气象教案第三章

东营胜利海运学校教案课题第三章天气系统授课人张翔课型新授课课时安排4教学用具黑板、粉笔、教材教学目标1.掌握气团和锋的形成和分类2.掌握各天气系统的天气结构特征3.掌握热带气旋教学重点1.掌握气团和锋的形成和分类2.掌握各天气系统的天气结构特征3.掌握热带气旋教学难点1.掌握气团和锋的形成和分类2.掌握各天气系统的天气结构特征3.掌握热带气旋教学方法教学设想（说明）教后总结东营胜利海运学校教案教学过程备注气团和锋一、气团1、气团的形成与变性1）气团的形成形成气团首先要有大范围物理性质比较均匀的下垫面，其次还必须有适当的环流条件，使大范围的空气能够较长时间停留在上述下垫面上，以便逐渐获得与下垫面相应的物理属性。2）气团的变性冷气团移到到暖的地区变性较快，因为在这种情况下，冷气团的低层受热后趋于不稳定，乱流和对流容易发展，能很快地把下垫面热对流传到上层去；相反，暖气团移到冷的地区变性较慢。2、气团的分类与特怔气团有不同的分类方法，主要有地理分类和热力分类。1）地理分类气团地理分类是按气团属性的地域特点来划分的。（1）冰洋气团（2）极地气团（3）热带气团（4）赤道气团2）热力分类可分为暖气团、冷气团。3、影响我国东部与近海地区的气团我国地处西风带，气流川流不息，因此一般不是气团源地。影响我国东部和近海地区的气团多数为外来的变性气团。冬季主要为来自北方大陆的变性极地大陆气团，夏季主要为来自较低纬度海洋上变性热带海洋气团。二、锋1、锋的概念在大气中我们将温度不同的两个气团之间的狭窄的过渡带称为锋。在它的两侧，气象要素有很大的差异。通过锋时，天气将发生剧烈的变化。锋具有一定的宽度并在空间呈倾斜状态，其下方为冷气团，上方为暖气团。2、锋的分类1）按锋的移动情况分类向着冷气团方向移动的锋称为暖锋。向着暖气团方向移动的锋称为冷锋，很少移支的锋称为静止锋或准静止锋。此外，还有一种叫做锢囚锋，它是由于冷锋追上暖锋，或由2条冷锋迎面相遇而形成的。分别为；冷式、暖式、中性锢囚锋。2）根据组成锋的气团地理类型分类分隔冰洋气团和极地气团的锋称为冰洋锋；分隔极地气团和热带气团的锋，称为极锋；分隔热带气团和赤道气团的锋称为副热带锋，其中主要影响中高纬广大海域的是极锋。这些气团之间的锋称为主锋。在冰洋气团，特别是在极地气团内部，由于各部分的变性程序不同也会出现锋，为了区别于主锋，人们把这些锋称为副锋。3、锋的一般性质1）锋附近的温度场（1）水平结构在气团内部水平气温梯度小，其量级一般约为1-2ºC/100KM，而在锋区内，水平温度梯度大，等温线密集，并与锋区近似平行，水平温度梯度的量级为10ºC/100KM。在高空图上锋区则表现为一条窄长的等温线密集带。（2）垂直结构由于暖气团总是位于冷气团之上，故锋区中温度直减率很小，等温线近于垂直，r很小，甚至出现逆温。（3）高空锋区与地面锋区的相对位置2）锋附近的风场总的特点是通过锋时，风呈气旋性切变，并且锋区内风的气旋性切变大于周围地区。暖锋线在北半球多为西北-东南走向，锋前吹E-SE风，锋后吹S-SW风，锋过境时，风向做顺时针变化；冷锋线在北半球多为东北-西南走向，锋前吹S-SW风，锋后吹N-NW风。锋过境时，风向做顺时针变化。3）锋附近的气压场由于锋附近风呈气旋性切变，因此锋通常位于低压槽中。等压线通过地面锋线时出现指向高压一方的折角。槽的型式是多种多样的。多数是V型槽，也可以是横槽或倒V型槽。在高空图上锋区表现为一条狭长的等高线相对密集带，其位置与相应的等温线密集带基本一致。锋附近的3小时变压场与锋的类型有密切关系。通常暖锋为负变压，冷锋后为下变压。4、锋面天气模式锋面天气这里主要是指锋附近的云、雾、降水等的分布。锋附近会出现什么样的天气，主要决定于锋附近空气垂直运动的状况、气团的属性和锋的强弱、坡度的大小以及地形等因素。因为这些因素随时间、地点而变化，所以锋面天气是多种多样的。1）暖锋天气暖锋是向冷空气方向移动的。在暖锋上，暖空气一般沿锋面的上升运动。