天气原理第7章--01-大型降水天气过程.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,天气学原理,授课教师 尚可政,shangkz,;,shangkz,0931-8912626;15339835153,内蒙古自治区气象局气象知识培训班课件,兰州大学大气科学学院,本章主要分析降水，特别是暴雨形成的物理过程，影响我国大范围降水的环流形势及天气过程，形成暴雨的各种天气尺度系统等,。,第七章 大型降水天气过程,本章重点：,（,1,）降水和暴雨形成机制,（,2,）我国大型降水过程的环流特征,（,3,）低空急流对暴雨形成的作用,本章难点：,华南前汛期降水、江淮梅雨、华北与东北雨季降水环流特征及其产生暴雨的关键系统解释。,全球年降水量分布,概述,降水的形成与,诊断,大范围降水的环流特征,行星尺度天气系统对暴雨的作用,降水的天气尺度系统,暴雨中尺度系统,不同高度急流对暴雨生成的作用,.1,概 述,一、含义,大型降水主要是指范围广大的降水，,降水区可达天气尺度大小，包括连续性和,阵性的大范围雨雪及夏季暴雨。,二、降水的分级,三、我,国各地降水气候概,况,1.,各地雨量,年雨量分布极不均匀，从东南沿海向西北内陆减少,。,2.,雨,季,：,即,连阴雨,期。夏,季水汽充沛，降水量多，故,夏,季的连,阴雨期一般称为雨季。我国绝大多数雨量,集,中在夏,季，有明显的雨季、干季之分。,3.,各地雨季不同,云,贵高原,5,月下旬,-10,月下旬,青藏高原北部,6,月中旬,-10,月下旬,华南沿海雨季,4,月中,-10,月中旬,长江流域,6,月上旬,-9,月初,华北、东北雨季,7,月中旬,-8,月底,特,点：,雨,季一般出现在夏半年，降水分布不均匀，东南部雨季出现早，结束晚，雨季中有相对干期。,4.,我,国雨带活,动,雨带,：指一,次降水过程中，降水量相对集,中,的,地带；侯（旬）内平均降水量相,对,集,中的地区,。,几个主要雨带,江南春雨期：,3,月下旬,-5,月上旬，江南地区,(,25-29N,),，,雨,量较小。,华南前讯期,：,5,月中旬,-6,月上旬,(25,天左右,),，,华南，,雨,量迅速增大。,江淮梅雨,：,6,月中,-7,月上旬,(,约,20,天,),，长江中,下游，,连,阴雨,。,华北东北雨,季,：,7,月中旬,-8,月下旬,(,约,40,天,),，雨带,停滞,在,华北和东北地区。,淮河秋雨期：,9,月中旬,-10,月上旬，淮河流域，雨,量较小。,5.,中,国暴雨的分布特征,不仅发生在沿海，而且出现在内陆,;,华南沿海和东南沿海的降水量极值多数,由台风,引,起,;,长江中下游和淮河流域暴雨主要由,6,7,月梅雨,锋,上西南涡所引起,;,黄,河中下游和海河流域的暴雨主要是四,川移出,的西,南涡和青海移出的西北涡造成；,暴雨极值与地形有关，多发于暖季。,.2,降水的形成与诊断,一般,降水形成过程,暴雨形成条件,有利于中国大暴雨发生的环流形势,一、一般降水的形成过程,水汽条件,-,宏观,垂直运动条件,-,宏观,云滴增长条件,-,微观物理条件,二、暴雨成因,充沛的水汽供应,强烈的上升运动,持久的作用时间,有利的地形,三、有利于大暴雨发生的环流形势,在特定的天气形势下，当天气尺度系统移动缓慢,或停滞，很容易形成特大暴雨。我国的特大暴雨和连续,暴雨除由单纯的热带天气系统引起的以外，多发生在夏,季副高北部的副热带锋区上，并与两类稳定的长波流,型：,稳定纬向型,和,稳定经向型,密切相关。在稳定的大形,势背景下，短波槽、低涡、气旋等天气尺度系统的活,动，造成一次次的短期暴雨过程，而在一定的天气尺度,系统的背景下，许多的中、小尺度系统发生、发展造成,一次次的短时暴雨过程，行星尺度、天气尺度和中小尺,度系统的共同作用便造成了,持续性的暴雨过程。