08-第八章(2)-气团和锋-

气团和锋中国民航大学空管学院2020/2/22飞行中经常遇到的情况：在广大区域里气象条件变化不大在狭窄的范围内，气象条件却有显著的变化气团和锋是温带地区的主要天气系统，也是学习天气学原理的最基本部分。气团和锋一、气团（AIRMASS）1、定义同一时间，占据广大空间的大团空气，在水平方向上物理属性的分布比较均匀；在垂直方向上，各处的物理属性也比较相似；在它控制下的天气特点也大致相同，气象要素的变化不太剧烈，这种大团空气叫气团。2、气团的形成和源地气团源地：能使大块空气获得比较均匀物理属性的地区。气团的形成条件：范围大下垫面性质均匀适合的流场3、气团的移动和变性冷气团变性比暖气团快。4、气团的分类及其天气特点冷气团和暖气团干气团和湿气团稳定气团和不稳定气团冰洋、极地、中纬度、热带和赤道气团（1）地理分类法按照气团形成源地的地理位置和下垫面性质进行分类冰洋气团中纬度大陆气团中纬度海洋气团热带大陆气团热带海洋气团赤道气团4、气团的分类及其天气特点（2）热力分类法冷气团和暖气团4、气团的分类及其天气特点移经暖地表的冷气团的天气具有不稳定的天气特征：大气不稳定，对流和乱流容易发展多积状云，阵性降水天气有明显的日变化冬季可能形成烟幕或辐射雾地面能见度一般较好。移经冷地表的暖气团的天气具有稳定的天气特征：大气稳定，乱流弱能形成很低的层云、层积云有时有毛毛雨或小雨雪会形成平流雾地面能见度一般较差。5、我国的气团活动及其天气特征西伯利亚气团热带太平洋气团南海气团冬季的气团活动活动于我国境内的气团，多为其它地区移来的变性气团。西伯利亚气团热带太平洋气团热带大陆气团赤道气团5、我国的气团活动及其天气特征夏季的气团活动过渡季节的气团活动：变性西伯利亚气团热带太平洋气团5、我国的气团活动及其天气特征二、锋（一）锋的定义（二）锋的分类（三）锋附近气象要素的分布（一）锋的定义冷暖气团之间十分狭窄的过渡区域称为锋。在天气图上表现为一个等温线的密集区。•随高度向冷区倾斜，其下方是冷气团，上方是暖气团。•上宽下窄，近地面层约数十千米，在高层可达200－400千米，甚至更宽一些。（一）锋的定义忽略锋区－锋面锋面与地面的交线－锋线（简称锋）（一）锋的定义（二）锋的分类1、根据锋的移动情况冷锋暖锋准静止锋锢囚锋（1）冷锋（coldfront）冷气团向暖气团一方推移的锋。锋面在移动过程中，冷气团推动锋面向暖气团一侧移动，冷气团逐渐取代暖气团的位置。（二）锋的分类（二）锋的分类冷锋在我国各地均常见冬季最强，常能直驱我国华南及南海一带锋区附近冷平流较强，锋后地面冷高压强大，冷锋过境后，降温显著，有时造成寒潮天气夏季冷空气势力较弱，冷锋主要在北方活动。（2）暖锋(warmfront)暖气团向暖冷气团一方推移的锋。锋面在移动过程中，暖气团推动锋面向冷气团一侧移动，暖气团逐渐取代冷气团的位置。（二）锋的分类暖锋大多在我国东北地区和长江中下游活动很少单独出现，大多与冷锋联结在一起暖锋过境后，温度会普遍升高（二）锋的分类（3）准静止锋（stationaryfront）当冷暖气团势力相当时，锋面移动缓慢或呈准静止状态，称为准静止锋。