天气气候学第9(3)周1-大气环流4与气团

2009年4月12-13日气温变化曲线2009年4月10日08时500hPa天气图2009年4月10日08时海平面天气图2009年4月11日08时500hPa天气图2009年4月11日08时海平面天气图第2章大气环流•大气环流形成的因子•大气环流的平均特征及变化•行星锋区和急流•季风和东亚大气环流•大气环流在水汽和能量循环中的作用经圈环流将低纬度的热量传输到高纬度，调节了赤道与两极间的温带差异，大气环流的方向有海向陆与陆向海的差异和洋流的冷暖的不同，使同一纬度带东西岸气温产生明显的差异。全球年平均水汽向北输送的经向分布图全球年降水率(左)和年平均蒸发率的经向分布图观测值计算值水分循环中无论是大循环，还是小循环，其水分交换过程都是由大气环流来完成的。数值模拟的水文过程图第3章气团和锋•气团•锋冰洋气团冰洋大陆气团热带海洋气团气团就是大块的空气团，在这个大气团中气象要素在水平方向上的分布比较均匀，垂直分布相近，空气团的水平范围大约可达几百公里到几千公里，垂直范围可达几公里到十几公里，在这个气团内温度、湿度、空气稳定度和天气现象变化很小。什么是气团?气团的形成条件2：有利于空气较长时间停留或缓行的环流条件1：范围广阔、地表性质比较均匀的下垫面大气从太阳辐射中吸收的热量大气从地表吸收的热量气团的性质取决于下垫面热力分类地理分类冷气团暖气团冰洋气团（南极、北极）极地气团热带气团赤道气团名称符号主要天气特征主要分布地区冰洋大陆气团(北极、南极)Ac气温低，水汽少，气层非常稳定，冬季入侵大陆时会带来暴风雪天气南极大陆，65°N以北冰雪覆盖的北极地区冰洋海洋气团(北极、南极)Am性质与Ac相近，夏季从海洋获得量和水汽北极圈内海洋上、南极大陆周围海洋极地大陆气团(中纬度或温带)Pc低温、干燥，天气晴朗，气团低层有逆温层，气层稳定，冬季多霜、雾北半球中纬度大陆上的西伯利亚、蒙古、加拿大、阿拉斯加一带极地海洋气团(中纬度或温带)Pm夏季同Pc相近，冬季比Pc气温高，湿度大，可能出现云和降水主要在南半球中纬度海洋，以及北太平洋、北大西洋中纬度洋面上热带大陆气团Tc高温、干燥、晴朗少云，低层不稳定北非、西南亚、澳大利亚和南美一部分的副热带沙漠区热带海洋气团Tm低层温暖、潮湿，且不稳定，中层常有逆温层副热带高压控制的洋面上赤道气团E湿热不稳定，天气闷热，多雷暴在南北纬10°之间气团的种类和地理分布北半球气团分布冬季热带海洋气团冰洋陆地气团极地气团极地海洋气团热带大陆气团赤道气团夏季北半球气团分布热带海洋气团冰洋海洋气团赤道气团极地海洋气团热带大陆气团极地气团气团变性冷气团气团离开源地后，移动到地表状态不同的地区，于是气团在与当地的气团的混合中，其温压湿等物理属性便发生变化，这就是气团变性。暖气团中国大陆气团的性质活动在我国境内的气团，大多是从其它地区移来的变性气团。东部季风区冬季主要是变性极地大陆气团，夏季主要是变性热带海洋气团。冬季：极地大陆气团(西伯利亚冷气团)（东部）夏季：变性赤道气团（季风气团）（西部）夏季：变性热带大陆气团第3章气团和锋•气团•锋暖气团冷气团冷暖气团相遇后，其间有一个界面，这个界面实际上是一个过渡层(区)，这个过渡层(区)就称之为锋。锋（面）锋面（高空锋区）锋线锋是立体的，其水平宽度在近地面层约几十公里，在高空可达200-400公里，但是锋的长度（气团的水平尺度）可以达到几千公里。锋的空间结构TVTgftgagm锋面的特征之一：坡度①如果其它因子不变，锋面坡度随纬度增高而增大。在赤道上=0，故没有锋面存在；②锋面坡度与锋两侧温度差成反比。当温度差为零时，锋面不存在；③当锋面两侧平行于锋面的地转风速差为零时，锋面不存在；锋面的特征之二：温度场①水平温度梯度大。②锋区内温度垂直梯度特别小，常出现锋面逆温。锋面的特征之三：气压场锋位于低压槽等压线通过锋面时呈气旋式弯折，且折角指向高压。xz1005.01002.51000.0y锋面的特征之四：变压场暖锋前有暖平流——地面减压冷锋后有冷平流——地面加压冷锋前和暖锋后或静止锋附近——变压不明显暖锋冷锋暖锋后冷锋前锋面的特征之五：风场锋附近风的水平分布特征是具有气旋性切变。气流的辐合线锋面的特征之五：风场锋附近的风随高度变化有垂直切变。冷锋附近的风垂直切变暖锋附近的风垂直切变锋的分类冷锋暖锋锢囚锋锋面和横割暖锋的垂直剖面图暖锋静止锋冷锋冷锋静止锋冷锋冷锋暖锋暖锋暖锋锋面天气形成的因素：(1)锋面坡度(2)锋附近的垂直运动。包括：①磨擦辐合作用；②冷暖平流的作用(3)水汽和层结稳定度暖锋的云系卷云卷层云高层云雨层云积云地面图立体结构暖锋天气通常出现在雨层云中，属连续性降水，雨区宽度视锋面坡度而定。冷锋的云系逗点状云系卷云卷层云高层云雨层云高积云立体结构地面图第一型冷锋天气：冷锋过后风雨交加，等高空500hPa的槽过境后天气才能转好冷锋前产生降水夏天这种冷锋前有积雨云伴有雷阵雨天气积雨云淡积云第二型冷锋天气：降水出现在锋前，高空槽和地面锋线过境后，云层变薄，天气转好。如果冷锋前暖气团比较干燥，则冷锋过境后只出现风沙。准静止锋天气：(a)无降水或只有零星小雨，(b)产生大范围降水，停滞某地区会产生连阴雨。冷湿气团在地形抬升下形成层积云山脉暖式锢囚锋天气模式锢囚点高度(km)冷式锢囚锋天气模式锢囚锋降水不仅保留了原来锋和降水的特点，而且由于锢囚作用，使上升运动更加强烈，云层加厚，降水范围更大.锢囚点锋生和锋消的机制：①水平气流的辐合辐散②空气的垂直运动③空气的热量交换气流辐合气流水平辐合气流垂直运动我国境内的锋生区主要集中在华南到长江流域和河西走廊到东北这两个地区，常称为南方锋生区和北方锋生区。这两个锋生区和南北两支高空锋区相对应的。