,造成中国大暴雨的两类环流型,稳定纬向型,东亚上空南支锋区比较平直，,副高脊呈东西向,，在平直西风带中，不断有小槽东移，低空有东西向切变线，地面为静止锋。,稳定经向型,副高呈块状,，位置偏北而稳定，其西侧长波槽稳定，槽前维持明显的经向偏南气流，低空有南北向或东北,-,西南向切变线。,返回,充沛的水汽供应,水汽的供应取决于两方面,大气中水汽的含量（,T-Td5,C,作为湿区）,水汽的输送和累积,指标,水气条件的诊断分析,1.,可降水量,2.,水汽源地,3.,水汽通量：,表示水汽的来源、输送量大小及其与天气系统的关系,4.,水汽通量散度：,表示输送来的水汽能否集中及集中程度如何，即在某一空间范围内水汽的辐合或辐散量。,返回,强烈的上升运动,大尺度天气系统的作用并不是直接造成暴雨的原因，因为垂直速度很小，只有几厘米,/,秒，在水汽充沛的条件下，造成的降水只有,1-2mm/,小时或,24-48,毫米,/,天，最多达到中,-,大雨，而达不到暴雨。,天气系统在暴雨形成中的作用是制约造成暴雨的,中尺度,系统的活动和造成水汽的集中。,大气与降水有关的垂直上升运动大致可分类如下,：,1.,锋面抬升作用引起的大范围,斜压性上升运动,；,2.,低层辐合、高层辐散引起的大范围,动力性上升运动,；,包括锋面、气旋、低涡、切变线、高空槽等西风带天气系统，也包括台风、,ITCZ,、东风波等热带天气系统，还包括低空急流、气流汇合带等流场系统以及热带云团等系统。,3.,中尺度,系统引起的强烈上升运动,包括飑线、重力波、中尺度对流辐合体（,MCC,）、中尺度辐合线等，这种,中尺度系统是直接造成局地大暴雨和烈性风暴的主要原因,。,4.,小尺度,局地对流,活动引起的上升运动,5.,地形,引起的上升运动,返回,两种含义：,降雨天气系统移动缓慢甚至停滞不动,（副热带高压脊、长波槽、切变线、静止锋和大型冷涡等大尺度天气系统的长期稳定）,多次重复出现降雨天气系统,1954,年,6-7,月一个月内有,11,次西风槽,-,气旋波发展东移出海，每次造成长江流域大范围暴雨。,持久的作用时间,返回,地形的强迫抬升,地形的辐合和阻塞作用,喇叭口地形,地形还可起到触发作用,抬升运动或背风波促使潜在不稳定能量释放，激发重力波、中尺度扰动,有利的地形,返回,.,3,大范围降水的环流特征,我国的雨季一般开始于夏季风爆发，止于夏季风撤退，雨带的南北位移是和东亚环流的季节变化有关，受副高脊线、南亚高压脊线、副热带西风急流和东亚季风季节变化影响。,华南前汛期暴雨,梅雨暴雨,北方暴雨,西太副高与我国夏季三大雨带,返回,一、华南前汛期降水,华南是指武夷山,-,南岭以南的广西、广东、福建和海南等省区区域，雨期长，雨量大，可分为两个雨季：,华南前汛期,：西风带环流系统与热带季风系统相互作用形成的降水,华南后汛期,（台风汛期）：由台风，,ITCZ,等热带系统造成的降水,一,般特征,（,1,）,4-6,月为华南前汛期，降水主要发生,在副,高,北侧,的,西风带中，,5,月中旬雨量,迅速,增大进入盛期,（,2,）,5,月中旬以前，大雨带位于华南北部,，主,要是,锋,面,降水,（,3,）,5,月中旬以后，受季风影响，大雨带,移至,华南,沿,海,，降水量增大，主要为暖,区降,水,2.,华,南前汛期降水特,点,（,1,）降水有两个大值带：武夷山到南,岭南麓和,沿,海,（,2,）多暴雨，以,6,月最多,（,3,）暖区降水，降水量比锋面降水大,3,5,倍,，,局,地性强，降水范围小,（,4,）夜雨现象明显,3.,环流特征,（,1,）,背景环流特征,基本上处于从春到夏逐渐演变的冬半年的环流形势下，处于东亚环流,6,月突变之前。