低纬度天气系统.ppt

二、热带天气系统 n不同的学科，确定热带的标准和界线 各不相同 n在天气学中，习惯上把南、北半球副 热带高压脊线之间的地区称为热带 n热带位于赤道两侧，盛行东风气流 n因为副高有季节性南北移动，所以热 带的范围也存在着季节的变化： n在北半球，冬季副高脊线一般在15°N左右， 我国只有海南岛及南海属于热带； n夏季，副高脊线北移到35°N以北，我国长江 流域以南，甚至华北广大地区也都在副热带 天气系统影响之下 n因此，天气学中习惯上把30°N一30°S之间的 区域称为热带 n 热带地区的面积约占全球总面积的50％，绝 大部分是海洋，该区的热量和水汽都非常丰 富，是大气能量和水汽的重要源地，对大气 环流和一些重要天气系统的形成都有重要影 响 （一）赤道辐合带 n又称热带辐合带， n是在南、北半球副热带高压之间的赤道 槽内，由南北半球的信风汇合而形成的 狭窄的气流辐合区 n赤道辐合带环绕整个地球呈不连续带状 ，是热带地区最主要的持久性的大型天 气系统 n在卫星云图上表现为一条东西向的、狭 窄的、近于连续的对流云带，有强烈的 积雨云活动 •赤道辐合带按气流辐合 性质可分为两种类型： •一、季风辐合带： •它是东南信风穿越赤道 后，偏转为西南季风与东 北信风之间的汇合带。

•因其活动于季风区而得 名 •距赤道较远 n二、信风辐合带 ： n它是南、北半球 信风直接交汇形 成的辐合带 n距赤道较近 两类分别出现在不同地区： n信风辐合带：东太平洋、大西洋、西 非 n季风辐合带：东非、亚洲、澳大利亚 季节变化：南北移动 n信风辐合带：移动幅度较小，一年中 大部分时间位于北半球 n季风辐合带：位移较大，冬季位于南 半球，夏季移到北半球： n热带辐合带一般只存在于对流层的中、 下层 n热带辐合带，尤其是季风辐合带，是低 纬度地区水汽、热量最集中的区域， n利于对流云发展，并伴有雷暴和暴雨， 其月平均降水量达300~400mm n水汽凝结释放的大量潜热成为最重要的 热源 n而热带辐合带被加热之后又激发对流云 、热带气旋等热带天气系统的产生 （二）东风波 n是指副热带高压南侧（北半球）东风气流里 ，自东向西移动的倒“V”字形波槽 n东风波可以出现在对流层低层或中层 n槽线近于南北向 n波长一般为1000~l 500km，强者可达4000— 5000km弱者有300km n垂直高度达6—7km，强者可伸展至对流层顶 n东风波一般表现为东北风与东南风的切变 n在低层，槽前（西部）吹东北风，槽后（东 部）吹东南风，自东向西移动， n槽前为辐散下沉气流区，槽后是辐合上升运 动区。

n槽后有大量水汽向上输送，湿层较厚，可形 成云雨天气；槽前只有一些小块积云 n在对流层高层，东风波则是槽前辐合，槽后 辐散，云雨主要出现在槽后上升运动区里 n西太平洋西部的东风波往往影响到我国 华南、长江中下游和东亚地区，带来大 雨和大风天气， n发展较强的东风波可能出现闭合环流， 使气压降低，中心风力增大和降水加强 n东风波在适当条件下可发展成热带气旋 （三）热带云团 n热带云团是在卫星云图上发现的新天气系统 n在天气图上，难以分析到与云团相应的天气 系统 n在卫星云图上可以发现，热带地区常有直径 为100~1000km，平均约四个纬距的白色、密 集、深厚的对流云区，称为云团 n它占热带地区面积的20% n是由许多积雨云单体组成，其顶部的卷云砧 连成一片，表现为密实的白色云区， n其尺度相差很大，小的不到一个纬距，大的可 达7个纬距以上 n云团的垂直方向分为流入层、垂直运动和流出 层 n云团内以上升运动为主，400hPa以下为辐合上 升运动，400hPa以上则为辐散为主 n许多热带天气系统，如热带辐合带、东风波、 台风等，大多都是在云团的基础上发展起来的 n热带云团可产生较强烈的天气，因此，热带云 团被看作是热带地区的天气系统。

