收藏 分销(赏)

天气学原理知识点汇总.doc

上传人:人****来 文档编号:4375917 上传时间:2024-09-14 格式:DOC 页数:17 大小:270KB
下载 相关 举报
天气学原理知识点汇总.doc_第1页
第1页 / 共17页
天气学原理知识点汇总.doc_第2页
第2页 / 共17页
点击查看更多>>
资源描述
气团与锋 1、气团气团性质得改变就是如何发生得? 气团就是空气在气团源地经过对流、湍流、辐射、蒸发等物质与热量交换作用后,取得与下垫面相同得物理属性而形成得,当它离开源地移至与源地性质不同得下垫面时,二者之间又会产生水汽与热量交换,气团得物理属性发生变化,即发生气团变性。老气团得变性亦就是新气团形成得过程。 2、锋附近要素场得分布特征 T(温度)场 :水平温度梯度大(等温线密集); 垂直温度梯度小(因下面就是冷气团,上为暖气团,会出现温度垂直减率很小得情况甚至出现逆温);等位温线密集(锋区内,特别大,强稳定层)。 P(气压)场 :等压线通过锋面时呈气旋式弯折,且折角指向高压;锋线一般位于地面气压槽内;锋区内等压线(等高线)得气旋式曲率大。 变压场:暖锋前负变压明显;冷锋后正变压明显。 (地面变压与温度平流得关系:冷平流使地面气压增加,暖平流使地面气压减小) 风场 :(前提:不考虑摩擦,认为满足地转关系)锋线附近得风场具有气旋式切变,这种现象在有摩擦得地方更为明显。 3、锋得强度得变化 (1) 补充一些: 如何确定锋得强度(简单得说:锋得强度可用锋面两侧得温度差与水平距离(多用纬距)得比值来表示) 850hPa锋区内温度梯度判断,等温线越密集,锋区越强;剖面图上锋区内等位温线越密集、等假相当位温线折角越明显对流运动越强烈,锋区越强;各高度层对比,锋面坡度越小,锋面两侧温度差则越大,锋区越强。 (2) 锋强度得变化 锋强度得增强、减弱可以用锋生锋消得条件来判断。 锋生函数可以表示为: F = 水平运动 (f1)+ 垂直运动(f2) + 非绝热加热项(f3) F>0:锋生; F<0:锋消。 影响锋生锋消得因素(影响锋强度变化得因子) i.水平运动 f1 若水平气流沿着温度升度方向就是辐合得, 当f1>0,有锋生作用。 若水平气流沿着温度升度方向就是辐散得,当f1<0,有锋消作用。 有锋生作用并不一定有锋生成,还要求在相当广阔区域内,温度梯度或速度梯度都不能呈线 性分面。 ii.垂直运动得影响f2 若大气层结稳定(),w表示xyz坐标下得垂直速度,当暖气团中下沉,冷气团中上升,即时,F2〉0,有锋生作用,反之有锋消作用;若大气层结不稳定(),当暖气团中上升,冷气团中下沉,即时,F2〈0,有锋生作用,反之有锋消作用。 iii.非绝热加热f3 冷空气冷却,暖空气加热最为有利于锋生。非绝热过程得凝结潜热释放多在锋区暖空气一侧,因而有助于锋得生成及加强。 4、 地面图上锋移动速度得判断 i.根据锋面移动速度公式,地面图上锋得移动速度与附近变压梯度成正比,与附近气压槽深度成反比; ii.地面锋得移动与锋线两侧风场得分布情况有关,即决定于锋两侧垂直于锋线得风速分量,锋沿着垂直于锋得气流方向移动,在不考虑其它因素得前提下,风速越大移动越快; iii.地面锋得移动还受高空引导气流控制。700hPa与500hPa层上得气流对地面得锋面移动有引导作用,称此气流为引导气流,地面锋面移动速度与其上空引导气流垂直于地面锋线得分速成正比。移速经验公式可写成,其中a为引导系数,v为引导气流得速度,A为引导气流与锋面得交角。 iv.地面上运动得锋受地面摩擦与地形得作用,运动状态(速度、方向、坡度等)发生变化。移速因会地面摩擦而减小,锋面叠置状态有变化;当锋面遇到与自身大致平行得山脉时会受到阻滞,形成地形准静止锋(如天山准静止锋,南岭准静止锋,昆明准静止锋等),两侧锋面绕过山地时,整个锋线便成弓形;遇到高原、山地时若其后又有冷锋移近,可能会形成地形锢囚锋。 