7_农业气象学_天气

第六章天气及灾害性天气■气团和锋、气旋和反气旋■高空天气系统■灾害性天气天气：一定区域短时段内的大气状况及其变化的总称。(如冷暖、风雨、干湿、阴晴等)天气系统：引起天气变化和分布的高压、低压和高压脊、低压槽等具有典型特征的大气运动系统。气团、锋、气旋、反气旋、高压、低压等天气系统按水平范围大小，可分为各种尺度的天气系统。天气的概念1.气团的概念气团：在水平方向上物理性质比较均匀、垂直方向变化比较一致的大块空气。物理性质：温度、湿度、稳定度。水平范围：几百到几千公里厚度：几公里到十几公里一、气团第一节气团和锋2.气团的形成大范围性质比较均匀的下垫面–广阔的海域、巨大的沙漠、冰雪覆盖的大陆适当的环流条件–利于空气长期停留或缓慢运行的条件。西伯利亚、蒙古属干冷地区：干冷的气团副热带洋面：暖湿气团3.气团的变性气团形成后，当环流条件发生改变，气团离开源地时，由于下垫面性质发生改变，气团的物理性质也随之发生改变，这种过程称为气团的变性。从大陆移入海洋的气团容易取得海面蒸发的水汽而变湿。从海洋移入大陆的气团通过凝结作用而变干。4.气团的分类（1）地理分类法：根据气团形成的源地进行分类。源地的纬度：冰洋、极地(中纬度)、热带、赤道气团海洋型和大陆型气团（2）热力分类法：气团移动时与所经下垫面之间的温度对比和气团之间的温度对比。暖气团：当气团温度高于流经下垫面温度时，称暖气团。冷气团：当气团温度低于流经下垫面温度时，称冷气团。5.影响我国的主要气团冬季变性极地大陆气团：影响我国各地，在它的控制下，天气寒冷、干燥、晴朗。热带太平洋气团：仅影响华南和西南地区。与变性极地气团相遇时，常有降水。江南地区冬季雨较多，就是受这个影响所致。夏季热带太平洋气团：除西北部分地区外，影响我国的大部分地区，气团带来丰富的水汽，是我国降水的主要来源。赤道气团：影响我国的华南地区，并造成长江以南地区的大量降水。变性极地大陆气团：主要影响我国的西北地区。春、秋季是过度季节：变性极地大陆气团和变性热带太平洋气团春季：两种气团分据南北并相互推移，造成多变的天气秋季：变性极地大陆气团不断加强，逐渐南扩，而热带太平洋气团则在我国东南方海上退缩，两气团交接处，常造成秋雨，雨后地面为冷高压控制，天气变凉。1.锋的概念当冷暖气团相遇时，冷暖气团之间狭窄而倾斜的过渡层称为锋。锋的水平长度：几百几千公里过渡带宽度：近地面：几十公里高空：200400公里过渡带(锋面)斜率1/501/300二、锋2.锋的分类根据锋的移动情况，可分为暖锋、冷锋、准静止锋和锢囚锋。（1）暖锋：暖气团推动着锋面向冷气团一侧移动时的锋称为暖锋。锋面坡度：1/150；降水宽度：300-400公里锋面天气：降水强度较小，持续时间较长，雨区宽广。我国出现较少。秋季：东北、江淮地区夏季：黄河流域、渤海湾附近（2）冷锋：锋面移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动，这种风称为冷锋。根据锋的移动速度可分为缓行冷锋和急行冷锋。a.缓行冷锋：缓行冷锋移动速度慢、坡度小，暖空气沿锋面爬升速度慢。形成的云系和降水分布与暖锋相似，但排序相反。坡度1/100；降水宽度150-200公里夏季：在我国北方出现冬季：在我国南方出现b.急行冷锋：坡度1/401/80；降水宽度100公里特点：锋的坡度比缓行冷锋陡，移动速度快在底层冷空气推进速度大于暖空气后退速度，促使暖空气产生强烈上升运动。暖空气中水汽充足时，在靠近地面的锋上出现积雨云和高积云。冬半季:暖气团比较干燥，锋面上只出现高云、中云。锋后常有大风和风沙天气。多见于北方春、冬季。夏半季:暖空气比较潮湿且不稳定，锋前产生旺盛积雨云，锋线过境时，狂风暴雨、雷电交加，但时间短暂。自西北向东南推进的冷锋多属于这一类。（3）准静止锋：冷、暖气团势均力敌，锋面很少移动或来回摆动的锋面。准静止锋大多是冷锋演变而成，它的天气与缓行冷锋天气相似。