,冬季环流特征：对流层中高层西风带伸展较南，冷空气不时到达华南以至南海北部，南支西风仍然活跃，高层,南亚高压,尚未跃上青藏高原，副热带高压也尚未进入我国大陆，印度西南季风还未爆发。,（,2,）,500hPa,环流型（,中高纬度环流特征,）,两脊一槽型,：贝湖槽，乌山以东及亚洲东部脊，南,支槽、副高稳定，经向度,两槽一脊型,：中纬度较平直，副高稳定，西南季风,活跃，西南低空急流,多波型,：中高纬均纬向型，多波状，移动性低,槽与南支槽活动均频繁,共同点,是西风带环流系统与热带季风系统相互作,用形,成,的,副热带高空西风急流北跳稳定在,30N,以北,副热带高压脊稳定在,18N,附近或以南地区,，华,南,上,空,为平直西风带，底层常存在南北,两条,低空急流,中高纬均有低槽活动，北方冷空气与活跃,的东,亚,季,风,气流交汇于华南,200,百帕中南半岛上南亚高压控制,4.,锋前暖区暴雨,锋前暖区暴雨是华南前汛期暴雨的一个重要特色,特点：,强度大。一般为冷锋暴雨的,3-5,倍,范围小。占整个区域的,1/3-1/4,以下,强对流降水，伴有强烈雷暴活动,降水量相对集中,成因：,1.,边界层内浅薄冷空气的侵入,（华南大气具有足够的,暖湿不稳定,）,2.,地形影响（抬升及喇叭口地形）,3.,海陆分布（水气输送、,海陆风效应,）,二、梅雨暴雨,（,Mei-yu,Plum rain,Baiu,Mold rain,Tsuyu,）,1.,什么是梅雨,梅雨,是指每年,6,月中旬到,7,月上、中旬初夏，我国长江中下游（指宜昌以东的,28-34N,范围内或称江淮流域）至日本南部这狭长区域内出现的一段连阴雨天气。,名称来由,：源于我国，古称“黄梅雨”，长江中下游地区的群众习惯上取“芒种”节气为梅节令，此时正值梅熟时节，因此也叫“黄梅”,晋代有“夏至之雨，名曰黄梅雨”,宋贺铸（贺梅子）：,青玉案,词中有“一川烟草，满城风絮，梅子黄时雨”,宋陈岩肖在,庚溪诗话,中有“江南五月梅熟时，霖雨连旬，谓之黄梅雨”,此外，由于这一时段空气湿度大，百物极易获潮霉烂，故也称“霉雨”,2.,梅雨的天气特征,长江中下游多阴雨天气，雨量充沛，相对湿度很大，日照时间短，降水一般为连续性，但常间有阵雨或雷雨，有时可达暴雨程度。,降水年际变化大，表现在梅雨的起讫时间、长度差异和梅雨雨量、地区分布差异这两个方面。,3.,正常梅雨和异常梅雨,“,入梅,”,，,“,出梅,”,正常（典型）梅雨,：平均,6,月中,-7,月中旬，持续,20-30,天（即,“,芒种,”,和,“,夏至,”,之间），,200-400mm,早梅雨,：出现在,5,月份,(,“,芒种,”,以前开始）的梅雨，平均,5,月,15,日，,14,天，,“,冷水黄梅,”,（出梅后雨带南退）,迟梅雨,：,6,月下旬以后开始的梅雨，半月，,“,阵头黄梅,”,，多雷雨，雨量集中,特长梅雨,：,1954,，,1998,，,1991,“,短梅,”,和,“,空梅,”,：旱,倒黄梅,：,“,小暑一声雷，黄梅倒转来,”,，一周到十天半个月,4,.,梅雨天气过程的,环流形势,副高西伸北跳，控制华南地区，整个东亚环流,完成了从春到夏的调整，雨带同时北跳，华南汛期,结束，江淮梅雨开始，印度季风爆发，副热带西风,急流从印度北部跳到高原北部，,100hPa,反气旋轴线,北跳到,34N,。,梅雨的开始与这个地区稳定而持续的西南季风,的建立一致。,（,1,）高层,（,100,或,200hPa,）,主要的环流特征是,江淮上空有一暖性反气,旋,。这是从青藏高原东移过来的南亚高压，高,压的北侧和南侧分别有西风急流和东风急流。,（,2,）中层,（5,00hPa,）,主要的环流特征是,副热带地区,：西太副高呈带状分布，,120,E,处的,西太副高脊线稳定在22,N,左右,；,中纬度地区,：巴尔喀什湖及东亚东岸（河套到朝鲜之间）建立了两个,稳定的浅槽,，长江流域盛行西南风，并与来自北方的偏西气流构成,气流汇合区，利于锋生,。