《中国天气》课件：第五章低纬度和高原环流系统.ppt

第五章第五章 低纬度和高原环流系统低纬度和高原环流系统 概概 述述 低纬度大气运动的基本特征低纬度大气运动的基本特征 低纬度环流的基本特征低纬度环流的基本特征 太平洋副热带高压太平洋副热带高压 南亚高压南亚高压 赤道辐合带赤道辐合带 热带波动和热带涡旋热带波动和热带涡旋 云云 团团 台台 风风本章重点：本章重点：西西太太平平洋洋副副热热带带高高压压的的变变动动规规律律及及其其对我国大气的影响对我国大气的影响影响台风移动的因子影响台风移动的因子台风路径和台风暴雨台风路径和台风暴雨南亚高压的结构和变动特征南亚高压的结构和变动特征本章难点本章难点:台风疑难路径台风疑难路径一低纬度地区的划分一低纬度地区的划分 低纬度地区：低纬度地区：一般指一般指3030N- 30SN- 30S以以 内地区，其中包括热带、副热带内地区，其中包括热带、副热带概概 述述热带地区：热带地区：南北半球副热带高压之间所南北半球副热带高压之间所包括的地区，即赤道两侧盛行东风的地包括的地区，即赤道两侧盛行东风的地带，随季节南北变动带，随季节南北变动副热带地区：副热带地区：盛行东风带与中纬度盛行盛行东风带与中纬度盛行西风带之间的过度区，即副热带高压活西风带之间的过度区，即副热带高压活动的区域。

动的区域二、意义：二、意义：1 低纬度地区约占全球的一半，其中四分低纬度地区约占全球的一半，其中四分之三左右是海洋该区的辐射收入大于之三左右是海洋该区的辐射收入大于支出，其盈余的热量，可通过大气和海支出，其盈余的热量，可通过大气和海洋输送到中、高纬度地区，因此，热带洋输送到中、高纬度地区，因此，热带地区是全球大气运动的能量和水汽的输地区是全球大气运动的能量和水汽的输送的主要源地送的主要源地2热带大气还从地表得到角动量，所以热热带大气还从地表得到角动量，所以热带地区又是大气角动量的源区之一带地区又是大气角动量的源区之一 3 3 低纬地区许多天气系统直接影响中高低纬地区许多天气系统直接影响中高 纬地区：热带地区的大气环流除哈得纬地区：热带地区的大气环流除哈得 来环流和信风环流外，还有许多大型来环流和信风环流外，还有许多大型 的环流系统，如热带辐合带、副热带的环流系统，如热带辐合带、副热带 高压和季风环流等它们的强弱和变高压和季风环流等它们的强弱和变 化不但影响着热量和角动量的输送，化不但影响着热量和角动量的输送， 而且影响着天气系统的产生和活动，而且影响着天气系统的产生和活动， 这对中、高纬度地区和热带地区都有这对中、高纬度地区和热带地区都有 直接的影响。

直接的影响三、青藏高原对大气环流的影响三、青藏高原对大气环流的影响5.15.1 低纬度大气运动的低纬度大气运动的基本特征基本特征 中、低纬大气运动的重要差别中、低纬大气运动的重要差别中、低纬大气运动的重要差别中、低纬大气运动的重要差别 低纬度地区风场和气压场的关系低纬度地区风场和气压场的关系低纬度地区风场和气压场的关系低纬度地区风场和气压场的关系一、一、 中、低纬大气运动的重要差别中、低纬大气运动的重要差别 低纬度：低纬度：f f很小，不能满足地转风关很小，不能满足地转风关系，天气尺度系统具有非地转特征，行系，天气尺度系统具有非地转特征，行星尺度运动具有准地转特征星尺度运动具有准地转特征 凝结潜热效应对垂直运动和散度场凝结潜热效应对垂直运动和散度场 具有显著影响具有显著影响热带大气中凝结潜热的释放对大尺度热带大气中凝结潜热的释放对大尺度运动系统的水平散度和垂直速度有显运动系统的水平散度和垂直速度有显著的影响著的影响二、低纬度地区风场和气压场的关系二、低纬度地区风场和气压场的关系1、天气分析：、天气分析：流线分析、卫星云图分析，流线分析、卫星云图分析，风的铅直和水平切变分析、速度位势场风的铅直和水平切变分析、速度位势场分析和层结稳定度分析等分析和层结稳定度分析等热带天气预报方法，广泛应用统计预报方法热带天气预报方法，广泛应用统计预报方法和数值预报方法。