锋面坡度：1/1501/200；降水宽度：400-600公里锋面天气：云区、降水区比缓行冷锋宽。降水强度较小，长时间连绵小雨。活动于我国的准静止锋有华南准静止锋昆明准静止锋天山准静止锋。（4）锢囚锋：由于冷锋移动速度较暖锋快，冷锋赶上暖锋或两条冷锋相遇，把暖气团抬离地面，近地面层冷、暖锋合并而形成的锋，称为锢囚锋。它保持原有两个锋面的天气特征；同时由于暖气团被抬到高空使云层增厚，降水增强，雨区扩大。锢囚锋主要出现在东北和华北地区。气旋：锋面气旋、无锋面气旋反气旋：冷性反气旋、暖性反气旋第二节气旋和反气旋气旋：占有三维空间的、在同一高度上中心气压低于四周的大尺度的涡旋。气压场上，气旋又称低压气旋的范围：直径1000公里，大的可达20003000公里，小的只有200300公里中心气压9701010hPa气旋按形成及热力结构，分为锋面气旋和无锋面气旋。一、气旋1.锋面气旋由于气旋和锋面活动联系在一起，常带来天气的急剧变化，是温带地区形成恶劣天气的重要天气系统准静止锋或缓行冷锋上产生波动形成形成过程（1）初生阶段，（2）发展阶段，（3）锢囚阶段，（4）消亡阶段我国的锋面气旋主要集中在两个地带：45°55°N–北方气旋25°35°N–南方气旋锋面气旋形成过程（1）初生阶段：b（2）发展阶段：c,d（3）锢囚阶段：e,f（4）消亡阶段：g,h影响我国的主要锋面气旋：45°55°N之间-从蒙古到我国东北地带–北方气旋(蒙古、黄河气旋等)蒙古气旋：蒙古中部或东部形成。对内蒙古、东北、华北、渤海春秋两季天气有重大影响。大风、风沙为主，降水很少。25°35°N之间-长江中下游及其以北区域–南方气旋(江淮、东海气旋)江淮气旋：在长江中下游、淮河流域发生。6-7月份最多。常常伴随大雨、暴雨等天气。2.无锋面气旋不是在锋面上形成，内部没有冷、暖锋面的气旋称为无锋面气旋。(1)热带气旋：发生在热带洋面上，具有暖心结构的强烈的气旋性涡旋。中心风力达到一定程度时，称为台风或飓风。(2)地方性气旋：由于下垫面性质的差异，导致其上的空气受热不均而形成的低压系统。一般尺度较小，内部上升气流较弱，且很少移动。二、反气旋反气旋：占有三维空间的、在同一高度上中心气压高于四周的大尺度涡旋。气压场上，反气旋又称高压反气旋的范围：一般比气旋大（直径经常超过2000公里）冬季亚洲大陆的反气旋往往占据亚洲大陆的3/4。中心气压10301040hPa，强时可达1080hPa。反气旋按形成及热力结构，分为冷性反气旋和暖性反气旋。1.冷性反气旋（冷性高压）活动于中、高纬度大陆近地面层的反气旋一年四季均可出现，但冬半年活动最为频繁。2.暖性反气旋（暖高压）由于海陆分布的影响，副热带高压常断裂成若干个高压单体。在北半球，主要出现在太平洋、印度洋、大西洋和北非大陆上。强度一般夏季较强，位置偏西偏北；冬季较弱，偏东偏南。影响我国的副热带高压：北太平洋高压的西部(西太平洋高压脊)副热带高压(西太平洋高压脊)的天气特性高压带内部，有很强的下沉气流。所以天气以晴朗、少云，炎热、微风为主。高压脊的西北部和北部边缘，盛行西南暖湿气流，且与西风带交界，受西风带锋面、气旋活动的影响，上升运动强烈，因此多阴雨天气。高压脊南侧，盛行东风。晴朗少云，低层湿度大，闷热。但当有台风、热带低压等天气系统活动，出现暴雨、大风等天气。西太平洋高压脊的季节性移动冬季脊线位置最南，从2月中旬至三月下旬，脊线由13ON→15ON附近。来自低纬度海洋上的暖湿气流开始缓慢到达华南地区,当北方冷空气南下到达华南地区后，可造成华南低温阴雨天气或霜冻天气。46月，高压逐渐加强，脊线明显向北移动，6月份脊线第一次北跳过20ON时，脊北侧的雨带正好位于长江中下游一带。长江中下游梅雨开始华南地区则受副热带高压控制，天气晴好。七月上、中旬，脊线第二次北跳过25ON,徘徊在2530ON。长江中下游梅雨结束，黄淮流域开始进入雨季长江流域进入伏旱期华南及东南沿海处于副热带高压南侧（东北气流控制）(有时受台风等热带天气系统影响)七月底到八月初，脊线再向北跳越过30ON，华北和东北南部雨季开始。