（二）锋的分类（二）锋的分类由地形原因造成的准静止锋（4）锢囚锋（occludedfront）由于冷锋移速快于暖锋，冷锋赶上暖锋后，把暖空气抬升到高空，近地面层冷暖锋重叠，冷锋后部的冷空气和暖锋前部的冷空气形成交界面，称为锢囚锋；或由两条冷锋迎面相遇而构成的复合锋。（二）锋的分类①暖性锢囚锋：暖锋前的冷气团比冷锋后的冷气团更冷，锢囚锋有暖锋性质。②冷性锢囚锋：暖锋前的冷气团比冷锋后的冷气团相对要暖些，称为冷性锢囚锋。③中性锢囚锋：暖锋前的冷气团与冷锋后的冷气团温度差别不大，称为中性锢囚锋。（二）锋的分类（二）锋的分类－符号2、根据锋伸展的高度对流层锋地面锋空中锋3、根据构成锋的气团冰洋锋极锋（二）锋的分类（三）锋附近气象要素的分布1、温度与同一高度上四周空气温度相比，锋区内水平温度梯度特别大，即锋区的等温线密集。锋两侧的温差较大是锋存在的最重要的特征，温差大小是衡量锋面强度的重要指标，温差大的锋区强，温差小的锋区弱。锋区内的垂直温度梯度特别小，在垂直方向上穿越锋区，会遇到锋面逆温。2、气压在锋上暖气团中水平飞行时，气压变化不大；穿越锋区进入冷气团之后，气压逐渐升高。锋处于低压槽中，最大曲率在锋线处，是锋附近气压分布的基本特征。（三）锋附近气象要素的分布3、风从锋后到锋前，风呈气旋式逆转；进入冷区，风速加大，进入暖区风速减小风斜穿等压线吹向低压，地面锋线是气流的辐合线；自下而上穿越暖锋，风向顺转；自下而上穿越冷锋，风向逆转（三）锋附近气象要素的分布三、锋面天气及其对飞行的影响锋面天气主要指锋附近的风、云、降水、能见度等分布情况。本节所讲述的是锋面天气的一般模式。1、稳定的暖锋天气移动速度较慢，锋面坡度小依次出现Ci→Cs→As→Ns连续性降水常出现在地面锋线前雨层云中锋下冷气团中常有层积云、层云和碎层云出现有时在锋前后形成雾（一）暖锋天气及其对飞行的影响层状云中会有积状云突起，地面锋线附近有积雨云2、不稳定的暖锋天气（一）暖锋天气及其对飞行的影响如果暖气团来自干燥地区，水汽很少，锋上也可能出现一些高云，甚至无云。有时暖锋上的云层并不一定是连续成片的云层，而是夹着某些厚度不同的无云间隙，特别是当锋趋于消散时，云系通常是分层的。3、水汽含量少的暖锋天气（一）暖锋天气及其对飞行的影响4、在暖锋中飞行可能遇到的危险是：锋线附近和降水区内能见度往往很坏，碎云高度很低，可能有浓雾，云系范围大，穿越锋面或沿锋面飞行，主要靠仪表。长时间飞行易产生严重积冰，锋两侧温差较大，故锋两侧积冰区高度不同。应避开严重积冰的高度，选择在冰层以下或-20oC层上的高度飞行。暖锋中的湍流比冷锋弱，最大湍流区紧贴锋面之上，锋下比较平稳，暖气团稳定时，在暖锋云中飞行，气流比较平稳，不会产生危险。如果飞机升限允许，最好在云上飞行。暖气团不稳定时，注意Cb。（一）暖锋天气及其对飞行的影响（二）冷锋天气及其对飞行的影响暖空气稳定，则冷锋云系与暖锋云系大体相似，只是排列次序相反。暖空气不稳定，会出现对流云，锋线附近有Cb，有雷雨。我国冬半年暖气团多数比较稳定，而夏半年暖气团比较潮湿，多数是不稳定的。根据冷锋移速快慢，又可以把冷锋分为：移动较慢的称为第一型冷锋，也叫缓行冷锋，移动较快的称为第二型冷锋，也叫急行冷锋。