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1、第六章 天氣學(xué)基礎(chǔ),本章內(nèi)容,天氣系統(tǒng) 天氣過程,天氣過程： 各種天氣系統(tǒng)相互配合，隨著時(shí)間和空間而變化的過程。,天氣： 一地短時(shí)間內(nèi)的大氣狀況及其變化的總稱。 一地短時(shí)間內(nèi)各種氣象要素綜合表現(xiàn)出的大氣物理狀態(tài)。,天氣系統(tǒng)： 具有一定結(jié)構(gòu)特征，并能產(chǎn)生一定天氣的大氣運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。,第一節(jié) 天氣系統(tǒng),氣團(tuán) 鋒 氣旋 反氣旋 高空槽、脊 切變線,天氣系統(tǒng)尺度的劃分：,尺度的概念,尺度是表征一個(gè)系統(tǒng)在空間上的大小，或在時(shí)間上持續(xù)的長短。,天氣尺度的劃分 從水平尺度及持續(xù)時(shí)間來劃分。,一、氣團(tuán),定義,大范圍的空氣團(tuán)，在其內(nèi)部氣象要素的水平分布比較均勻，垂直變化基本一致，在其控制的區(qū)域內(nèi)，天氣氣候特征也大致

2、相同。,氣團(tuán)的概念,尺度,水平尺度幾百至幾千公里，垂直尺度幾至幾十公里,氣團(tuán)的形成和變性,形成的條件,大范圍性質(zhì)均勻的下墊面； 適合的環(huán)流條件（反氣旋冬季西伯利亞冷氣團(tuán)）,氣團(tuán)的變性,變性氣團(tuán) 氣團(tuán)內(nèi)部多晴好天氣 冷暖氣團(tuán)交界處多陰雨天氣,氣團(tuán)的分類,地理分類（氣團(tuán)源地的地理位置和下墊面性質(zhì)）:北半球,暖氣團(tuán) 熱帶氣團(tuán)、赤道氣團(tuán),熱力分類（氣團(tuán)的相對溫度）,氣團(tuán),暖氣團(tuán) 熱帶氣團(tuán)、赤道氣團(tuán),我國境內(nèi)的氣團(tuán),冬季,西伯利亞氣團(tuán)（絕大部分地區(qū)） 熱帶太平洋氣團(tuán)（東南沿海） 南海氣團(tuán)（云南）,夏季,二、鋒,鋒的概念,鋒區(qū)（鋒面）：,冷、暖氣團(tuán)之間的過渡區(qū)域。,鋒面,鋒線,鋒面兩側(cè)的氣象要素和天氣狀況

3、,氣象要素有明顯差異，天氣變化十分劇烈。,鋒的分類,鋒面天氣,鋒面附近的云、雨、風(fēng)等天氣，成為鋒面天氣。,冷鋒,冷鋒過境后的天氣,降溫和偏北大風(fēng),冷鋒分類,根據(jù)移動(dòng)速度和天氣特征劃分：,第一型冷鋒（緩行冷鋒，冷氣團(tuán)勢力一般） 第二型冷鋒（急行冷鋒，冷氣團(tuán)勢力較強(qiáng)）,第一型冷鋒（緩行冷鋒）,雨層云,高層云,卷層云,卷云,積云,第二型冷鋒（急行冷鋒）,碎積云,積云,積雨云,高積云,夏半年 積雨云 陣性降水 冬半年 層狀云（卷云、 卷層云、高層云、 雨層云） 連續(xù)性降水,暖鋒,暖鋒過境后的天氣,升溫,華北靜止鋒、江淮靜止鋒、華南靜止鋒、南海靜止鋒,準(zhǔn)靜止鋒（靜止鋒）,天山靜止鋒、昆明靜止鋒,地形靜止

4、鋒,錮囚鋒,三、氣旋cyclone,氣旋的概念,定義,氣旋是指在同一高度上中心氣壓比周圍低、占有三維空間的大尺度渦旋。,低壓（氣壓場） 中心氣壓比周圍低 氣旋（流場） 氣流逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（北半球） 氣流順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（南半球）,天氣：多陰雨天氣,四、反氣旋(anticyclone),反氣旋的概念,定義,反氣旋是指在同一高度上中心氣壓比周圍高、占有三度空間的大尺度渦旋。,高壓（氣壓場） 中心氣壓比周圍高 反氣旋（流場） 氣流順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（北半球） 氣流逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（南半球）,天氣：多晴朗天氣,影響我國的冷高壓,主要來自西伯利亞和蒙古地區(qū)，通常稱為蒙古高壓，也稱西伯利亞高壓。,冬季冷高壓南下，給我國帶來劇烈的

