航海气象锋面气旋.ppt

第三节 锋面气旋 一、概述1气旋与反气旋的概念 在北半球，逆时针方向旋转的大型水平空气涡旋称为气旋(Cyclone)，顺时针方向旋转的 大型水平空气涡旋称为反气旋(Anticyclone)；在南半球则相反，顺时针方向旋转的大型水平空气涡旋称为气旋，逆时针方向旋转的大型水平空气涡旋称为反气旋气旋与低压或反气旋与高压都是对同一天气系统分别 从流场和气压场2个不同角度进行考查时使用的不同名称除低纬度地区之外，一般两者可 以互相换用当气旋中心气压值随时间降低时，称气旋发展或加深(Deepening)；反之，当气旋中心气压值随时间升高时，则称气旋减弱或填塞(Filling)同样，当反气旋中心气压值随时间升高时，称反气旋发展或加强；反之，当反气旋中心气压值随时间降低时，称反气旋减弱 2气旋与反气旋的分类地理区域，将气旋分为温带气旋和热带气旋根据气旋的热力结构可分为锋面气旋和无锋面气旋无锋面气旋包括热带气旋和热低压等根据反气旋形成和活动的地理区域，可分为极地反气旋、温带反气旋和副热带反气旋根据反气旋的热力结构可分为冷性反气旋和暖性反气旋活动于中、高纬度对流层中下层的温带反气旋属于冷性反气旋，习惯上称为冷高压。

副热带高压属于暖性反气旋此外，高空阻塞高压也是典型的暖性反气旋本章主要介绍锋面气旋、冷高压和副热带高压 二、锋面气旋由于在温带气旋中大多伴有锋面存在，因此又常称为锋面气旋锋面气旋的水平尺度(低压最外面一条近似圆形的闭合等压线的直径)一般在1 000 km左右，大的可达20003 000km，小的只有200300km或更小些中心气压值一般在1 010970hPa之间发展十分强盛的温带气旋，可能低至920hPa以下 1锋面气旋的发展 1)锋面气旋的生命史(1)初生阶段(a)、(b)第一条闭合等压线称为初生阶段或波动阶段在初生阶段通常气旋沿暖区气流方向移动，速度较快，24h可移动10几个经距 (2)成熟阶段(c)、(d) 青年阶段在这个阶段中，地面上出现多根闭合等压线，中心气压比周围低1020 hPa，出现降水和大风在成熟阶段气旋一般仍沿暖区气流方向移动，速度仍较快，24h可移动10个经距左右3)锢囚、阶段(e)、(f) 冷、暖锋相遇，锋面抬升作用增强，降水强度及范围均增大在此阶段，气旋发展最盛，气压最低，风力最强，大风范围也进一步扩大，地面暖区范围不断变窄以后随着锢囚锋的范围越来越扩大，气旋减弱 。

在锢囚阶段地面低压中心值比四周低20hPa以上，并且移速大大减慢 (4)消亡阶段(g)、(h) 气旋逐渐与锋脱离，变成1个冷性涡旋在摩擦的作用下，慢慢填塞消失 2)锋面气旋的再生 趋于消亡或正在消亡的气旋，在一定的条件下又重新发展起来的过程称为气旋的再生它主要有3种情况： 有时气旋已经锢囚，但由于冷空气活动，在锢囚点处新生一个气旋；有时气旋后部有新鲜冷空气补充，并与变性的冷空气之间构成新的温度对比，形成副冷锋，使气旋重新活跃起来；有时气旋人海，特别是冬半年，由于海面的加热作用而明显加深，如东北低压人海后就可能再度发展 3)气旋族在同一条锋系上出现的气旋族一个气旋族的气旋个数多少不等，少则2个，多则5个太平洋和我国沿海多为 2-3个，大西洋上平均为4个2锋面气旋的天气结构 1)锋面气旋的卫星云图特征锋面气旋云系出现明显的螺旋状结构，在锋面云带后面出现干舌，并逐渐伸向气旋中心当干舌已经伸到气旋中心时，水汽供应切断，表示气旋不再发展2)锋面气旋天气模式 (1)前部(东部)在气旋前部，为暖锋云系和降水 锋前多吹ESE风(南半球为ENE)锋前50100n mile范围内有锋面雾2)暖区(暖锋后，冷锋前) ! 进入暖区后，气压基本停止下降。