（二）冷锋天气及其对飞行的影响1、缓行冷锋*移动速度较慢，坡度较小*云和降水主要出现在地面锋线后且较窄*层状云系出现的次序：Ns→As→Cs→Ci*暖气团不稳定时，锋线上和锋后会形成Cb（二）冷锋天气及其对飞行的影响2、急行冷锋云系和降水分布在锋线前和附近的狭窄范围内暖气团稳定，依次出现Ci→Cs→As→Ns暖气团不稳定，沿锋线形成狭窄积状云带，并能形成旺盛的积雨云锋线一过云消雨散，风速增加，出现大风（二）冷锋天气及其对飞行的影响在具有稳定性天气的冷锋区域飞行，与在暖锋区域飞行大体相同。在锋面附近可能有轻到中度的颠簸云中飞行可能有积冰降水区中能见度较坏道面积水，对降落有影响。在不稳定天气的冷锋区域飞行强颠簸飞机积冰雷电恶劣的能见度近地面的大风由于云系发展旺盛，高度很高，升限不高的飞机难以穿越或绕行，因此一般不要穿越锋区飞行。（二）冷锋天气及其对飞行的影响3、在冷锋中飞行可能遇到的危险是：锋面坡度很小云和降水区比更宽广降水强度小持续时间很长若暖空气潮湿且不稳定，常可出现积雨云和雷阵雨。在静止锋区域飞行与在暖锋区域飞行有类似的特点，但是穿越静止锋云系需要更长的时间。（三）静止锋天气及其对飞行的影响形成初期，锢囚点以上，天气恶劣，随着锢囚锋的发展，锢囚点以上云层逐渐变薄趋于消散，锢囚点以下天气将好转。在锢囚锋区域飞行，锢囚锋初期在锢囚点以上，将会遇到较宽广的云层和降水，还可能有雷暴、积冰和颠簸。锢囚点以下有低的云幕，能见度很差。锢囚锋后期，气象条件逐渐好转。（四）锢囚锋天气及其对飞行的影响四、我国的锋面活动（一）冷锋最常见，北方多于南方，冬半年多于下半年。路径：偏西或偏北路径——三北、华东偏北路径——南方（二）静止锋1、华南静止锋活动在华南地区和南海的静止锋，统称为华南静止锋，是影响华南地区的重要天气系统之一。2、云贵静止锋多由冷空气南下受山脉阻挡而形成3、天山静止锋冷空气受天山山脉阻挡而形成四、我国的锋面活动（三）锢囚锋我国出现的锢囚锋大体有三种情况1、气旋中冷锋追上暖锋形成2、冷锋相向而行，相遇形成3、地形作用形成四、我国的锋面活动（四）切变线具有气旋式切变的风场不连续线切变线两侧风向风速有明显差异，但温度没有多大差异。四、我国的锋面活动（四）切变线南侧西南气流水汽充沛常形成阴雨天气，与锋面配合带来比较严重的天气。冬季多为连续性降水，雨量小，但雨区较宽；夏季常出现雷阵雨，雨区较窄但雨量常达到暴雨程度。四、我国的锋面活动槽线、切变线四、我国的锋面活动练习1、锋两侧风速的变化是：当穿越锋到冷区时风速会()。A．减小B．增大C．不变D．弯曲2、冷暖气团间温差最大的区域是_____。A.槽线附近B.锋线附近C.切变线附近D.飑线附近3、锋附近的水平温度梯度___和垂直温度梯度___。（大还是小）练习4.冷锋分______________、_______________。5.大气很干燥的春季，如有强大的冷空气南下，中国西北、华北地区常产生危害飞行的天气现象是（）。A：大风和沙尘暴天气B：强降水C：雾D：云中积冰6.判断改错：冷锋锋区颠簸的强度取决于锋面强度、坡度、移速和大气层结稳定度。移速越大、坡度越大、温差越大、不稳定度越大，颠簸越强烈。7.判断改错：暖锋附近颠簸强度比冷锋强