,高纬度地区,：欧亚大陆呈,阻塞形势（,50-70N,）,，有三类。,第一类是,三阻型,，自东向西分别位于亚洲东部雅库茨克一带、贝加尔湖以及欧洲东部一带。在这些阻高南部,中纬地带,（35-45,N,）,是平直西风带，且有锋区配合，并不断有短波槽生成东移。,第二类是,双阻型,，西阻位于乌拉尔山附近，东阻在雅库茨克附近，两个阻高之间为一宽广的低压槽，35-45,N,为平直西风带。,第三类是,单阻型,，,这个阻高一般位于贝加尔湖北方，而东北低槽的尾部可伸至江淮地区上空。,双阻型在梅雨期和后期易出现，一般称为“标准型”。,（,3,）,低,层,850,或,700hPa,有江淮切变线，其南侧有西南风低空急流。切变线上常有,西南低涡东移,。在,地面,则有,静止锋,，并有静止锋波动，产生,江淮气旋,。,中纬西风带有较强的低槽东移，发展为锋面气旋。,5.,典型梅雨的环流特征,：,大尺度环流,高低空配置,高空形势,中高纬度西风减弱北辙，南支西风消失，高空南亚高压跃到青藏高原上空，印度季风爆发，西太平洋副高稳定北跳到,20N,以北，徘徊于,22N-26N,之间，暖湿季风气流源源不断输送到江淮上空，而减弱的冷空气主体也只能到达江淮流域，冷暖空气的持续交绥就造成了静止锋和连绵的阴雨。,地面形势：,地面图上,江淮流域有静止锋停滞,，若,500,百帕平直西风带上有,较弱的低槽,东移,，则在低空常有西南涡与之配合,沿切变线东移，在地面上引起静止锋,波动产生江淮气旋。,中纬西风带上有,较强的低槽东移时,，,静止锋波动能发展为完好的锋面气旋,6.,江淮梅雨锋结构特点,梅雨锋,：,梅雨期间的静止锋，称为梅雨锋。它是夏季季风气流和极地气团或变性极地大陆气团之间的辐合线，具有热带辐合带性质。,特点,：,锋面两侧水平温度梯度小，湿度梯度较大。,三、华北和东北,雨季降水（,北方暴雨,）,7,月中旬至,8,月下旬，江淮梅雨期结束，雨带移至华北和东北地区形成本地区雨季。,对应副热带高压的再次北跳（副高脊位于,28,-30,N,），并到达最北位置，热带辐合带也到达,20,N,。,1,.,气候特征,（,1,）雨季历时短，,暴雨强度大,1953,年山西,53.1mm/5,分；,75/8/7,，河南林庄,1060/24H,，,1605/3D,；,63/8/2-8,，河北獐么,2051/7D,；,77/8/1-2,，毛乌素沙漠中的木多才当,1400,（,2,）,局地性强，,年际变化大,（,3,）,暴雨时间集中,（,7,月下到,8,月上，,60%,），,（,4,）,与地形密切相关,（山脉迎风坡,60.4%,，平原,34.2%,）,2,.,典型天气形势,高空槽（冷锋）型,暖切变型,黄河气旋型,高空冷涡型,东高西低形势,图：梅雨期,500hPa,环流形势,-,单阻型,G,G,G,单阻型：阻高位于贝加尔湖北方。,图：梅雨期,500hPa,环流形势,-,双阻型,G,G,G,双阻型（标准型）：西阻高位于乌拉尔山附,近，东阻高在雅库茨克附近。,图：梅雨期,500hPa,环流形势,-,三阻型,G,G,G,G,G,三阻型：东阻高位于亚洲东部勒拿河、雅库次克一带；西阻高位于欧洲东部；中阻高位于贝加尔湖西北方。,华南,4-6,月降水量图,(mm),华南,4-6,月暴雨日数占全年暴雨日数的百分比,图：典型梅雨形势,D,D,D,G,G,G,北方暴雨,D,D,D,D,D,两脊一槽型特征：乌拉尔山以东的西伯利亚西部和亚洲东岸的中高纬度地区为高压脊，贝加尔湖地区为低槽,两槽一脊型特征：中亚地区为脊，乌拉尔山以东的西伯利亚西部和亚洲东岸为低槽。