梅雨：每年初夏，在湖北宜昌以東28°-34°N之間的江淮流域到日本南部這一狹長區(qū)域常會(huì)出現(xiàn)連陰雨天氣，雨量很大。由于這一時(shí)期正是江南梅子的黃熟季節(jié)，故稱為 “梅雨”。又因此時(shí)空氣濕度大，溫度高，百物極易受潮霉?fàn)�，因而又有“霉雨”之稱。

行星尺度天氣系統(tǒng)：水平尺度3000公里-8000公里的天氣系統(tǒng)，包括副高、阻塞高壓、長波槽脊、熱帶輻合帶 （ITCZ）、高空急流、洋中槽等。

切變線：一般把出現(xiàn)在低空（850和700百帕面上）風(fēng)場上具有氣旋式切變的不連續(xù)線稱為切變線。

西南渦：一般指形成于四川西部地區(qū)，700 （或850）百帕上的具有氣旋性環(huán)流的閉合小低壓，直徑一般在300-400公里左右。

熱帶地區(qū)：南北半球副熱帶高壓之間所包括的地區(qū)，即赤道兩側(cè)盛行東風(fēng)的地帶，隨季節(jié)南北變動(dòng)。

副熱帶地區(qū)：盛行東風(fēng)帶與中緯度盛行西風(fēng)帶之間的過渡區(qū)，即副熱帶高壓活動(dòng)的區(qū)域。 臺(tái)風(fēng)（熱帶氣旋）：發(fā)生在熱帶海洋上空具有暖中心結(jié)構(gòu)的強(qiáng)烈氣旋性渦旋，總伴有狂風(fēng)暴雨，常給受影響地區(qū)造成嚴(yán)重災(zāi)害。

第二類條件不穩(wěn)定（CISK）：大尺度的邊界層濕空氣摩擦輻合激發(fā)了小尺度積云對(duì)流的發(fā)展小尺度積云對(duì)流發(fā)展，大量潛熱釋放又為大尺度擾動(dòng)發(fā)展提供能量，這種自激反饋使大尺度，中小尺度系統(tǒng)共同發(fā)展的機(jī)制就叫第二類條件不穩(wěn)定。

（太平洋）副熱帶高壓：形成和活動(dòng)于副熱帶地區(qū)的暖性高壓，是控制副熱帶地區(qū)的大型天氣系統(tǒng)，是大氣環(huán)流的重要成員之一。

副高脊線：副高內(nèi)東西風(fēng)分界線，在副高脊線上，東西風(fēng)速為零，我國常用120E上副高脊線所在緯度變化來表示副高的南北移動(dòng)。

副高西伸脊點(diǎn)：500hPa月平均圖上，588線最西端所在的經(jīng)度表示副高西伸脊點(diǎn)的位置。 副高面積指數(shù)：取500hPa 月平均圖上10°N 以北，110-180°E 范圍內(nèi)588線所包含的范圍，用來表示副高的強(qiáng)度。

南亞高壓：夏季出現(xiàn)在青藏高原及鄰近地區(qū)上空的對(duì)流層上部的大型高壓系統(tǒng)，又稱青藏高壓或亞洲季風(fēng)高壓。

赤道輻合帶（ITCZ）：又稱熱帶輻合帶、赤道鋒，赤道槽，是南北半球兩個(gè)副熱帶高壓之間氣壓最低、氣流匯合的地帶，也是熱帶地區(qū)主要的、持久的大型天氣系統(tǒng)，有時(shí)甚至可以環(huán)繞地球一圈。

第二章 氣團(tuán)與鋒

1.氣團(tuán)的概念及分類。

氣團(tuán)指氣象要素（主要指溫度和濕度）水平分布比較均勻的大范圍的空氣團(tuán)。水平尺度可達(dá)幾千千米，垂直范圍可達(dá)幾千米到十幾千米。

地理分類：冰洋氣團(tuán)、極地氣團(tuán)、熱帶氣團(tuán)、赤道氣團(tuán)。

熱力分類：依據(jù)氣團(tuán)溫度和氣團(tuán)所經(jīng)下墊面溫度對(duì)比來劃分。當(dāng)氣團(tuán)向著比它暖的下墊面移動(dòng)時(shí)稱為冷氣團(tuán)；當(dāng)氣團(tuán)向著比它冷的下墊面移動(dòng)時(shí)稱為暖氣團(tuán)。

海陸分類：海洋性氣團(tuán)、大陸性氣團(tuán)。

2.鋒，鋒面，鋒線，鋒區(qū)含義是什么？

鋒：密度不同的兩個(gè)氣團(tuán)之間的過渡區(qū)。在天氣圖上表現(xiàn)為等溫線密集帶（即溫度水平梯度大而窄的區(qū)域），密度的不同主要表現(xiàn)為溫度的不同。