前者如台风路径的相似预和数值预报方法前者如台风路径的相似预报，后者如正压模式数值预报报，后者如正压模式数值预报2实际风与地转风比较实际风与地转风比较实际风与地转风随纬度的变化实际风与地转风随纬度的变化地转风地转风地转风地转风实际风实际风实际风实际风5.25.2 低纬度低纬度环流的基本特征环流的基本特征 平均气压场和流场平均气压场和流场 平均温度场和湿度场平均温度场和湿度场 铅直环流的纬向不对称特性铅直环流的纬向不对称特性 一、平均气压场和流场一、平均气压场和流场 平均气压场：平均气压场：1 1 1 1月月月月7 7 7 7月月月月北北北北半半半半球球球球亚洲大陆冷高压亚洲大陆冷高压亚洲大陆冷高压亚洲大陆冷高压大西洋、太平洋副高大西洋、太平洋副高大西洋、太平洋副高大西洋、太平洋副高赤道低压槽赤道低压槽赤道低压槽赤道低压槽亚洲热低压亚洲热低压亚洲热低压亚洲热低压大西洋太平洋副高变强大西洋太平洋副高变强大西洋太平洋副高变强大西洋太平洋副高变强明显低压槽明显低压槽明显低压槽明显低压槽南南南南半半半半球球球球大陆热低压大陆热低压大陆热低压大陆热低压大西洋、印度洋、太大西洋、印度洋、太大西洋、印度洋、太大西洋、印度洋、太平洋副高平洋副高平洋副高平洋副高澳洲冷高压澳洲冷高压澳洲冷高压澳洲冷高压大西洋、印度洋、太平大西洋、印度洋、太平大西洋、印度洋、太平大西洋、印度洋、太平洋副高洋副高洋副高洋副高一月气压场一月气压场七月气压场七月气压场 一一月月 七七月月梯度风高度上的合成风流线梯度风高度上的合成风流线2 2 对流层高层的风压场对流层高层的风压场冬季：冬季：地中海、日本沿海和美国东南部上地中海、日本沿海和美国东南部上空三个副热带急流中心，日本沿海上空的空三个副热带急流中心，日本沿海上空的急流最强。

南太平洋中部、南大西洋中部急流最强南太平洋中部、南大西洋中部以及印度洋上空呈现为洋中槽，或称为热以及印度洋上空呈现为洋中槽，或称为热带对流层上部槽（带对流层上部槽（TUTTTUTT：tropical tropical upper-upper-tropospherictropospheric trough trough）200hPa200hPa200hPa200hPa平均流场（冬季）平均流场（冬季）平均流场（冬季）平均流场（冬季）地中海急地中海急地中海急地中海急流中心流中心流中心流中心日本急日本急日本急日本急流中心流中心流中心流中心美国美国美国美国 东南东南东南东南急流中心急流中心急流中心急流中心洋中槽洋中槽洋中槽洋中槽夏季：夏季：南压高压、墨西哥高压、西非高南压高压、墨西哥高压、西非高压、太平洋和大西洋中部的洋中槽，以压、太平洋和大西洋中部的洋中槽，以及亚洲和赤道非洲上空的热带东风急流及亚洲和赤道非洲上空的热带东风急流200hPa200hPa200hPa200hPa平均流场（夏季）平均流场（夏季）平均流场（夏季）平均流场（夏季）洋中槽洋中槽洋中槽洋中槽墨西哥墨西哥高压高压西非高压西非高压南压高压南压高压二、平均温度场和湿度场二、平均温度场和湿度场 温度场特点：温度场特点：温度水平分布均匀，年温度水平分布均匀，年较差小较差小海平面气温平均年较差海平面气温平均年较差1212月月2 2月月300hPa300hPa温度分布图温度分布图W W表示暖，表示暖，C C表示冷表示冷WWWW暖区暖区冷舌冷舌冷舌冷舌暖区暖区暖区6 6月月8 8月月300hPa300hPa温度分布图温度分布图W W表示暖，表示暖，C C表示冷表示冷 湿度场特点：湿度场特点：潮湿，相对湿度百分之七十以潮湿，相对湿度百分之七十以上。