,61,多波型：中高纬环流呈多波状，振幅较小，在欧亚大陆范围内，高纬地区至少有,2,个以上的低压中心；与低压中心相对应的移动性低槽活动较为频繁；同时，南支波动也较为频繁。,62,63,江淮上空维持一个强大的暖性反气旋（南亚高压）,C,C,A,梅雨期大暴雨天气系统,700hPa,系统,切变,切变低涡,低涡,低槽,台风,其他,合计,次数,百分率（,%,）,18,36,7,14,13,26,10,20,2,4,0,0,50,100,地面系统,静止锋或波动,气旋,冷锋,台风,其他,合计,次数,百分率（,%,）,26,52,14,28,4,8,2,4,4,8,50,100,G,G,G,G,G,G,暖切变型,G,G,C,1975,年,7,月,29,日,08,时,500hPa,流线,D,72,.4,行星尺度天气系统对暴雨的作用,暴雨是各种天气尺度系统相互作用的结果，尤其是特大暴雨或持续性暴雨都是在几种尺度的天气系统（行星尺度、天气尺度、中小尺度）明显有相互作用的情况下，大系统制约和孕育小系统的发生和发展，小系统产生以后成长壮大，反过来对大系统起作用，使整个暴雨系统能继续维持和加强。,大范围行星尺度系统制约了天气尺度系统和中间尺度系统的活动，天气尺度系统又制约了直接造成暴雨的中尺度系统的发生和发展移动，而中尺度系统又决定着小尺度的活动。另一方面，中小尺度系统的反馈作用又可使天气尺度系统得到维持和加强。这反过来又影响中尺度天气系统活动的强度。,一、行星尺度天气系统含义：,水平尺度,3000,-8000,公里的天气系统，包括副高、阻塞高压、长波槽脊、热带辐合带（,ITCZ,）、高空急流、洋中槽等。,分为：,稳定纬向型,稳定经向型,行星尺度天气系统,只能控制影响暴雨的天气尺度系统，其本身并不能决定会否有暴雨出现。在同一种行星波形势下，有时会产生暴雨，有时不会，这必须结合天气尺度系统和中尺度系统分析，因为行星尺度系统,只起着提供有利于暴雨发生的环流背景,。,二、对暴雨的作用,1.,影响和制约天气尺度系统,影响天气尺度系统的移动速度,影响天气尺度系统的强度变化,使影响暴雨的天气尺度系统能重复,出现，造成持续性暴雨,造成不同尺度天气系统的相互作用,2.,决定暴雨区的水汽来源或水汽通道，将,南海、孟加拉湾和太平洋的水汽不断向,暴雨区输送,；,3.,大致决定了雨带发生的地点、强度和持,续时间：大范围雨区一般出现在长波槽,前,；,三、几种行星尺度系统的具体作用,（一）行星尺度系统的类型,1.,西风带长波槽,巴尔喀什湖大槽,贝加尔湖大槽,太平洋中部大槽,青藏高原西部低槽,2.,阻塞高压,乌山阻高,雅库次克,-,鄂霍茨克海阻高,贝加尔湖阻高,3.,副热带高压,4.,热带环流,（二）不同行星尺度系统的作用,1.,西风带环流,：,以长波系统或阻塞系统为主，移动,缓慢，变化比较小,使中高纬度的环流形式在一定时期内保持相对稳定,使引起暴雨的天气尺度系统在同一地区多次出现，,或者造成天气尺度系统出现停滞,当长波系统出现强烈发展，大尺度形势经向度大。,使得北方冷空气可以到达较低的纬度，暖空气到达,很北的纬度，同时较低纬度的气旋性系统可向北方,移动,2.,副热带系统,同我国暴雨关系密切,西太副高与我国雨季的关系,副高的位置决定了水汽通道，水汽常沿副高西侧 的南风或副高西南侧的东南风输送，当副高西北侧或南侧低空有偏南风出现时，水汽输送更强,对流层上部青藏高压的活动对暴雨影响也很显著，当它东移时，会与副高打通，阻挡台风或西南涡北上，造成台风或西南涡的停滞或少动,3.,热带环流系统,是暴雨的主要水汽来源。尤其盛夏华北暴雨场出现在热带辐合带和台风北上的时期。,ITCZ,北上时，副热带高压也北上。孟加拉湾风暴或低压能将大量水汽输送到我国西南地区。,.5,降水的天气尺度系统,降水天气系统指具备降水条件、伴随降水过程的天气系统。