（四）热带气旋 n 热带海洋上、暖心、气旋 ， n灾害、雨水 n热带地区最重要的的天气系统 n 台风（飓风） 热带风暴 热带低压 台风 n是发生在热带海洋 上的暖性热带气旋 ， n它在活动过程中， 往往带来狂风暴雨 和惊涛骇浪，具很 大破坏力，是一种 灾害性天气 n但它又带来充沛的 降水，有利于缓和 或解除旱象 台风命名 n国外（太平洋西部和中部、东北太平洋、 大西洋等）： n用女孩的名字命名，共四组，每组用英文 字母开头，无Q、U、X、Y、Z，共21个名 字 n每年使用一组，每年第一号台风都从A开 始命名，每年不一定有21个，每四年轮换 一次 n我国： n以前按每年出现顺序排号，如9302台风，表示1993年 第二号台风 n现在，也命名 n对影响东亚、东南亚等国家、地区的台风，国际台 风委员会采用具有亚洲风格的名字来命名，旨在增 强警报效果 n对这一带的台风，分别由中国、朝鲜、中国香港、 中国澳门、日本、菲律宾等14个成员各提供10个名字 ，并按字母顺序循环使用 n这些名字大都出自提供国和地区家喻户晓的传奇故 事等 n如中国大陆提供的名字是：悟空、龙王、玉兔、风 神、杜鹃、海马、海燕、海神、电母、海棠。

（一）概述 n范围：以台风最外围闭合等压线的直径 来度量，600-1000km；12-16km n强度：台风中心海平面气压值950- 920hpa，台风中心地面最大平均风速32 -50m/s n季节：主要发生在海温较高的季节，北 半球在7～10月，南半球在1～3月 n源地：5°-20°N， 5°-20°S高水温洋面上 ，8个海区： （二）结构（二）结构 气压场：深厚的低压系统，台风中心经过的地方， 气压呈“漏斗”状，陡降陡升 左图是一次强 台风经过某站 时，气压自记 曲线的变化情 况 流场 ： 低空风场的 水平结构 外圈 （大风区） 中圈 （涡旋区） 内圈 （台风眼区 ） 半径约200-300km 半径约100km， 急风暴雨，破坏力最大 半径约5-30km， 风速迅速减小或静风 垂直分布 高空流出层 上升气流层 低层流入层 10km—对流层顶，气流向外辐散 3—10km，环绕台风眼壁强烈螺旋上升 0—3km，气流强烈向中心辐合 温度场：在各等压面上是近于圆形的暖中心结构，并 具有一定对称性，P147图 （三）云系和降水 n自内而外： n眼区：气流下沉，晴朗无云，与四周恶 劣天气区形成明显对比。

n云墙：由高耸的Cb组成的围绕台风中 心的同心圆状云带，狂风暴雨 n内螺旋云带：由数条Cb或浓积云组成 ，有降水 n外螺旋云带：由层积云或浓积云组成 台风内气象要素分布 台风云系及流场分布 卫星上看到的台风云团 （四）形成和消亡 n热带弱小扰动，暖心 n台风的形成条件： n1、广阔的高温洋面： n 能量，潜热，层结不稳定，高温高湿 n2、合适的地转参数值：f=2ωsinΦ n G=A+C+R n3、气流铅铅直切变变要小： n 高、低空风风速相差过过大或风风向相反，潜热热 会迅速平流出去 n4、合适的流场 l台风的消亡途径： l1、台风登陆 l2、台风移到温带 (五）移动 台风移动方向和速度取决于作用于台风的动力，动力分外力和内力 内力：是台风范围内因南北纬度差距所造成的A差异引起的 向北和向西的合力 可分解成两种流型： 各点速度相等，但A不相等 A = 2 v ω sinφ a b c d Va=Vb=Vc=Vd Ab=Ac ,方向相反，合力为0 Aa＞Ad , 故有一向北的合力 a b c d 同理，Aa＞Ad 故有一向西的合力 在这两种合力 作用下，产生 了向西北方向 移动的力。