九月上旬，脊线开始回跳到25ON左右，雨区又回到淮河流域。10月上旬，脊线继续南退到20ON以南地区，雨区也随之南移。高压脊的影响逐渐变小。当副高脊线位于20ºN以南时，雨带位于华南，称华南雨季。当副高脊线徘徊于20º-25ºN时，雨带位于长江流域，长江流域梅雨季节。当副高脊线位于25º-30ºN时，雨带推进至黄淮流域，黄淮雨季开始。当副高脊线越过30ºN时，华北、东北雨季开始。第三节常见的高空天气系统1.西风槽2.高空切变线3.低涡1.西风槽西风气流中产生波动，产生槽和脊。西风带中的槽线，称为西风槽。Δ西风槽前盛行暖湿的西南气流。冷、暖锋、气旋-多阴雨Δ西风槽后盛行干冷的西北气流。冷高压-晴冷2.切变线1500米高度上(850hPa或700hPa)风向、风速发生气旋性变化的不连续线。1.西北风与西南风之间构成的切变，称为冷锋式切变线2.东南风与西南风之间构成的切变，称为暖锋式切变线3.东风与西风之间形成的切变，称为准静止锋式切变线3.低涡对流层中下层(850hPa或700hPa)出现的一种范围较小，强度较弱的冷性低压。Δ低涡在原地时：可产生一些阴雨天气。Δ东移时：雨区逐渐扩大，雨量逐渐增加在夏半年，常引起阵雨及雷暴在我国东部及沿海演变为锋面气旋，带来大风、暴雨等天气。一、水分异常引起的气象灾害二、温度异常引起的气象灾害三、空气运动异常引起的气象灾害第四节灾害性天气1.干旱Δ干旱的概念长时期降水偏少，造成空气干燥、土壤缺水、水源枯竭，影响农作物和牲畜正常生长发育而减产的农业气象灾害。一、水分异常引起的气象灾害Δ干旱的种类大气干旱：由于高温低湿而引起作物水分平衡的破坏。土壤干旱：由土壤水分不足引起作物水份平衡失调而造成的伤害。生理干旱：由于土壤环境条件不良使根系生理活动遇到障碍，导致植物体内水分失去平衡而发生的危害。Δ干旱的形成原因北方春旱：由于移动性冷高压经华北东移入海，华北晴朗少雨，升温快，蒸发强所引起。南方伏旱：梅雨结束后，副热带高压控制，天气晴朗，蒸发强所引起。Δ干旱的防御对策灌溉，建设水利工程，提高灌溉技术造林种草，改善小气候，保护生态环境精耕细作，蓄水保墒，提高水份利用率合理布局，干旱地区种植抗旱作物及耐旱品种2.洪涝灾害Δ概念山洪暴发、河流泛滥和长期积水淹没农田所造成的灾害。Δ洪涝的种类春涝及春夏涝：主要发生在华南及长江中下流。农田淹没后常引起小麦、油菜的烂根、早衰、病害流行。夏涝：黄淮平原、长江中下游、东北地区发生频率较高。影响夏收夏种，造成小麦倒伏，发芽霉烂，旱粮作物的烂根，结实率的降低。秋涝及夏秋涝：西南和陕西中南部多发生。影响秋收作物生长、发育。Δ洪涝的防御措施1.水利工程建设。治理水系，兴修水库，加固堤防，拦洪蓄水，疏通河道，以利排水，减少洪涝。2.植树造林，增加森林覆盖面积，既能蓄水于森林土壤中，又能减少水土流失。3.改良土壤结构，提高渗水和排水能力。4.建立排灌系统，平整土地，使积水能迅速排出。5.低洼易涝地区，应调整作物布局，种水稻、高粱等耐涝作物。3.冰雹Δ概念冰雹是发展旺盛的积雨云中降落到地面的冰球或冰块。Δ我国的雹灾的特点我国的冰雹多发生在2-9月。降雹持续时间为几分钟或十几分钟。中纬度多于高纬度和低纬度地区，内陆多于沿海，山地多于平原。Δ冰雹的防御措施1.提高监测和预报冰雹的水平。2.改良生态环境，植树造林，绿化荒山，减轻强对流的发展。3.人工消雹：雹云中播撒凝结核，加速凝结成水滴成雨；或凝结成小冰雹，减轻灾害用小火箭、高炮或土炮等轰击雹云。1.寒潮Δ寒潮的概念大范围冷空气活动引起气温下降的天气过程。二、温度异常引起的气象灾害Δ寒潮的源地及路径东路:经蒙古到达内蒙古及东北地区西路:经新疆、青海、青藏高原东侧南下中路:经蒙古、内蒙古、河套附近南下，到达长江中下游及江南地区Δ寒潮天气组成寒潮的天气系统地面上有强冷高压，它的前方有强冷