它分为：,天气尺度系统，降水以中小雨为主,中小尺度系统，以较强降水为主,天气尺度系统包括,：,锋面、气旋、高空槽、低空切变线、高空冷涡、低空低涡、低空急流、台风及东风波等，尺度一般在,1000-3000,公里。,切变线,低空低涡,高空冷涡,低空急流,高空槽（短波槽）,锋面气旋,天气尺度系统对暴雨的作用,一、切变线,1.,含义,一般把出现在低空（,850,和,700,hPa,面上）风场上具有气旋式切变的不连续线称为切变线。,2.,切变线的类型,根据切变线的,风场形式,，切变线可分为：,1,）,冷锋式切变线,：偏北风与西南风之间的切变线。这类,切变线偏北风占主导地位，常自北向,南移动，性质类似冷锋。,2,）,暖锋式切变线,：东南风与西南风或偏东风与偏南风之,间的切变线。这类切变线西南风或偏,南风占主导地位，切变线往往自南向,北移动，性质类似暖锋。,3,）,准静止锋式切变线,：偏东风与偏西风之间的切变线。,冷式切变,暖式切变,3.,切变线的季节变化,时间,副,高脊线,位置,切变线,活动,地区,名称,5-6,月,20,N,以南,华南,华南切变线,6-7,月初,22,-25,N,江淮流域,江淮切变线,7,月中旬,-8,月,30,-35,N,华北,华北切变线,4.,江淮切变线的降水,（,1,）大多数江淮切变线过程都能带来暴雨,。,（,2,）降水区多位于地面锋线的北部、,700,百帕切变,线以南地区。,（,3,）风速偏南分量越大，而锋面坡度愈陡，则上升,运动愈强，降水量愈大。,（,4,）冬半年多连续性降水，雨区较宽而雨量较小；,夏半年常出现雷阵雨，降水区窄而降水量大。,5.,江淮切变线的形成,700,百帕槽线在移动过程中，南端受副高阻挡，槽线停滞或移动缓慢，而北端则继续东移，使槽线顺转而成为东西走向的切变线。,6.,江淮切变线的移动,（,1,）高空槽加深，地面气旋发展，槽后切变线南,移。,（,2,）冷锋式切变线南移，暖锋式切变线北移，有,西南涡沿切变线东移，切变线经历南北摆动。,（,3,）西太副高脊加强北上，整个切变线北抬；反,之，南移。,7.,江淮切变线的转换,（,1,）含义：旧的切变线消失，新的切变线建立,过程，即,切变线的新陈代谢过程,。,（,2,）过程,:,（,a,）,（,b,）,（,c,）,8.,切变线的消失,(1),切变线南移逆转为西风带低槽而消失,(2),切变线北方小高压合并于副热带高压而消失,二、低空低涡,指存在于地面,2,-,3,公里上空的闭合小低压，包括,西南涡、西北涡、高原涡等。,1.,西南涡,的定义,一般指形成于四川西部地区，,700,（或,850,）,hPa,上的具有气旋性环流的闭合小低压，直径一般在,300,-400,公里左右。,1958,年,3,月,21,日,700hPa,图,2.,西南涡的形成,(1),地形的作用,背风坡的减压作用,绕流与侧向摩擦作用,(2)500,百帕上有高原槽东移，槽前正,涡度,平流造成低层减压,(3)700,百帕上有辐合气流的环流形势,3.,西南涡的发展,（,1,）冷空气从低涡的西部或西北部侵入，低涡东,移发展；,冷空气从东或东北部侵入低涡，则使西南涡,的气旋式环流减弱，使低涡填塞。,（,2,）,500,百帕上青藏高原低槽发展东移，有利于西,南涡的东移和发展,。,4.,西南涡的移动,(1),西南涡移出的年平均频数占其总数的,41%,(2),移动路径,:,向东南移动至贵州、湖南、江西、福建出海，,有时会影响到广西、广东；,沿长江东移入海；,向东北方向移动，经陕西、华北地区出海，有,时甚至可进入东北地区。,(3),移动方向与太平洋高压的关系,东亚沿海大槽显著发展，太平洋高压位置偏南，,低涡多向东南方向移动；,东部无大槽，太平洋高压较强，低涡多向东北方,向移动；,太平洋高压强度较弱或正常，低涡都向正东方向,移动。