风向多转为SSW(南半球为NNW)，其天气特征王要取决于暖气团的性质 (3)后部(西部) 冷锋过后，风向多转为NNW(南半球SSW)，气压迅速回升，具有冷锋的云系和降水船舶沿CD路径从气旋中心以北(高纬一侧)通过时，风向逆转：SEENENNW(在南半球风向顺转：NE-E-SE-S-SW)3)强锋面气旋中的风、浪分布3 m以上的高波中心位于低压中心SSW方向300600nmile处3锋面气旋的发生频率分布和主要路径1)发生频率分布极锋是锋面气旋频繁发生的地方因此极锋的位置与锋面气旋的源地和路径有密切关系极锋位置最北可达70N或更北，最南可达30N一25N或以南出了北半球1月和7月锋面气旋发生频率的分布冬季明显大于夏季 2)主要移动路径受西风带基本气流引导，一般都是自西向东移动，无论是北半球还是南半球都是如此东亚气旋人海后沿槽前西南气流向东北方向移动，不断并人阿留申低压，形北太平洋上的主要气旋路径同理，与北美大槽相对应，北美气旋人海后也向东北方向3最终并人冰岛低压，形成了北大西洋上的主要气旋路径 (1)北太平洋主要有3种情况：一是自西向东，二是自西南向东北，三是先自西北向东，然后再折向东北。

太平洋中部，40N附近、160W170W的海域气旋发生和通过的频数最大移速常可达3540h，致使船舶来不及避离这里的气旋最终移至北美的太平洋沿岸和阿拉斯加湾北太平洋海域而言，冬季(12月一次年2月)是气旋活动最频繁、发展最强烈的季节，1月份是全年气旋出现频率最高的月份，夏季气旋活动明显减少，中心强度减弱 (2)北大西洋3)移速规律锋面气旋在东亚的平均移速为3040h，在北美约为45kmh，慢的只有 15km/h，快的可达100kho在通常情况下，初生和发展阶段快，锢囚和消亡阶段慢；气旋强 度减弱时快，加深时慢；一年之中，春季移速最快，夏季最慢 4影响我国海域的锋面气旋北方气旋/南方气旋1)北方气旋 (1)东北低压 (2)黄河气旋主要发生在夏半年(69月)2)南方气旋 (1)江淮气旋主要发生在春季和初夏(37月)主要影响黄海南部和黄海中部海面 有时也会影响黄海北部、渤海一带江淮气旋是造成江淮地区暴雨的重要天气系统之一，气旋生成后，在长江、淮河或黄河下游等广大地区都会出现大片云系和降水 (2)东海气旋在春季，其次为冬季，夏季很少5气旋的爆发性发展“气象炸弹”24h内加深率可达每小时1 hPa或以上，称之为气旋的爆发性发展或“气象炸弹”一般将加深率等于或大于1BG的气旋称为爆发性气旋。

气象炸弹”主要出现在冬半年暖海洋上海温梯度最强的海域附近，大部分位于北太平洋和北大西洋的西北部东北太平洋是第3个爆发性气旋的多发区，年平均约有15个6附录：热低压 地方性热低压是单纯因为近地面层空气受热不均匀而形成的一般多出现在暖季大陆上，由于局地强烈增温所致，最易出现在沙漠地区及盆地，一般很少移动，是一种暖性无锋面气旋第四节 冷高压 一、冷高压的发展和结构 1冷高压的发展(1)冷高压在南移过程中，由于冷气团变性增暖，逐渐减弱、消失或人海后并人副热带高压中这种情况在东亚是常见的 (2)冷高压是一个温度场分布不对称的浅薄系统，多见于欧洲2.冷高压的结构冷高压有两种类型：一种是温度分布近似于对称的准静止型冷高压；一种是温度分布不对称的移动性冷高压1.准静止型的冷高压在源地比较多见.2.在移动性冷高压上空，低层有辐散，高层有辐合二、冷高压的天气和移动 1冷高压的天气分布1)冷高压前部(东部)天气最为剧烈，气温明显下降，偏北风较大，并常伴有雨雪 2)冷高压内部(中部) 晴冷、少云天气为主，风力微弱辐射雾、烟、霾3)冷高压后部(西部)1.偏南风，气温有所回升，湿度增大近似暖锋性质的天气，春季平 流雾、毛毛雨或层云。