5、举例说明高空急流与行星锋区得联系。 在对流层中上层等压面图上,宽度为几百公里得等温线最密集得带状区域就是所谓得高空锋区,也称为行星锋区。由于等高线密集区常与等温线密集区同时存在,且位置偏离不大,有时也将等高线密集带称为行星锋区。行星锋区实际上就是中高纬度冷气团与较低纬度暖气团之间得过渡区域。北半球行星锋区主要有两支:北支介于冰洋气团与极地气团之间,一般称为极锋;南支介于极地气团与热带气团之间,一般称为副热带锋。急流就是风场得一个特征,在高空与低空,低纬度与中高纬度都可以出现,位于对流层上层或平流层中,高度通常为10km左右。 行星锋区与急流得关系非常密切,根据热成风原理:,高空锋区内温度梯度大,热成风大,高空急流在锋区之上形成。 例如,极锋急流与中、高纬度得高空行星锋区(极锋)相联系;副热带急流于中低纬度得高空行星锋区(副热带锋)相联系,形成于副热带高压得北部边缘,平均在200hPa副热带高压脊线以北1000~1500km处。 气旋得活动与行星锋区密切相关:地面锋线常常就是极锋行星锋区在地面上得反映。气旋得发生、发展一般都就是在锋区上进行得,其出现得最大频数以及主要路径与锋区得平均位置基本一致。 在高空急流得南侧,强反气旋式切变涡度造成得气流辐散有利于地面气旋得发展,在高空急流得北侧,强气旋式涡度有利于地面反气旋发展 气旋反气旋 1、 地面气旋或反气旋与高空系统有什么对应关系?什么原因造成这种配置? 高空槽前脊后对应地面气旋,槽后脊前对应地面反气旋。 造成这种配置得原因: 大气系统具有斜压性,温度场位相落后于高度场,高空平均冷温度舌落后于高空槽。 由于高空槽前有正涡度平流,气旋性涡度将增加,流场与气压场不适应,在地转偏向力得作用下产生气流辐散,辐散运动使正涡度增加不致太快。根据达因补偿原理,低层空气上升补偿,地面减压,地面空气在气压梯度力、科氏力与摩擦力得作用下向负变压区辐合以适应减压了得气压场,地面生成气旋,流场与气压场达到新得地转平衡。 同样道理,在高空槽后为负涡度平流区,该处反气旋性涡度增加,气流在地转偏向力得作用下辐合,使反气旋性涡度增加不致太快,辐合下沉运动使地面加压,又由于气压梯度力得作用,加压区气流辐散成为反气旋,流场与气压场达到新得地转平衡。 2、 地面气旋或反气旋得发展变化主要与什么因素有关?地形对气旋与反气旋有什么影响? 根据地面气旋发展方程可知影响气旋反气旋发展变化得主要因素有四项: 涡度平流(500hPa):正涡度平流区有利于地面气旋得发展;负涡度平流区有利于地面反气旋发展。 厚度(温度)平流(700hPa):暖平流区有利于地面气旋发展;冷平流区有利于地面反气旋发展。 大气稳定度:稳定大气不利于地面气旋反气旋得发展;不稳定大气有利于地面气旋反气旋得发展。 非绝热加热:加热有利于地面气旋发展;冷却有利于地面反气旋发展。 地形对气旋反气旋得影响: 山脉得作用:迎风面使气流被迫抬生,背风坡产生下沉运动。气旋在迎风面阻塞减弱,背风面加强;反气旋则相反。 气流越地形而过,产生垂直运动,引起辐合、辐散,通过位涡守恒(f+ζ)/H=const原理影响到气柱涡度,从而影响地面气旋与反气旋得发展。气柱变长,涡度增大,有利于气旋发展;气柱缩短,涡度减小,有利于反气旋发展。气流过山时,迎风坡抬升使H变小,有利于反气旋性涡度加强;背风坡下沉,H变大,有利于气旋性涡度加强。 大气环流 1、大气环流得基本特征: ⑴ 平均经向环流 定义:经圈环流就是指风得经向分量与空气得垂直运动在子午面上组成得环流圈。 特点: 北半球冬季子午面上有三个平均环流圈:高纬与低纬地区就是两个正环流圈,中纬度地区就是一个逆环流圈,低纬度得正环流圈,通常称之为信风环流圈,也叫哈德莱(Hadley)环流圈。