,(4),西南涡的移向与相应的,500,百帕面上气,流方向基本一致，但略偏南些；移速,则为,500,百帕面上风速的,50%-70%,；,(5),位于切变线上的西南涡，常沿切变线,东移。,5,.,西南涡的天气,(1),低涡在原地时,:,可产生阴雨天气；,低涡移出时,:,95.5%,有降水，雨区主要分布在低,涡,的中心区和低涡移向的右前方。,(2),低涡天气有日变化，一般夜间或清晨比白,天坏些。,(3),西南涡发展东移时，雨区也扩大东移，降水强度增,加，同时引起地面锋面气旋的发生发展，大风、低,云、恶劣能见度等也随之出现。,三、高空冷涡,1.,含义,高空冷涡是大尺度的环流系统，从低空到高空都有表现，是比较深厚的系统，如东北冷涡、华北冷涡等。,2.,东北冷涡,指我国东北附近地区具有一定强度（,闭合等高线多于两根）、能维持,3,4,天、且有,深厚冷空气（厚度至少达,300,400,百帕）的高空气旋性涡旋，出现时间以,5,6,月为最多，,8,月和,3,、,4,月为最少。,3.,东北冷涡的发生发展过程,高空西风槽加深，槽的南部断离母体,而形成冷涡（与切断低压形成相同）,两个或更多的低压北上与东北低压合,并，于是高空槽充分加深形成冷涡。,东北冷涡形成过程,4.,东北冷涡的天气,具有不稳定的特点,冬季：持续性低温天气，出现冰晶结构低,云，可以有很大的阵雪,夏季：对流性不稳定，常造成雷阵雨天气,四,、低空急流,1.,定义,是与夏季强降水相联系的、位于,600-900,百帕之间的水平动量相对集中的气流带。,日常工作中常把,850,或,700,百帕等压面上，,风速,12,米,/,秒的西南风极大风速带称为低空,急流。,2.,特征,（,1,）水平方向：急流两侧有较强的风速水平切变,（,2,）垂直方向：,a.,具有风速极大值，急流上下均有明显的风速,垂直切变，主要存在于夏季，与暴雨相联系；,b.,急流上下风速均随高度减少，只是在急流之,上随高度减弱较慢或风速上下几乎相等，主,要存在于冬半年与强降水（雪）相联系，出,现次数较少。,（,3,）超地转特性,3.,环流背景与结构,（,1,）低空急流的位置,低层：,850,或,700,百帕,位于副高西侧或北侧，它的左侧经常有低空,切变线和低涡活动。,高层：,200,百帕,位于高空西风急流入口区的右侧或南亚高,压东部脊线附近。,（,2,）雨区位置,：,低空急流左侧低空切变线右侧,（,3,）低空急流的走向,5,、,6,月份,:,低空急流呈东西向或东北东,-,西南西向，吹,WSW,风。,7,、,8,月份,:,低空急流呈南北向或东北,-,西南,向，吹,S,风或,SW,风。,南方低空急流多呈纬向型，北方的低空急,流多呈经向型。,4.LLJ,的形成和维持机制,（,1,）经向垂直反环流与,LLJ,的形成和维持,高空急流入口区的右侧，高空辐散，低层气压降低，偏北气流沿南亚高压东侧吹至,JE,的北侧辐合下沉。由于高空辐散，低层减压，副高北侧气压梯度加大，辐合上升并有西南涡生成，同时气压梯度力做功使气流加速，西南风增同时经向垂直反环流形成。,(2),经向垂直正环流与,LLJ,的形成,若高层有南支槽，槽前有,高空辐散，辐散气流向北流动，气压力做功使西南风加强，从而加强高空西风急流，并在高空西风急流的北侧（即急流入口区的左侧）下沉，向南流，汇入暴雨区的上升气流，构成一个经向垂直正环流。