5、降溫和大風(fēng)的天氣。,太平洋副熱帶高壓,西太平洋副熱帶高壓（副高） 冬夏 位置北移西伸，強(qiáng)度增強(qiáng) 夏冬 位置南轍東退，強(qiáng)度減弱 冬季在南海形成獨(dú)立的南海高壓 范圍：500hPa等壓面588位勢什米線 位置：500hPa等壓面120E副高脊線,副熱帶反氣旋（副熱帶高壓）,副高的天氣,（1）在副高內(nèi)部，多晴朗少云的天氣，風(fēng)力微弱，天氣炎熱； （2）副高的西部和北部，多陰雨天氣；（3）副高的南部，一般天氣晴好，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)大風(fēng)、暴雨等天氣。,副高的移動(dòng)與中國雨帶,五、高空天氣系統(tǒng),西風(fēng)帶槽脊,中高緯度地區(qū)高空盛行著波狀的西風(fēng)帶氣流，西風(fēng)帶槽脊可以看成是疊加在西風(fēng)氣流上的波動(dòng)，波谷對應(yīng)著高空低壓槽（高空

6、槽），波峰對應(yīng)著高空高壓脊（高空脊），高空槽脊一般相伴出現(xiàn)。,超長波（13個(gè)），長波（47個(gè)），短波（8個(gè)）,槽線,槽線,脊線,脊線,極渦 D,副高 G,槽前脊后 上升運(yùn)動(dòng) 陰雨天氣,槽后脊前 下沉運(yùn)動(dòng) 晴朗天氣,活動(dòng)與中國的高空槽：西北槽、青藏槽、印緬槽,切變線、低渦和低空急流,切變線,低空（850、700hPa）風(fēng)向發(fā)生氣旋性切變（逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)）的不連續(xù)線。,冷式切變線,暖式切變線,準(zhǔn)靜止式切變線,切變線附近，氣流輻合上升，多陰雨天氣。 華北切變線、江淮切變線、華南切變線,第二節(jié) 天氣過程,寒潮天氣過程 大型降水天氣過程 臺(tái)風(fēng)天氣過程 對流性天氣過程,寒潮天氣過程：一種大規(guī)模的強(qiáng)冷空氣的活動(dòng)

7、過程。 寒潮天氣：劇烈的降溫和大風(fēng)； 有時(shí)伴有雨、雪、雨凇、霜凍、風(fēng)沙、雷暴 （春秋的江南地區(qū)） 寒潮大風(fēng)：西北大風(fēng)（東北、內(nèi)蒙古） 偏北大風(fēng)（華北、黃淮） 東北大風(fēng)（長江以南）,一、寒潮天氣過程,概念,冷空氣強(qiáng)度的劃分,單站冷空氣強(qiáng)度等級標(biāo)準(zhǔn),過程降溫：冷空氣影響過程中，日平均氣溫的最高值與 最低值之差。 溫度負(fù)距平：冷空氣影響過程中，最低日平均氣溫與該 日所在旬的多年旬平均氣溫之差。,寒潮出現(xiàn)的時(shí)間,最早：9月下旬 最晚：5月 最多：春季34月，秋季1011月 尤其是春季34月 持續(xù)時(shí)間：34天，長的可達(dá)89天,冷空氣的源地和路徑,寒潮的危害,農(nóng)業(yè),晚春：使幼嫩的作物和果樹遭受冷害或晚霜的

8、凍害。,秋季：初霜往往使作物的收成受到影響。,冬季：使我國大部分地區(qū)的越冬作物和果樹受到不 同程度的凍害。,畜牧業(yè) 北方大風(fēng)雪使牧區(qū)牲畜遭到凍餓和死亡。,漁業(yè),在海上，由于寒潮常形成風(fēng)力6級以上的大風(fēng)和浪高3米以上的大浪，使?jié)O業(yè)生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。,有益方面,低溫和大雪對于冬小麥的越冬和消滅病蟲害是有利的。,寒 潮 危 害 圖,我國各地的雨季,二、大型降水天氣過程,概念,范圍廣大的降水（連續(xù)性或陣性的大范圍雨雪及夏季暴雨）。,我國雨帶,每年初夏，我國湖北宜昌以東，2634N之間的江淮流域長時(shí)間的連陰雨天氣。,江淮梅雨,定義,梅雨（典型梅雨過程） 6月中旬7月上旬 入梅（梅雨開始）：6月615日

