42锋面气旋结构讲解教材课程.ppt

第二节第二节 锋面气旋锋面气旋锋面气旋结构锋面气旋结构一、气旋概述一、气旋概述n n1. 1.气旋的概念气旋的概念n中心气压低四周气压高，具有中心辐合流场的水平空气涡旋，称为低压n在北半球，逆时针方向旋转的大型水平空气涡旋称为气旋；在南半球则相反，顺时针方向旋转的大型空气涡旋称为气旋2. 2.气旋的强度和范围气旋的强度和范围n n气旋的强度气旋的强度n n以低压中心气压值来表以低压中心气压值来表示 中心气压值越低，表示中心气压值越低，表示气旋越强，中心气压值气旋越强，中心气压值越高，表示气旋越弱越高，表示气旋越弱 一般地面气旋中心气压一般地面气旋中心气压值在值在970hPa970hPa1 1 010hPa010hPa，强大的气旋中心气压，强大的气旋中心气压值可低于值可低于935hPa935hPa气旋的范围n在地面天气图上，是以最外围闭合等压线围成的直径来表示n一般气旋的范围1000KM，最大的2000-3000KM，最小的300-500KM3. 3.气旋的分类 （1）按形成和活动的地理区域分： 热带气旋（热带区域：南北回归线之间是热带 ） 温带气旋 （锋面气旋）（温带区域：南回归线2326S到南极圈6634S之间，北回归线2326N到北极圈6634N之间 ） （2）按热力结构分： 无锋面气旋 无锋面气旋包括热带气旋和热低压。

锋面气旋 锋面气旋只产生于中高纬地区 二、锋面气旋n n1. 1.锋面气旋的概念锋面气旋的概念n n锋面气旋频繁产生和活动于温带地区，故锋面气旋频繁产生和活动于温带地区，故又称为温带气旋又称为温带气旋n n发展强烈的锋面气旋，可带来强烈降水、发展强烈的锋面气旋，可带来强烈降水、雷暴、大风等恶劣天气，因此是经常影响雷暴、大风等恶劣天气，因此是经常影响中高纬大洋航线天气的主要风暴系统在中高纬大洋航线天气的主要风暴系统在发展强盛的锋面气旋中，最大风速可达发展强盛的锋面气旋中，最大风速可达32.6m/s32.6m/s以上（以上（1212级） n n从垂直方面看，气旋从垂直方面看，气旋的高层是气流的辐散的高层是气流的辐散区，低层是气流的辐区，低层是气流的辐合区n n当低层辐合小于高层当低层辐合小于高层辐散时，气旋将加深辐散时，气旋将加深；n n当低层辐合大于高层当低层辐合大于高层辐散时，气旋将填塞辐散时，气旋将填塞 n n一个发展成熟的锋面气一个发展成熟的锋面气旋，一般是由旋，一般是由2-32-3个气团个气团组成n n从平面上看，北半球气从平面上看，北半球气旋是一个逆时针旋转的旋是一个逆时针旋转的涡旋，中心气压最低，涡旋，中心气压最低，从中心向前方伸出一条从中心向前方伸出一条暖锋，向后方伸出一条暖锋，向后方伸出一条冷锋，冷暖气团之间是冷锋，冷暖气团之间是暖气团，暖锋前、冷锋暖气团，暖锋前、冷锋后是冷气团。

后是冷气团锋面气旋的生命史及发展演变 1）初生阶段a(波动阶段):气旋生成以前，有一条准静止锋或缓行冷锋锋线的北侧是冷空气，偏东风；南侧为暖空气，偏西风当原来东西走向的锋上产生了南北方向的小波动，冷空气在波峰后向南侵袭，暖空气在波峰前向北推进，于是出现了冷、暖锋 n2）发展阶段b:随着波动的不断加大，中心气压继续降低，闭合等压线增加，冷空气进一步向南推进，冷锋附近出现阵雨或阵雪，暖锋前也出现降水，降水区扩大 n3）锢囚阶段c:由于冷锋一般比暖锋移动速度快，最后追上暖锋，地面暖空气被抬离地面称为锢囚锢囚开始时，由于冷、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 n n 4）消亡阶段d:气旋发展到最后阶段，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4. 4.锋面气旋在卫星云图上的特征锋面气旋在卫星云图上的特征 在锋面气旋不同发展阶段，其卫星云图具有不同的特征，云系变化较为明显 气旋再生n n气旋再生气旋再生： 趋衰亡的气旋，在一定条件下又重新发展趋衰亡的气旋，在一定条件下又重新发展起来的过程，称为气旋再生。