云和降水的分布，大致为如下情况：如果暖气团是稳定的，水汽又较充沛，可以形成包括卷云、卷层云、高层云、雨层云等层状云系，雨层云降水范畴可达300-400KM2）冷锋天气根据冷锋和空中槽的配置、移动快慢以及锋上垂直运动等特点，可以将冷锋分为第一型冷锋和第二型冷锋（1）第一型冷锋这种次序锋的地面锋线，一般位于空中槽的前方，移动较慢，故又称为缓行冷锋。锋上垂直运动的主要特点是暖空气沿着移来的冷空气有规则地上升。先看到雨层云，然后是高层云、卷层云、卷云。但因为冷锋坡度比暖锋大，所以云区和降水区的范围比暖锋窄一些。（2）第二型冷锋天气这种冷锋的地面锋线一般位于空中槽线附近或槽后，移动较快，故NsCiCsAsN又称为急行冷锋。由于冷空气强烈冲击着前方的暖空气，使地面锋线附近产生激烈的上升运动。在高层，锋往往处于槽后，冷平流也较强，故那里的暖空气是沿锋面下滑的。当暖气团比较潮湿又不稳定时，在靠近地面的锋段上，由于冷空气的冲击，形成强烈发展的积雨云。在高层锋段上，则因暖空气下滑，通常无云。冬半年暖气团比较稳定，第二型冷锋则多出现具有层状云第的天气。这种冷锋的天气主要出现在锋前，云第分布和暖锋相似。3）准静止锋因为准静止锋大多是由冷锋演变而成的，所以准静止锋天气与第一型冷天气相似。由于准静止锋的坡度通常比较小，沿锋上滑的暖空气可以伸展至距地面锋线更远的地方，其云区、降水区都比冷锋宽很多。降水强度较小，但持续时间很长，经常绵绵细雨连日不断。4）锢囚锋天气锢囚锋是由两条冷锋相遇而成的。或是冷追上暖锋而成的。它的天气必然会保持2种锋面的特点。然而锢囚锋天气又不是两条锋线简单的合并。锋面气旋一、概述大气中存在着各种各样的空气涡旋，其中水平尺度在几百到几千公里以上的大型空气涡旋称为气旋和反气旋。1、气旋与反气旋的概念在北半球，逆时会方向旋转的大型水平空气涡旋称为气旋，顺时针方向旋转的大型空气涡旋称为反气旋。通常气旋（或反气旋）的强度以低压（或高压）中心气压值来表示。中心气压值越低，表示气旋强度越大。2、气旋与反气旋的分类根据气旋形成与活动的地理区域，将气旋分为温带气旋和热带气旋。根据敢旋的热力结构可分为面了旋和无在面了旋。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、温带气旋和副热带反气旋等。二、锋面气旋温带气旋产生和活动在温带地区，是经常影响中高纬大洋航线天气的主要风暴系统。温带气旋大多伴有锋面存在，因此常称为锋面气旋。1、锋面气旋的发展1）锋面气旋的生命史（1）初生阶段：成熟阶段：锢囚阶段：消亡阶段2）锋面气旋的再生三种情况：（1）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；（2）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的对比，形成副冷锋，使气旋重新活跃起来（3）有时气旋入海，特别是冬半年，由于海面的加热作用而加深，2、锋面气旋的天气结构1）锋面气旋的卫星云图特征2）锋面气旋天气模式气旋中的天气随季节，地理条件和气旋本身的情况而异。（1）前部（东部）在气旋前部，为暖锋云系和降水。云系向前伸展很远，特别是靠近气旋中心部分，云的边缘离中心可达1500KM左右。最前面的是卷云顺次为卷层云、高层云和雨层云。降水位于地面暖锋前约200-400KM范围内，同样以靠近气旋中心部分为最宽，一般为连续性降水。若空气不稳定时，还会出现积雨云、陈性大风和雷陈雨，随着暖锋的接近，气压明显降低，暖锋前多吹E-SE（3）暖区（暖锋后，冷锋前）时入暖区后，气压基本停止下降。风向多转为S-SW，其天气特征主要取决于暖气团的性质。（4）后部（西部）冷锋过后，风向多转为N-NW，气压迅速回升，具有冷锋的云系和降水。3）强锋面气旋中的风、浪分布对西北太平洋较强低气压的研究表明，其中风和浪的分布并不是以中心为对称的，而是南侧比北侧显著。3、锋面气旋的发生频率分布和主要路径1）发生频率分布锋面气旋主要活动在冷、暖气团接触频繁的温带地区。极锋是锋面气旋频繁发生的地主，因此极锋的位置与锋面气旋的源地和路径有密切关系。