9、出梅（梅雨結(jié)束）：7月610日 持續(xù)時(shí)間：2024天 豐梅：持續(xù)時(shí)間很長，降水量很大的梅雨 枯梅（少梅）：持續(xù)時(shí)間短，降水量小的梅雨 空梅：個(gè)別年份，梅雨不明顯,華南前汛期：每年46月 華南前汛期盛期：5月中旬6月上旬 雨量高值帶：武夷山南嶺南麓 華南沿海 鋒前暖區(qū)暴雨，夜雨顯著,華南前汛期,華北、東北雨季：7月中旬8月下旬 特征：降水強(qiáng)度大，持續(xù)時(shí)間短 降水局地性強(qiáng)，年際變化大 降水時(shí)段集中 暴雨與地形關(guān)系密切,華北、東北雨季,洪澇災(zāi)害與濕害：都是某一地區(qū)、在某一時(shí)段內(nèi)的降水量、地表蓄水量、土壤含水量等比常年明顯偏多而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的危害。,類型,洪災(zāi)：,包括江河洪水和山洪，一般有突發(fā)暴雨或

10、長期的降雨引起，西部也可能由大量融雪引起，沿?？赡苡娠L(fēng)暴潮或海嘯引起。,澇害：,由于雨量過大或過于集中，或農(nóng)田排水不暢，造成農(nóng)田或其它植被生長區(qū)的地表積水過多，使植物受害的現(xiàn)象。,濕害（漬害、瀝澇）：,連陰雨時(shí)間過長，或雨水過多，或洪澇災(zāi)害之后農(nóng)田排水不良，使土壤水分長期處于過飽和狀態(tài)，土壤透氣不良，溫度過低，作物根系缺氧受到傷害，造成作物生長發(fā)育受阻或死亡的現(xiàn)象。,洪澇災(zāi)害的危害,暴雨洪水災(zāi)害與水土流失有著直接的聯(lián)系。,洪澇災(zāi)害能夠嚴(yán)重破壞平原水系工程。,洪澇能夠帶來泥沙毀滅良田，加重土地沙化。,如果降水太多則洪澇，偏少則干旱！ 干旱：是因長時(shí)期降水偏少，造成空氣干燥、土壤缺水、水源枯竭，影

11、響農(nóng)作物和牲畜正常生長發(fā)育而減產(chǎn)的現(xiàn)象。,春旱：,發(fā)生在35月份的干旱。,夏 旱：,發(fā)生在68月份的干旱。,秋旱：,發(fā)生在911月份的干旱。,冬旱：,發(fā)生在12次年2月份的干旱。,季節(jié)連旱：,連續(xù)兩個(gè)季節(jié)以上發(fā)生干旱。,臺(tái)風(fēng)（中國及東亞地區(qū)） 颶風(fēng)（美國及大西洋地區(qū)） 熱帶風(fēng)暴（印度洋地區(qū)）,三、臺(tái)風(fēng)天氣過程,臺(tái)風(fēng)：形成在熱帶海洋上，具有暖中心結(jié)構(gòu)的強(qiáng)烈發(fā)展的 熱帶氣旋。,標(biāo)準(zhǔn)：近中心地面最大風(fēng)力,熱 帶 氣 旋,熱帶低壓：8級（17.2ms）,熱帶風(fēng)暴：89級（17.224.4ms）,強(qiáng)熱帶風(fēng)暴：1011級（24.532.6ms）,臺(tái)風(fēng)：12級（32.7ms）,臺(tái)風(fēng),臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度：近中心地面最

12、大風(fēng)力 8級 中心海平面最低氣壓 960hPa 水平范圍：海平面氣壓場中最外圍的閉合等壓線 直徑一般 6001000km 垂直范圍：整個(gè)對流層及平流層下層,熱帶氣旋的分類,臺(tái)風(fēng)源地,西北太平洋,東北太平洋,西北大西洋,孟加拉灣,阿拉伯海,西南太平洋,西南印度洋,東南印度洋,西北太平洋臺(tái)風(fēng)源地,菲律賓以東,關(guān)島附近,南海中部,臺(tái)風(fēng)源地和臺(tái)風(fēng)季節(jié),馬紹爾群島以西洋面,710月，以89月為最多,臺(tái)風(fēng)季節(jié)（西北太平洋臺(tái)風(fēng)）：,登陸我國的臺(tái)風(fēng)：511月，主要集中在79月 5月、11月，登陸海南、廣東 6月、10月，登陸海南、廣東、臺(tái)灣、 福建、浙江 79月，登陸海南遼寧, 氣壓場,臺(tái)風(fēng)的結(jié)構(gòu)和天氣,臺(tái)風(fēng)

