第四章大气科学概论
63页1、lNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY第四章 气旋与反气旋4.1 气旋与反气旋4.2 涡度的概念4.3 热带气旋lNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY4.1 气旋与反气旋各种尺度的气旋与反气旋是造成大气中千变万化的天气现象的重要天气系统。 气旋一般对应辐合上升运动,而反气旋一般对应辐散下沉运动,所以气旋通常象征阴雨天气,而反气旋象征晴好天气。lNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY一.定义:气旋:气旋是占有三度空间的,在同一高度 上中心气压低于四周的大尺度涡旋。气旋中 的空气在北半球逆时针旋转,在南半球顺时 针旋转。反气旋:反气旋是占有三度空间的,在同一 高度上中心气压高于四周的大尺度涡旋。反 气旋中的空气在北半球顺时针旋转,在南半 球逆时针旋转。lNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY气旋示意图低气压和气
2、旋是一种天气系统的两种不同称谓 。lNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGYlNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY二、气旋和反气旋的水平尺度气旋、反气旋的水平尺度以最外围的闭 合等压线的直径长度来表示。气旋:1000km-3000km,小的也有数百千米。 反气旋:水平尺度一般比气旋大。大的占据 整个亚洲大陆的3/4,小的直径仅数百千米。 lNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY三、气旋和反气旋的强度:一般用其中心气压值来表示;气旋中心气压值越低,气旋越强反气旋中心气压值越高,反气旋越强气旋:9701010hPa反气旋:10201030hPa平均而言,海上的气旋强于陆上的,陆上的 反气旋强于海上的。lNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY四、气旋和反气旋的分类气旋地理:热带气旋和温带气旋热力:无锋气旋锋面气旋反气
3、旋 热力:冷性和暖性反气旋地理:极地、温带和副热带反气旋热带气旋 地方性气旋 锋前热低压 lNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY4.2 涡度的概念从天气分析实践与理论中发现,在大尺度天气系 统的演变过程中,大气基本上是作涡旋运动,这种涡 旋的变化直接关系着天气系统的发生、发展和移动。小河中树叶的旋转lNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY一.定义:涡度就是用来描述大气旋转程度的一个物理 量。 涡度流体质点块的涡旋特征,微观涡旋运动大尺度环流的旋转特征,宏观涡旋运动是流体的一种基本运动形式,它表 示了流体的转动性质。lNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGYlNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY当水平速度分布不均匀时,就有水平涡旋运 动存在,也就是说空气质块在运动过程中 存在着绕垂直轴的旋转运动。因此,旋转速度
4、可以用水平速度的切变来加以描述。由于大气基本作水平运动,所以在气象上着重讨论水平面上的旋转,即研究指向垂直 方向上的涡度分量。lNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY如果 ,空气质块作逆时针旋转,如果 ,则表示空气质块作顺时针旋转。由上说述, 是描写水平速度场旋转特性的 物理量。它表示了空气质块绕垂直轴的旋转 速度。二.涡度的表达式zzzz4.3 热带气旋西北太平洋和南海一 带台风大西洋、加勒比海、 墨西哥湾以及东太平 洋等地区飓风印度洋和孟加拉湾 热带风暴澳大利亚热带气旋 lNANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY一 概述 1.定义: 发生在热带海洋 上空具有暖中心 结构的强烈气旋 性涡旋,总伴有 狂风暴雨,常给 受影响地区造成 严重灾害。0808 “凤凰”2. 热带气旋的范围和强度水平尺度:以最外围近似圆形的等压线的直径 为标准。 一般直径在6001000Km;小的直径只有200 300Km;最小只有100km, 俗称“豆台风”。lNANJING
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