起来的过程，称为气旋再生t t 副冷锋加入后再生；副冷锋加入后再生；t t 冬季，气旋入海后加深引起再生冬季，气旋入海后加深引起再生t t(3)(3)锢囚点处再生锢囚点处再生5 5. .锋面气旋天气特征锋面气旋天气特征n n锋面气旋的天气，可以看成是以气旋的空锋面气旋的天气，可以看成是以气旋的空气运动特征为背景的气团天气与锋面天气气运动特征为背景的气团天气与锋面天气的综合北半球锋面气旋南半球锋面气旋n n暖锋前天气（东部）暖锋前天气（东部）n n云系：云依次为云系：云依次为Ci,Cs,As,NsCi,Cs,As,Nsn n降水：锋前降水：锋前3 34 4百公里连续性百公里连续性降水n n气温：逐渐升高气温：逐渐升高n n气压：逐渐下降，最大负变压气压：逐渐下降，最大负变压在锋前n n能见度：雨区差，有雾能见度：雨区差，有雾n n风：北半球，锋前风：北半球，锋前E ESESE，锋，锋后后S SSWSW，过境顺转南半球，过境顺转南半球，锋前，锋前E EENEN，锋后，锋后N NNWNW，过，过境逆转风力大小取决于气压境逆转风力大小取决于气压梯度 n n浪浪: : 海浪逐渐增大海浪逐渐增大l l暖区天气暖区天气l云系和降水：若来自热带海洋气团，水汽充沛，出现St、Sc；大片平流雾或毛毛雨；若来自热带大陆气团，干燥少云，无降水。

l气温：升高l气压：稳定少变l能见度：差l风：北半球吹SSW；南半球吹NNW海上风力较大l浪：在低压SSW300600海里为大浪区冷锋后天气（西部）冷锋后天气（西部）l云系：第型冷锋Ns、As、Cs、Ci；第型冷锋出现积状云Cbl降水：第型冷锋连续性降水 第型冷锋阵性降水l气温：下降l气压：升高，最大正变压中心在 冷锋后 l能见度：海上好，陆上时有风沙l风：北半球吹NNW大风；南半球吹SSW大风风力可达69级或以上l浪：海面大浪6.船舶通过锋面气旋n n北半球：北半球：当船舶沿当船舶沿ABAB线迎面穿过锋线迎面穿过锋面气旋的低纬一侧时，将会遇到上面气旋的低纬一侧时，将会遇到上述暖锋前、暖区和冷锋后三个天气述暖锋前、暖区和冷锋后三个天气区，测到风向随时间依次为区，测到风向随时间依次为SESWNWSESWNW顺时针变化，顺时针变化，n n云系依次为云系依次为CiCsAsNsStCbCiCsAsNsStCbn n气压：先降后平再升；气压：先降后平再升； n n温度：先升后降；温度：先升后降； n n能见度能见度: : 先差后好；先差后好；n n风力：先小后大风力：先小后大n n南半球风向随时间逆时针变化（南半球风向随时间逆时针变化（NENWSWNENWSW）。

6.船舶通过锋面气旋n n北半球：北半球：如果船舶沿如果船舶沿CDCD线从锋面线从锋面气旋中心以北（高纬一侧）通过气旋中心以北（高纬一侧）通过时：时：n云层很厚：CiCsAsNsAsn降水较强：连续性降水n风向：北半球SEENENNW逆时针改变n南半球NEESESSW顺时针改变 n例题：图为南半球典型锋面气旋示意图，图中B点的风向为：nA.SW风B.NW风nC.W风 D.NE风7.锋面气旋中的风、浪分布n n风浪特征风浪特征： 气旋区中的风、浪分布不对称；气旋区中的风、浪分布不对称； 气气旋南侧的强风、大浪大于北侧；旋南侧的强风、大浪大于北侧；最大的强风中心和最大的强风中心和大浪中心出现在气旋中心大浪中心出现在气旋中心SSW300-600SSW300-600海里处8. 8.锋面气旋的移向和移速锋面气旋的移向和移速 n（1）移向n 锋面气旋形成后，其移动方向主要受西风带基本气流引导，总趋势都是自西向东移动如东亚气旋移动路径主要有三种情况：一是自西向东，二是自西南向东北，三是先自西南向东南，然后再折向东北东亚气旋若在移动过程中不消失的话，最终都将移至阿留申群岛附近以及以东洋面，在那里锢囚消失。