2.冬季一次强冷高压活动过程，平均为7天左右 2冷高压的移动和变化规律1.受高空气流引导 ，总体上都是自西向东或自西北向东南力向移动一般用700 hPa气流来预报地面冷高压的移动效果较好2.冷空气一般是东部厚，西部薄，成楔状长轴为冷空气主力的移向3.高压中心轴线向西南方向倾斜3冷空气的活动 我国一年四季都有冷空气活动 全年平均每4天左右就有一次冷空气活动无论冬夏，冷高压都以贝加尔湖西南方出现最多 强冷空气或寒潮过境时，突出的天气表现是：大风和剧烈降温 三、寒潮 1寒潮的概念 （1）概念（2）2个基本条件2.寒潮天气过程特征四、冷空气的源地和路径1.冷空气的源地:1);2);3)2.冷空气的路径:1);2);3)第五节 副热带高压成因：动力（主）、热力一、太平洋高压的形成与结构1）30N一35N，150W160W2）暖性深厚系统3）主要在海洋4）夏强冬弱5）以500hPa副高东西向脊线或588位势什米等高线的位置来表示6）呈西南西一东北东走向二、副热带高压的天气分布内部、西部、东部、南部、北部三、西太平洋高压的活动1）季节变化2）短期变化3）长期变化 四、副热带高压活动对我国东部地区天气的影响西太平洋副高对我国东部和近海的天气有重大影响，特别是夏季影响极大 1短期活动的影响2季节性位移的影响1)我国东部雨带的季节性移动，与西太平洋副高位置的变动密切相关。

2)副高位置和某些地区的旱涝关系极为密切3)副高对西北太平洋热带气旋的移动路径具有决定性影响4)春季和夏初，副高脊西伸，常形成大片平流雾区5)当副高加强西伸，构成“东高西低西部偏南大风第六节 中小尺度天气系统雷暴、飑线和龙卷 一、雷暴1雷暴的生命史1)发展阶段2)成热阶段3)消散阶段2.热雷暴与动力抬升作用引起的雷暴 1)热雷暴 2.动力抬升作用引起的雷暴(1)锋面抬升2)低层气流辐合抬升3)地形抬升 3雷暴活动的地区和季节二、飑线1飕线的一般特征2.雷暴高压与雷雨大风三、龙卷1）龙卷的一般特征2）龙卷的形成1）龙卷的跟踪、监测2）时间：气团、气旋、准静锋：7、8、9月 冷锋：4、5、6月 飑线：3、7月 龙卷：西沙：7、8月；清晨 南沙：7、8月：傍晚第七节 热带气旋一、概述1.热带气旋的一般特征1）大风Vmax=5.71010-P0 2热带气旋的等级名称、命名和编号 1)热带气旋的等级名称 在西北太平洋(包括南海)将热带气旋分为4级，我国和日本都采用这个标准： 热带低压TD(TropicalDepression) 风速34kn(风力8级)” 热带风暴TS(TropicalStorm) 风速3447h(风力89级) 强热带风暴STS(SevereTropicalStorm) 风速4863h(风力1011级) 台风T(Typhoon) 风速64h(风力12级) 在东北太平洋和大西洋将热带气旋分为3级： 热带低压TD(TropicalDepression) 风速34kn(风力8级) 热带风暴TS(TropicalStorm) 风速3463kn(风力811级) 飓风H(Hurricane) 风速64h(风力12级) 在阿拉伯海和孟加拉湾，将热带气旋分为2级： 低气压D(Depression) 风速34h(风力8级) 气旋性风暴CS(CyclonicStorm) (风速34h(风力8级) 在南半球洋面，通常将热带气旋分为2级： 2)热带气旋的命名和编号我国和日本、美国3.热带气旋的源地和频率二、热带气旋的天气结构特征三、热带气旋的形成条件1广阔的高温洋面 2对流层风速垂直切变要小风速垂直切变小，通风条件不良，则凝结释放的潜热将集聚在一个有限范围的同一气柱内，可以很快形成暖心结构，促使初始扰动的气压不断下降，终于形成热带气旋。

风速垂直切变通常用200 hPa和850 hPa面上的纬向风速差表示3纬度条件热带扰动一般只有在离赤道50以外才能发展成热带气旋4热带低层扰动的存在1）热带辐合：带中的涡旋发展成热带气旋的，约占总数的852）东风波加深后发展成热带气旋的，约占153）热带气旋的消亡通常有两种情况：一种是登陆后减弱消失；另一种是移向中高纬冷海面或有冷空气侵入变为温带气旋4）有极个别热带气旋在变成温带气旋后 四、热带气旋的移动 1热带气旋移动的一般路径大部分路径呈抛物线型，并且南北半球弯曲的方向正好相反我们以西北太平洋。