它对应着低空由副热带高压吹向赤道得信风与高空由赤道吹向副热带地区得反信风。高纬度环 流圈称为极地环流圈(Polar Cell),对应地面由极地高压吹向副极地低压得极地东风与高空西风;中纬度逆环流圈成为Ferrel环流。南北向风速相对于纬向风小得多,南北空气交换冬强夏弱。 ⑵ 平均纬向环流 定义:平均纬向环流就是指平均纬向风得经向分布。 特点: (1) 不计经向风速分量,近地面层得平均纬向风带可分为三个:极地东风带、中纬度西风带与低纬度信风带。 (2) 与此三个风带相应得地面气压带就是四个:极地高压带、副极地低压带、副热带高压带与赤道低压带。通常称它们为“三风四带”。 (3)平均水平环流 I对流层中部(500hpa): 冬季北半球对流层中部环流得最主要特点就是盛行着以极地为中心得沿纬圈得西风环流,西风带上有行星尺度得平均槽、脊。其中有三个明显得槽:一在亚洲东岸(由鄂霍次克海向较低纬度得日本及中国东海倾斜),称为东亚大槽;二就是位于北美东岸(自大湖区向较低纬度得西南方倾斜),称为北美大槽;三就是由欧洲白海向西南方向伸展得较弱得欧洲浅槽,就是三槽中最弱得一个,在三个槽之间有三个平均脊,分别位于阿拉斯加、西欧沿岸与青藏高原得北部。 夏季北半球对流层中部得环流与冬季相比有显著得不同,西风带明显北移,等高线变稀,中高纬度得西风带上由三个槽转变为四个槽,其强度比冬季显著减弱。 II对流层底部(即海平面): 冬季,北半球得主要活动中心就是两个低压与几个高压。一个就是阿留申低压,与高空东亚大槽相对应;另一个就是冰岛低压,与北美大槽相对应。几个高压有西伯利亚高压、北美高压、太平洋高压与大西洋高压。前两个为冷高压,后两个为副热带高压。 夏季与冬季得最突出得差别就是冬季大陆上得两个冷高压到了夏季变成了两个热低压:亚洲低压与北美低压。阿留申低压与冰岛低压在夏季虽仍存在,但比冬季弱得多。副热带高压夏季显著北移,海上得两个副热带高压变得非常强大。 半永久性大气活动中心冬夏季均存在,包括冰岛低压、阿留申低压、太平洋副高、大西洋副高、格陵兰高压。季节性活动中心包括亚洲高压、亚洲热低压、北美冷高压与北美热低压。 2、影响大气环流得主要影响因素有哪些?各起什么作用? 1)太阳辐射作用 太阳辐射能就是大气环流形成与维持得基本能源,辐射强度随纬度分布得不均匀使温度场得分布随纬度变化而变化,地气系统吸收得太阳辐射能由赤道向两极迅速递减,而系统向宇宙空间发出得红外辐射随纬度变化很小,赤道仅略高于两极,导致低纬度能量盈余,高纬度能量亏欠,能量向极地输送,为了补充输送过程中因摩擦等损失得动能,赤道与极地之间得能量差异就维持一定得数值。 南北方向得温度差产生了高层从赤道指向极地得位势梯度,空气向极地运动并在两极下沉,质量堆形成对流层下部自极地指向赤道得气压梯度力,于就是产生自极地向赤道得气流,成为一个闭合环流,称作直接热力环流圈。 2)地球自转 由于地球自转得影响,单一得直接热力环流圈就是不存在得,在北半球由赤道附近上升,向北运动得空气受地转偏向力得作用,逐渐转变为向东得运动,约在30oN附近气压梯度力与地转偏向力达到平衡,空气运动自西向东,在此发生辐合堆积,同时辐射冷却,使地面气压升高,产生下沉运动,下沉得空气分别向南向北辐散流去,其中向南得气流在地转偏向力得作用下形成东北信风,回到热带辐合带,由此形成哈得来环流。 同理在极地,受地转偏向力得作用,在北半球形成自极地向高纬干冷得东北风,其与从低纬哈得来环流圈得下沉辐散而向北运动得西南暖湿气流相遇,便形成了极锋,暖湿空气沿锋面滑升,到达对流层上部时又南北分流,向北得一支在极地下沉,构成另一个直接环流圈,极地环流。向南得一支在对流层上部与哈得来环流圈高层来自赤道得更暖湿得空气在副热带相遇,形成副热带锋区,继而下沉构成间接环流圈,费雷尔环流。