n n（2 2）移速）移速n n 气旋平均移速气旋平均移速30km/h30km/h40km/h40km/h，慢，慢的的15km/h15km/h，快的，快的100km/h100km/h左右n n一般初生和发展阶段移速快，锢囚消亡一般初生和发展阶段移速快，锢囚消亡阶段慢；气旋强度减弱时快，加深时慢阶段慢；气旋强度减弱时快，加深时慢；春季最快，夏季最慢锋面呈南北向；春季最快，夏季最慢锋面呈南北向时的气旋移动快，锋面呈东西向时的气时的气旋移动快，锋面呈东西向时的气旋移动慢旋移动慢三、东亚气旋三、东亚气旋n n1. 1. 东亚气旋源地东亚气旋源地n n东亚及北太平洋锋面气旋的生成区主要有东亚及北太平洋锋面气旋的生成区主要有三个：三个：蒙古气旋生成区、江淮气旋生成区蒙古气旋生成区、江淮气旋生成区和沿海气旋生成区和沿海气旋生成区2. 2.东亚气旋强度的季节变化东亚气旋强度的季节变化 n将中心气压值980hPa定为强气旋，981hPa1000hPa定为中等气旋，1000hPa定为弱气旋强气旋多与强冷空气活动的冷高压相伴而生，冬季气旋东移入海后进一步发展加深，所以强气旋主要集中在海面上夏季气旋在移动过程中强度变化很小，有些几乎不变，大部分在入海前就减弱消失。

n东亚气旋是影响我国沿海区域的主要天气系统之一在其影响下，常常造成沿海地区的暴雨和大风等恶劣天气n东亚气旋的移动路径：锋面气旋形成后，其移动方向主要受西风带基本气流引导，东亚气旋移动路径主要有三种情况： （1）自西向东; （2）自西南向东北; （3）先自西北向东南，然后再折向东北n总趋势都是自西向东移动六、爆发性气旋六、爆发性气旋n爆发性气旋：当温带气旋发展速度达到 P/24hsin/sin601（：气旋中心所在纬度；P：气旋中心气压24h降压幅度，单位为hPa）时，称为爆发性气旋也称“气象炸弹”n船舶采用定义法：即气旋中心不论在哪一纬度上，其中心气压的加深率只要24h达到24hPa或12h达到12hPa，就定义为爆发性气旋n例如：我国某地，2013年03月15日00时00分某气旋中心气压992hpa，至2013年03月16日00时00分该气旋中心气压降至968hpa爆发性气旋的源地l爆发性气旋俗称“气象炸弹”，是冬半年中高纬度洋面强烈发展的锋面气旋，平均风速都在20 m/s以上，有时可达4060 m/s可达到台风强度它常伴有大范围的911级强风，具有很大的破坏力，使远洋船舶猝不及防 l爆发性气旋主要发生在北太平洋和北大西洋的西北部。

东亚大陆及邻近海域很少有气旋作爆发性发展，而在其东侧的西北太平洋洋面（3555N，140170E）是爆发性气旋的高发海域，约占82%时间从11月到3月为最多在上述海域航行的船舶，应实时接受气象图，加强现场观测，密切关注爆发性气旋动向，做好应对决策n n统计西北太平洋海域统计西北太平洋海域1987198719961996年各月爆发性气旋发生频年各月爆发性气旋发生频数1010年中共发生年中共发生157157个爆发性气旋，主要出现在个爆发性气旋，主要出现在1111月至月至次年次年4 4月，约占全年总数的月，约占全年总数的90%90%，其中冬季（，其中冬季（1212月至次年月至次年2 2月）频率最高，夏季十分罕见中心气压骤降，风力猛月）频率最高，夏季十分罕见中心气压骤降，风力猛增，大风区范围迅速扩大是爆发性气旋的主要天气特征增，大风区范围迅速扩大是爆发性气旋的主要天气特征虽然爆发性气旋只占气旋总数的虽然爆发性气旋只占气旋总数的151520%20%，但由于强度，但由于强度大，发展快，范围广，难预报，常给海上航行的船舶带大，发展快，范围广，难预报，常给海上航行的船舶带来严重威胁，往往造成海难事故来严重威胁，往往造成海难事故。