鋒面：在近地面層中過渡帶寬約數(shù)十公里，在高層可達(dá)200-400公里。寬度與其水平長度相比(長達(dá)數(shù)百-數(shù)千公里)是很小的。在天氣圖上由于比例尺小，可把它近似地看成一個(gè)面，即鋒面。

鋒區(qū)：鋒面與空中某一平面相交的區(qū)域稱為鋒區(qū)(上界和下界之間的區(qū)域)。

鋒線：鋒面與地面的交線。

3.冷鋒、暖鋒、準(zhǔn)靜止鋒、錮囚鋒、冷式錮囚鋒、暖式錮囚鋒定義(空間結(jié)構(gòu)及等溫線分布) 冷鋒：鋒面在移動(dòng)過程中，冷氣團(tuán)起主導(dǎo)作用，推動(dòng)鋒面向暖氣團(tuán)一側(cè)運(yùn)動(dòng)。

暖鋒：鋒面在移動(dòng)過程中，暖氣團(tuán)起主導(dǎo)作用，推動(dòng)鋒面向冷氣團(tuán)一側(cè)運(yùn)動(dòng)。

準(zhǔn)靜止鋒：冷暖氣團(tuán)勢力相當(dāng)，鋒面移動(dòng)很少。

錮囚鋒：暖氣團(tuán)、較冷氣團(tuán)、更冷氣團(tuán)（三種性質(zhì)不同的氣團(tuán)）相遇時(shí)先構(gòu)成兩個(gè)鋒面，然后其中一個(gè)追上另一個(gè)鋒面即形成錮囚。冷鋒后部冷氣團(tuán)與暖鋒前面冷氣團(tuán)交界面稱為錮囚鋒。若暖鋒前冷氣團(tuán)比冷鋒后冷氣團(tuán)更冷，則為暖式錮囚鋒；若冷鋒后冷氣團(tuán)比暖鋒前冷氣團(tuán)更冷，則為冷式錮囚鋒。（空間結(jié)構(gòu)和等溫線分布見課本69頁）

4.鋒在空間狀態(tài)上為什么會(huì)隨高度往冷的方向傾斜？

鋒的一側(cè)是冷氣團(tuán)，另一側(cè)是暖氣團(tuán)，由于冷暖氣團(tuán)密度不同，在兩氣團(tuán)間便產(chǎn)生了一個(gè)由冷氣團(tuán)指向暖氣團(tuán)的水平氣壓梯度力，這個(gè)力迫使冷氣團(tuán)呈楔形伸向暖氣團(tuán)下方，并力圖把暖氣團(tuán)抬擠到它的上方，使兩者分界面趨于水平。然而，在水平氣壓梯度力作用下冷空氣開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，地轉(zhuǎn)偏向力就隨之起作用，并不斷地改變著冷空氣的運(yùn)動(dòng)方向，使其逐漸同鋒線趨于平行。當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)偏向力和鋒面氣壓梯度力達(dá)到平衡時(shí)，氣流平行于鋒面作地轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)冷、暖氣團(tuán)的分界面就不再向水平方向過渡而呈現(xiàn)為傾斜狀態(tài)。因而，鋒在空間狀態(tài)上會(huì)隨高度往冷的方向傾斜。

5.鋒區(qū)內(nèi)等溫線和等位溫線為什么會(huì)存在密集帶？

鋒區(qū)為密度不同的兩個(gè)氣團(tuán)之間的過渡區(qū)，因?yàn)槊芏炔荒苤苯訙y量出來，氣壓水平差異又比較小，所以密度的不同主要表現(xiàn)為溫度的不同，鋒區(qū)內(nèi)溫度水平梯度遠(yuǎn)比鋒區(qū)外大，在等壓面上表現(xiàn)為等溫線密集帶。 對(duì)位溫公式取對(duì)數(shù)微商得到位溫水平梯度與溫度水平梯度之間關(guān)系：

?h???

T?hT?R??hp，可見等壓面上水平位溫梯度的方向與水平溫度梯度方向完全一Cpp

致，故鋒區(qū)內(nèi)等位溫線也存在密集帶。

6.影響鋒面坡度的要素及作用。

鋒面坡度公式：tg??