,5.,低空急流与暴雨,（,1,）低空急流的出现有利于暴雨的形成,输送水汽，水平水汽通量辐合,输送暖湿气流，导致大气产生不稳定层结,产生上升运动,（,2,）暴雨产生于低空急流的左前方（,200,公里,）,（,3,）低空急流与暴雨相互作用,经向垂直环流与暴雨的相互作用,6.,低空急流的活动,华南前汛期的低空急流,可分为三类：,(1),南移类,(2),北移类,(3),复合类,五、高空槽（短波槽）,1,后倾槽,2,前倾槽,六、锋面气旋,1.,暖锋,锋的摩擦辐合上升,锋面强迫抬升,高空槽前系统性上升,负变压的辐合上升,降水区在锋前,2.,槽前冷锋,锋的摩擦辐合上升,锋面抬升,高空槽前系统性上升,正变压的辐散下沉 降水区在锋后,3.,槽后冷锋,锋的摩擦辐合上升,锋的强迫抬升,高空槽后系统性下沉,正变压的辐散下沉,降水区在锋前（不稳定）,4.,暖区,摩擦辐合作用小，高空槽前系统性上升，,降水小或无降水。,5.,气旋波顶,摩擦辐合上升最强,高空槽前系统性上升，有较大降水,七、天气尺度系统对暴雨的作用,1.,制约形成暴雨的中尺度系统的活动,（,1,）可提供中尺度天气系统生成的条件或环境场,（,2,）天气尺度的上升运动是中尺度系统发生的触,发条件（促成不稳定能量释放的触发条件）,（,3,）对中尺度系统起组织和增强作用,（,4,）决定中小尺度移动的方向（中小尺度系统生,成后,一般沿对流层中层（,700,或,500,百帕）,气流移动）,2.,造成暴雨区的水汽集中,低空大范围的水平辐合场，可造成水汽辐合，使暴雨区水汽有集中的趋势，为暴雨的发生提供充足的水汽条件大尺度辐合场中的上升运动使湿层增厚。,3.,在天气尺度系统中上下不同性质的平流造成位势不稳定层结,4.,天气尺度系统中风速垂直切变有利于中小尺度系统的发生和维持,5.,对暴雨作用的天气尺度系统的活动特点,（,1,）当天气尺度系统强烈发展或停滞摆,动时，易造成较强而持续的暴雨,（,2,）各种天气尺度系统的迭加会使降水,量加大,（,3,）在稳定的环流形势下，天气尺度系,统沿同一路 径移动，若干个系统,重复作用，形成持续性特大暴雨,中间尺度天气系统：,300,1000,公里，在天气尺度背景下发生发展，二者可相互转换，是产生暴雨的天气系统。,小尺度天气系统,：,积雨云是暴雨中的降水单体，是构成中尺度暴雨系统的基本成分，也决定降水效率。,.6,暴雨中尺度系统,1.,中尺度雨团,2.,中尺度雨带,3.,中尺度系统的不稳定发展及触发条件,.7,不同高度急流对暴雨生成的作用,参考高空西风急流的定义，使用纬向风分量和经向风分量来定义低空急流和超低空急流（即,900hPa,以下的极大风速轴），下面以,1998,年,7,月,22,日,08,时至,14,时发生在长江中游的一次大暴雨为例，来说明高空西风急流、低空西风急流和超低空西风急流对暴雨生成的作用。,超低空南风急流对暴雨的作用,低空西风急流对暴雨的作用,高空西风急流对暴雨的作用,超低空南风急流对暴雨的作用,1.,是暴雨区所需水汽的提供者,2.,是暴雨区超低空对流不稳定层结的建立者,和维持者,3.,是暴雨区超低空天气尺度上升气流的建立,者和对流不稳定能量释放的触发者,二,.,低空西风急流对暴雨的作用,1.,是暴雨区低空对流不稳定层结的建立,者和维持者,2.,是暴雨区低空天气尺度上升气流的建,立者和对流不稳定能量释放的触发者,三,.,高空西风急流对暴雨的作用,高空西风急流的作用主要表现在其强的风速切变和水平切变。,综上所述，,3,种急流在这次暴雨过程中皆具有重要作用，相对来说，超低空南风急流起到了决定性的作用，因为大量的水汽通量辐合是暴雨产生的根本条件。如果没有强大的水汽通量辐合，即使其他条件皆具备也只能产生较小的降水。,1,、我国主要雨带的季节性变动有什么规律？,2,、降水形成的物理条件是什么？,3,、暴雨形成的决定因素有哪些？,4,、梅雨的定义是什么？,5,、简述梅雨期降水天气过程的主要环流形势？,6,、何谓低空切变线？,7,、西南涡形成的条件和天气特点是什么？,8,、什么是低空急流？低空急流形成和维持与什么因素有关,？其结构有什么特点？,9,、简述天气尺度系统对暴雨的作用？行星尺度天气系统对,暴雨的作用？,