2）主要移动路径气旋产生之后，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。实际上，主要的气旋路径出现在高空平均大槽东部的西南气流中。4、影响我国海域的锋面气旋1）北方气旋（1）东北低压2）南方气旋（1）江淮气旋（2）东海气旋冷高压冷高压在中、高纬地区一年四季活动都很频繁，尤其在冬半年势力最强。一、冷高压的发展和结构1、冷高压的发展其后的变化趋势可分为2种情况：1）冷高压在南移过程中，由于冷气团变性增暖，逐渐减弱、消失或入海后并入副热带高压中。2）冷高压是一个温度场分嘏不对称的浅薄系统。随着高低层的反气旋中心逐渐重合，转化为温度分布比较对称的深厚的准静止的暖性高压。2、冷高压的结构1）一种是温度分布近似于对称的准静止型冷高压；2）一种是温度分布不对称的移动性冷高压。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）冷高压侵入时，它所造成的恶劣天气主要出现在冷高压前缘的冷锋附近。在这里等压线较密集，冷嘲热讽平流较强。主要天气特征地气温明显下降，偏听偏信北风较大，并常伴有雨雪。在高纬度海上航行时，在冷高压前部除可能遭遇大风浪外，由于气温剧降，还容易引起船体积冰等。2）冷高压内部（中部）冷锋区过后，则转受冷高压内部控制，等压线变稀疏，风速明显减小。在内陆、港口附近和沿海，由于辐射逆温和下沉逆温的存在容易出现辐射雾等天气。3）冷高压后部（西部）当冷高压中心入海后，我国沿海地区就处在高压后部，偏南气流把海上的暖湿空气输送过来，气温有所回升，湿度增大，出现近似暖锋性质的天气。2、冷高压的移动和变化规律冷高压的移动受高空气流引导，总体上都是自西向东或自西北向东南方向移动。一般在700HPA气流来预报地面冷高压的移动效果较好。3、冷空气的活动我国一年四季都有冷空气活动，，其强度和影响范围随季节而异。据统计，全年平均每4天左右就有一次冷空气活动。三、寒潮1、概念寒潮是一种大规模强冷空气的南下活动。2、寒潮天气过程特征寒潮冷锋过境前，多吹偏南风，风力一般较弱，天气相对较温暖。冷锋一过境，便转为偏北风。若冷锋南下快，锋面坡度陡，锋前低压系统比较强时，主要气压梯度集中在冷锋的北侧，风向一量转北岗速就立即增大。四、冷空气的源地和路径1、冷空气源地冷空气源地是指冷空气开始形成和聚集的地区。1）新地岛以西的北方寒冷洋面。2）新地岛以东的北方寒冷洋面3）冰岛以面洋面。2、冷空气的路径冷空气的路径，主要是指冷空气主体的移动路线。西北路（中路）、西路、东路第五节副热带高压副热带地区是指两个半球的20-35纬度地区。主里经常出现的暖性高压称为副热带高压。由于海陆分布，纬圈方向上产生不均匀的加热作用，副热带高压不是沿纬圈边疆均匀分布的，而是断裂成若干个具有闭合中民的高压单体。这些闭合单体主要位于海洋上，在海平面图上无论冬、夏都存在，分别称为北太平洋副热带高压、北大西洋热带高压、南太平洋热带高压、南大西洋副热带高压和南印度洋副热带高压。一、太平洋高压的形成与结构对于大洋上副热带高压的形成，动力因子是主要的。其形成过程经典的理解是赤道附近空气上升到高空后向高纬流去，由于地转偏向力的作用于，向极地气流产生向东分量，到达纬度越高，向东分量越大，而向极分量越小。这一结果造成高空空气质量的水平辐合，在副热带地区下沉，引起地面气压升高，形成高压，地面产生水平辐散。二、副热带高压的天气分布在高压内部一般辐散气流占优势，为政党气流区，特别是副高俏线两侧广大中心区域盛行政党气流，经常驻是晴朗天气。副高西部和东部的天气有很大差异，在高压东部为偏北向的冷气流，而且大洋东部存在着冷的涌升流，因此下层数百米高度内成为相对的冷空气层，大气层结稳定，大洋上有时会出现低的层云或雾。长期受其控制的一些陆地，因久旱无雨而变成沙漠；在副高的西北是偏南向暖气流，而且位于暖海流上空，大气层结不稳定，多雷陈雨和雷大风；在副高的西北和北部边缘，与西风带交界，多锋面和气旋活动，上升