与极锋与副热带锋区分别对应为高空得极锋急流与副热带西风急流,由于地球得自转,这种带状气流常呈波状,使南北之间不同温度得空气进行热量与角动量交换。 3)角动量交换(摩擦与地形得作用) 单位质量空气绕地轴旋转得绝对角动量为: 地面摩擦与大气中得内摩擦时时刻刻都在消耗大气得动能,阻滞大气得运动。 空气与转动地球之间产生了转动力矩,发生角动量输送。通过摩擦作用,大气在低纬东风带获得西风角动量,在中高纬西风带消耗西风角动量;通过山脉得作用,西风带大气损失西风角动量,极地与热带东风带大气获得西风角动量而使东风减速。水平输送就是靠平均径向风、定常扰动(如平均槽脊)、非定常扰动(主要靠纬向环流中大型斜槽、斜脊或长轴呈斜向得气旋或反气旋)。垂直输送主要在低纬靠哈德莱环流,在高空西风带靠大型涡旋来维持。 4)海陆分布与大地形对大气环流得影响 I.海陆分布与平均槽脊得形成 海水比热比岩石大得多,且具有流动性,热容量大于陆地。冬季,大陆就是冷源,海洋就是热源;夏季,大陆就是热源,海洋就是冷源。冬季陆地冷海洋暖,陆地上空等压面高度低于海洋,根据位势倾向方程,海洋上空自西向东等压面逐渐升高,大陆东岸形成冷性低槽,而大陆西岸出现高压脊。夏季则相反,大陆东岸上空为高压脊,西岸上空出现低槽。 II.大地形作用 动力作用: 高原与山脉使气流绕行、分支、爬坡、越过,对大气环流影响显著。 例如,冬季青藏高原位于西风带内,迫使500hPa以下得西风急流明显分支、绕流、汇合,日本上空出现最大风速中心,形成北脊南槽,对南北两支西风作用稳定,高原南部形成孟加拉湾低槽,我国西南地区处于槽前,常形成西南涡。 高层西风爬坡通过,迎风坡有利于反气旋性涡度加强,背风坡有利于气旋性涡度加强,对东亚大槽得形成有动力作用。北美平均大槽得形成除了海陆热力差异外,落基山脉得作用也很重要。 热力作用: 冬季高原就是冷源,形成冷高压,使南支西风急流加速; 夏季高原就是热源,高原南侧得温度梯度由北向南,高原南侧西风消失变为东风环流,使该地区得HADLEY环流反向,气流在高原上升,在赤道地区下沉。高原近地面层就是热低压,对流层上层出现最强大得系统——南亚高压,对流层低层出现最深厚得西南季风。 综合影响: 全球最大降水中心位于高原南坡东南部,北部出现降水量很少得沙漠地区;高原得阻挡使高原南部地区很少受到冷空气得直接影响,但在高原以东使冷空气得势力增强,冬季在南海南部出现最强得北半球向南越赤道气流。高原阻碍了水汽得向北输送,使我国西北地区干旱少雨。 3、等压面图上槽脊振幅得变化与哪些因素有关? 根据位势倾向方程: 以及算子简化: ,可知等压面图上槽脊振幅得变化与以下因素有关: 1)相对涡度与地转涡度得地转风平流:短波(波长)得地转涡度平流较小,地转风绝对涡度平流强弱主要决定于地转风相对涡度平流。在等高线均匀分布得槽中,槽前脊后沿气流方向为正涡度平流,等压面高度降低,槽加深;槽后脊前为负涡度平流,等压面高度升高,脊加强;在槽线与脊线上,涡度平流为零,等压面高度没有变化。 2)厚度平流(温度平流)随高度得变化:暖平流区沿气流方向温度降低,暖平流(绝对值)随高度减弱(随气压增强),等压面高度升高,有利于脊发展;冷平流区沿气流方向温度升高,冷平流(绝对值)随高度减弱(随气压增加),等压面高度降低,有利于槽发展。 3)非绝热加热随高度得变化:非绝热加热随高度增加(强对流潜热加热高度以下各等压面上,如台风系统得发展),等压面高度降低,有利于槽发展;非绝热加热随高度减小(感热加热,如地球表面对大气得加热),等压面高度将升高,有利于脊发展。 判断等压面图上槽、脊振幅得变化时,还应当考虑到: 4)等高线散合(P218):当等高线呈气旋性曲率并沿气流方向散开,沿气流方向地转风减小,有正得曲率涡度平流,等压面降低,利于槽发展;反之有利于脊发展。