13、中心氣壓很低，中心氣壓960hPa，氣壓梯度很大，等壓線密集。臺(tái)風(fēng)外圍的氣壓變化較平緩，氣壓水平梯度較小。臺(tái)風(fēng)經(jīng)過時(shí)，當(dāng)?shù)貧鈮弘S時(shí)間的變化曲線呈漏斗狀，臺(tái)風(fēng)移近時(shí)氣壓急劇下降，臺(tái)風(fēng)中心過后，氣壓又迅速回升。, 溫度場 暖中心結(jié)構(gòu) 水平流場, 垂直流場, 臺(tái)風(fēng)云系（螺旋狀云系）,成熟臺(tái)風(fēng)的云系分布圖,臺(tái)風(fēng)的衛(wèi)星云系圖,臺(tái)風(fēng)的紅外衛(wèi)星云系圖, 臺(tái)風(fēng)降水,臺(tái)風(fēng)天氣：狂風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴潮,臺(tái)風(fēng)降水的來源：,云墻降水,螺旋云帶降水,臺(tái)風(fēng)與其他天氣系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的降水,與臺(tái)風(fēng)相聯(lián)系的熱帶云團(tuán)的降水,臺(tái)風(fēng)降水：300400mm，陣性降水,臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)主要受大型環(huán)境流場（副高、西風(fēng)帶高空槽）的引導(dǎo),臺(tái)風(fēng)路徑,四

14、、對流性天氣過程,概念,雷暴：旺盛發(fā)展的積雨云中發(fā)生的雷電交作的激烈放電現(xiàn)象。,天氣：陣雨、大風(fēng)、冰雹、龍卷等,分類,對流性天氣：雷暴所產(chǎn)生的天氣現(xiàn)象。,強(qiáng)對流性天氣：強(qiáng)雷暴所產(chǎn)生的天氣現(xiàn)象。,雷 暴 云,一般雷暴,風(fēng)向突變、風(fēng)速猛增、氣壓涌升、氣溫急降、濕度驟升,強(qiáng)對流天氣, 颮,颮：隨著雷暴云的來臨而突然出現(xiàn)的強(qiáng)烈陣風(fēng),與颮相伴的氣象要素：,明暗相間的層狀結(jié)構(gòu) 冰雹：直徑5mm 小冰雹：直徑25mm, 冰雹,雹災(zāi)：從強(qiáng)對流云中降下的冰雹，砸在農(nóng)業(yè)植物、畜禽和農(nóng)業(yè)設(shè)施上造成損傷和破壞的過程。,雹災(zāi)的時(shí)空分布,中緯度地區(qū)以午后到傍晚降雹為主，四川盆地和湘西、鄂西受青藏高原影響，以夜間降雹為主。

15、,時(shí)間分布,年變化,49月為降雹主要時(shí)段，占總數(shù)的84%； 56月為高峰期，兩月各占22%； 冬季極少降雹。,日變化,雹災(zāi)的危害,冰雹的危害主要是由于它降落時(shí)的機(jī)械破壞作用，砸壞 農(nóng)作物的葉片、莖稈、穗（莢、果），造成葉片破碎、 莖稈折斷、植株倒伏、花果脫落，打傷畜、禽，打破大 棚塑料和溫室玻璃。,使作物受到突然的低溫脅迫和造成土壤板結(jié)，還可能由 此引起各種生理障礙和病蟲害。,受雹災(zāi)田塊和大小比劃,龍卷：雷暴云云底伸展出的漏斗云 龍卷風(fēng)：龍卷伸展到地面形成的強(qiáng)烈旋風(fēng),中心地面氣壓400hPa 中心附近氣壓梯度2hPam 中心附近風(fēng)速100200ms 上升氣流50ms, 龍卷,強(qiáng)龍卷內(nèi)氣象要素：,龍卷的旋轉(zhuǎn)方向：,氣旋式、反氣旋式,陸 龍 卷,海 龍 卷,