逆温层以上干，以下湿逆温层以上干，以下湿冬季：有三个比湿大值区冬季：有三个比湿大值区夏季：两个比湿大值区夏季：两个比湿大值区850hPa850hPa比湿分布图比湿分布图M M表示湿，表示湿，D D表示干表示干 一一月月 七七月月北纬（度）北纬（度）北纬（度）北纬（度）南纬（度）南纬（度）南纬（度）南纬（度）西太平洋冬季经圈环流西太平洋冬季经圈环流西太平洋冬季经圈环流西太平洋冬季经圈环流三、铅直环流的纬向不对称特性三、铅直环流的纬向不对称特性 1 1 经圈铅直环流的纬向不对称性经圈铅直环流的纬向不对称性北纬（度）北纬（度）南纬（度）南纬（度）东太平洋冬季经圈环流东太平洋冬季经圈环流北纬（度）北纬（度）南纬（度）南纬（度）西太平洋夏季经圈环流西太平洋夏季经圈环流东太平洋夏季经圈东太平洋夏季经圈5555140E,140E,冬季经圈环流冬季经圈环流7575110E,110E,冬季经圈环流冬季经圈环流纬圈铅直环流的纬向差异纬圈铅直环流的纬向差异5.3副热带高压副热带高压副热带高压的基本特征副热带高压的基本特征西太平洋副热带高压的变动及其对中西太平洋副热带高压的变动及其对中国天气的影响国天气的影响一、副热带高压的基本特征一、副热带高压的基本特征（一）副热带高压概述（一）副热带高压概述1.定义：形成和活动于副热带地区的高压定义：形成和活动于副热带地区的高压 北半球北半球7月月500hPa平均等高线平均等高线太平洋副高太平洋副高大西洋副高大西洋副高北非副高北非副高2.概况：常年存在，强度和位置冬、夏不同概况：常年存在，强度和位置冬、夏不同春春 季季夏夏 季季秋秋 季季冬冬 季季多年平均多年平均500hPa位势高度水平分布位势高度水平分布2.概况：逐日变化较大概况：逐日变化较大1997年年7月月1114日逐日日逐日500hPa等高线等高线3.表示表示（1）特征等高线：）特征等高线：500hPa上上588位势什米位势什米 700hpa上上316位势什米位势什米 850hpa上上148位势什米位势什米（如（如副高西伸脊点副高西伸脊点）（如面积指数）（如面积指数）（2）高压脊线：高空东、西风零线）高压脊线：高空东、西风零线（如（如120E副高脊线副高脊线）（3）卫星云图：黑色无云或少云区）卫星云图：黑色无云或少云区2011年年6月月18日日FY2E中红外云图中红外云图（二）副热带高压结构（二）副热带高压结构1 1 温度场温度场温度场温度场暖区，暖中心与高压中心不完全重合。

暖区，暖中心与高压中心不完全重合暖区，暖中心与高压中心不完全重合暖区，暖中心与高压中心不完全重合低层有逆温存在低层有逆温存在低层有逆温存在低层有逆温存在7月沿月沿140E温度场经向剖面图温度场经向剖面图7月沿月沿140E湿度场经向剖面图湿度场经向剖面图2.2.湿度场湿度场湿度场湿度场脊中比较干燥，南北两侧有湿区，脊中比较干燥，南北两侧有湿区，脊中比较干燥，南北两侧有湿区，脊中比较干燥，南北两侧有湿区，逆温层底部湿度大，上部湿度比较小逆温层底部湿度大，上部湿度比较小逆温层底部湿度大，上部湿度比较小逆温层底部湿度大，上部湿度比较小3.副高脊线副高脊线西西南西西南-东东北走向东东北走向500百帕以下各层都较一致，纬度位置在百帕以下各层都较一致，纬度位置在高度上有很大变化：高度上有很大变化：冬季，冬季，从地面向上，从地面向上，副热带高压脊轴线随高度向南倾斜；副热带高压脊轴线随高度向南倾斜；夏季，夏季，对流层中部以下多向北倾斜对流层中部以下多向北倾斜4.风场风场副高脊线附近气压梯度较小，水平风速副高脊线附近气压梯度较小，水平风速也较小；而其南北两侧的气压梯度较大，也较小；而其南北两侧的气压梯度较大，水平风速也较大。

南北两侧有急流水平风速也较大南北两侧有急流19581958年年年年8 8月月月月2121日沿日沿日沿日沿115E115E剖面东西向风速分量剖面东西向风速分量剖面东西向风速分量剖面东西向风速分量5涡度场涡度场各高度上，相对涡度在副热带高压区内各高度上，相对涡度在副热带高压区内基本上都是负值，且涡度场很匀称负涡基本上都是负值，且涡度场很匀称负涡度区的范围和强度均随高度而增大度区的范围和强度均随高度而增大19591959年年年年8 8月月月月2121日日日日0808时沿时沿时沿时沿11。