外力： 是台风外围环境流场对台风涡旋的作用力 ，即北半球副高南侧基本气流东风带的引 导力 向西 内力主要在台风初生时起作用，外力则是 操纵台风移动的主导作用力，因而台风基 本上自东向西移动 （六）路径 以北太平洋西部地区台风移动路径为例，P149图 其移动路径大体有三条： 1、 西移路径：Ⅰ 2、 西北路径：Ⅱ 3、转向路径：Ⅲ 移速：20~30km/h 第四节 对流性天气系统 n指在暖季，当大气层结处于不稳定状态、空 中有充沛的水汽、并有足够对流冲击力的条 件下，大气中对流运动得到强劲发展，所形 成的天气系统 n如雷暴、飑线、龙卷等等 n这些系统主要生成在低纬度和中纬度，活动 范围小，维持时间短，能产生狂风、暴雨天 气，造成不同程度的风涝灾害 对流性天气系统的主要特征 n(一)空间尺度小，生存时间短 n水平范围多在几千米到几十千米，大者 可到几百千米，小者还不到一千米 n飑线的生存时间不过几小时到几十小时 ，一般不超过一天； n有些系统生存的时间只有几小时，有的 还不到1小时，如雷雨单体 n (二)要素场水平梯度大，天气现象激烈 n温度梯度可达5℃/10km，，气压梯度可达 1~3hpa/km。

阵性大风能达到几十米／秒(如 飑线)，甚至达到l00一200米／秒(如龙卷) n要素场具有这样大的水平梯度，因而能量集 中，对流旺盛，天气现象非常激烈，往往出 现乌云翻滚、电闪雷鸣、狂风暴雨，甚至冰 雹等天气现象 n (三)垂直速度大 n 垂直速度标志着与水平气流辐散、辐合相联 系的垂直运动的快慢 n对流性天气系统的垂直速度约达1~10米／秒 ，甚至有的达50米／秒 n (四)不满足地转风平衡 n 除赤道附近区域外，大尺度的天气系统运 动，基本上满足地转风(或梯度风)的平衡条 件而对流性天气系统，不满足地转风平 衡原则，出现风向与等压线相交甚至垂直 的现象 n (五)不满足静力平衡 n 静力平衡是同垂直运动速度的大小相关联 的，大尺度系统垂直运动速度小，气流上 升或下沉过程中适应静力平衡 n而对流性天气系统的垂直运动速度大，特 别是上升或下沉气流激烈的部位不能适用 静力平衡关系 小 结 n大气中千变万化的天气现象，是各种不同尺 度的天气系统的产物 n本章重点介绍了几种主要的天气系统和天气 过程 n 气团是水平方向上物理属性相对比较均匀 的大块空气 n其形成条件是大范围性质较均匀的下垫面和 利于空气停滞或缓行的环流条件。

它离开源 地后，由于下垫面性质的改变而引起变性 n两种性质不同的气团之间的过渡区域称为 锋 n锋附近的气象要素有很大差异，不同类型 的锋面具有不同的天气，根据锋两侧气动 方向和结构，锋可分为四种类型 n气旋和反气旋是中、高纬地区常见的天气 系统 n锋面气旋既有气团天气，又有锋面天气 锋面气旋结构由三部分组成，不同部位天 气也不相同 n冷性反气旋冬半年较为强盛，可造成强冷 空气南侵，形成寒潮天气 n 副热带高压是副热带地区重要的大型天气系 统，它的不同部位控制下的天气也不相同 n西太平洋副热带高压脊线的季节性移动，对 我国天气有重要影响 n当其脊线位置变动时，直接影响到梅雨的入 梅和出梅的早晚、梅雨期的长短、雨量的多 少等直接影响到长江流域的旱涝和工农业 生产 n 梅雨是春夏之交发生在江淮流域的大型降水 天气过程，它是变性极地大陆气团与热带海 洋气团相交绥而成的静止锋，在高空切变线 配合下，形成阴雨连绵的天气 n 台风形成于风速垂直切变小、存在扰 动的低纬热带洋面上，是一个具有暖 心结构的气旋性涡旋 n其结构分为三层：外圈、中圈和眼区 ，以中圈天气最恶劣 n台风是一种灾害性天气系统，可带来 狂风暴雨。

n复习思考题： n1、何谓梅雨？梅雨期的天气特征怎样？ n2、寒潮是由什么天气系统带来的天气 过程？ n3、北太平洋西部地区台风移动路径主 要有哪几条？ n作业题： n1、西太平洋副热带高压的季节性活动 与我国东部雨带的推移有何关系？ n2、台风形成的必要条件是什么？台风 结构有何特征？ 。