?VfTmg,其中Tm?(TN?TL)/2,?T?TN?TL,?Vg?VgL?VgN g?T

1）其他條件不變時(shí)，鋒面坡度隨緯度增高而增大。鋒面南移時(shí)，坡度減小；赤道上，f?0,tg??0，無鋒面存在可能。

2）鋒面坡度與鋒兩側(cè)溫差成反比。溫差越大，坡度越小。當(dāng)溫差?T?0時(shí)，tg???,??90?，即無鋒面。

3）鋒面坡度與鋒兩側(cè)平行與鋒的地轉(zhuǎn)風(fēng)分量差?Vg成正比。風(fēng)速差越大，鋒面坡度越大。

實(shí)際上，溫差?T與風(fēng)速差?Vg相互聯(lián)系，溫差增大時(shí)，風(fēng)速差也增大，二者相互抵消，總

的來說對(duì)鋒面坡度影響不大。

4）鋒面坡度與鋒兩側(cè)平均溫度成正比。Tm越高，坡度越大。

7．鋒面附近各個(gè)要素場的特征是什么？（分別以密度零級(jí)和一級(jí)不連續(xù)模擬鋒面）

溫度場：a)鋒區(qū)內(nèi)水平溫度梯度遠(yuǎn)比鋒區(qū)外大，在等壓面圖上等溫線相對(duì)密集。等溫線密集帶隨高度向冷空氣一側(cè)傾斜。b)錮囚鋒在高空?qǐng)D上有暖舌，暖舌兩側(cè)等溫線密集。c)鋒區(qū)內(nèi)有冷平流則為冷鋒，有暖平流則為暖鋒,無冷暖平流或平流弱，且鋒區(qū)移動(dòng)很少，則為準(zhǔn)靜止鋒。d)鋒區(qū)內(nèi)溫度垂直梯度特別小，溫度隨高度變化可出現(xiàn)逆溫、等溫或遞減率小三種情況。e)鋒區(qū)內(nèi)等位溫線較密集且與鋒區(qū)平行，等位溫面同鋒面一致隨高度向冷空氣傾斜。

1）以密度的零級(jí)不連續(xù)模擬鋒面時(shí)，氣壓場、風(fēng)場、變壓場特征：

氣壓場：鋒線附近氣壓連續(xù)，氣壓梯度不連續(xù)，等壓線通過鋒面時(shí)呈氣旋式彎折，且折角指向高壓；鋒線一般位于地面氣壓槽中。

風(fēng)場：a)由于地面鋒位于氣壓槽中，由地轉(zhuǎn)風(fēng)原理，鋒線附近風(fēng)場有氣旋式切變，地面摩擦使風(fēng)與等壓線成一交角，吹向低值區(qū)，一般在鋒面附近形成輻合區(qū)。b) 鋒面附近風(fēng)場氣旋式切變包括風(fēng)速切變和風(fēng)向切變。c) 地面冷鋒之后的測站，自低層至高空，通過鋒區(qū)時(shí)風(fēng)向作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，對(duì)應(yīng)有冷平流；地面暖鋒之前的測站，自低層至高空通過鋒區(qū)，，風(fēng)向作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，對(duì)應(yīng)有暖平流。d)因?yàn)殇h區(qū)內(nèi)水平溫度梯度很大，所以熱成風(fēng)很大，故風(fēng)的垂直方向切變很大。e)在地面鋒的上空，可出現(xiàn)大風(fēng)速區(qū)，甚至可以出現(xiàn)急流

變壓場：冷鋒后有三小時(shí)正變壓，暖鋒前有三小時(shí)負(fù)變壓，錮囚鋒前多為三小時(shí)負(fù)變壓，錮囚鋒后多為三小時(shí)正變壓。

2）以密度一級(jí)不連續(xù)模擬鋒面時(shí)，氣壓場、風(fēng)場、變壓場特征：

氣壓場：鋒區(qū)內(nèi)等壓線氣旋式曲率比鋒區(qū)外大得多或反氣旋式曲率比鋒區(qū)外小得多 風(fēng)場： 鋒區(qū)內(nèi)風(fēng)場氣旋式切變比鋒區(qū)外大得多或反氣旋式切變比鋒區(qū)外小得多。 變壓場特征：變壓梯度不連續(xù)，變壓風(fēng)也不連續(xù)；地面鋒區(qū)中，等變壓線密集，鋒區(qū)外，等變壓線稀疏，變壓值比較小。

濕度場：綜合鋒區(qū)內(nèi)溫度場、氣壓場、風(fēng)場和變壓場特征來看濕度場。一般暖空氣濕度大，露點(diǎn)高，冷空氣濕度小，露點(diǎn)低，當(dāng)無降水發(fā)生時(shí)，鋒面附近露點(diǎn)溫度差異可比溫度差異顯著。

8暖鋒即將來臨？（另參考課本50頁“2. 熱成風(fēng)與溫度平流”）

風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)，有暖平流，暖平流最強(qiáng)且熱成風(fēng)最大高度為高空暖鋒區(qū)。風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)快，表明暖平流強(qiáng)，熱成風(fēng)大，即可能有暖鋒即將來臨。風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn)，有冷平流，冷平流最強(qiáng)且熱成風(fēng)最大高度為高空冷鋒區(qū)。風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn)快，表明冷平流強(qiáng)，熱成風(fēng)大，即可能有冷鋒通過。（如果熱成風(fēng)很大而無明顯平流，可能是靜止鋒過境）。

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