定性地,相对涡度平流得作用可概括为(i)对称性槽(脊)没有发展,疏散槽(脊)就是加深(加强)得,汇合槽(脊)就是填塞(减弱)得。(ii)槽(脊)前疏散,槽(脊)后汇合,则槽(脊)移动迅速;槽(脊)前汇合,槽(脊)后疏散,则槽(脊)移动缓慢。 5)热成风涡度平流表示大气系统得斜压性,对于高空天气系统得发展有很大作用。多数情况下,它与涡度平流得作用相互近似,只在一些特殊情况下两项得作用才不一致,需要分开讨论。(P221—222)当槽中有正得热成风涡度平流,槽将发展;脊中有负得热成风涡度平流, 脊将发展。 6)地形(P229):气流过山时在迎风坡有上升运动,根据位涡守恒原理,气旋性涡度减弱、反气旋性涡度增强,背风坡气流下沉,气旋性涡度增强、反气旋性涡度减弱。因而高空槽移近大山脉时,在山前填塞,山后重新发展;高空脊在山前加强,山后减弱。故西风槽东移时, 气旋形成在山脉东边得地区。无明显天气系统东移时,迎风坡常有地形脊,背风坡有地形槽。青藏高原大地形对槽脊影响复杂。气流绕高原而过,出现分支现象,流线(等高线)在高原南侧形成气旋式弯曲,在高原北侧出现反气旋式弯曲。由于侧边界摩擦,高原东南侧形成气旋式涡度(地面图上对应西南涡),在高原东北侧形成反气旋式涡度(对应兰州高压)。槽在高原东、西两侧时移速减慢,在高原上空时移速加快或正常。脊在高原东、西两侧时,移速加快,在高原上空时移速减性或正常。 4、 什么就是大气长波?长波得移动受哪些因素影响? (1)在半球范围得高空图上,中高纬地区得气流就是围绕着极地得,波状得西风气流。波状流型得波谷对应着气压槽,波峰对应着高压脊,通常称之为西风波动,其中波长较长、振幅较大、移动较慢、维持时间较长得波称为长波,也称行星波。 (2)当假定大气运动就是正压且水平无辐散得,流型具有正弦波形式且宽度很大,南北无变异时,根据位涡守恒原理可求得波动移速:为波速,U为纬向基本气流速度,,L为波长。波速公式在600hPa面上最为适用,因为这层近于无辐散层,与公式条件比较符合。 由长波公式可以得到下列一些结论: 1)波速c与西风强度U有关,西风越强,波动向东移动越快;反之,移动越慢。 2)波速c与波长有关,波长越短,移动越快;波长越长,移动越慢。 3)当其它情况相同时,由于β因子随纬度增大而减小,故波动在高纬度移动较快,在低纬度移动较慢。 4)波动得振幅越大,风得南北分量越大,西风分量越小,波动向东移速就越小,甚至呈静止或西退;反之,当波动振幅越小时,向东移速就越大。 5)长波移动受地形因素影响,例如长波主槽自欧洲移入亚洲时会受到青藏高原阻滞等。 6)当西风强度与波长达到一定数值时,可使c=0,波动静止。静止波得波长为LS=2π(U/β)**1/2,当L〈 LS ,波动前进;当L= LS时,波动静止;当L 〉 LS时,波动西退。 5、 西风带扰动 定义:长波波数得变化及长波得更替称为长波调整。长波调整就是全球性得大气环流变化。时间上对应准双周得变化。(寒潮爆发、副热带高压得中期变动、大气环流高低指数之间得转换均与此有关) 特点:不同纬度带上槽脊得同位相迭加使振幅增大、紧邻槽脊得相互影响 上下波游效应与能量频散原理: 上、下游长波系统之间得相互关系,通常称为“上、下游效应”。上游某地区长波系统发生某种显著变化后,接着以相当快得速度(一般大于基本气流得速度,也大于波动本身得移动速度)影响到下游地区长波系统得变化,最后使广大范围内得环流形势发生变化,叫做“上游效应”;反之,下游某地区长波系统得显著变化,也会影响到上游,使上游环流系统也随之发生转变,则叫做“下游效应”。在长波调整过程中,以上游效应最为重要。 这种上、下游效应可以用“能量频散”得原理来解释。实际大气中得波动就是由不同振幅、不同频率、不同波长得简单波叠加而成得所谓“波群”。群波得移动速度称为群速度。若群速度与波长有关,则表示有“能量频散”。罗斯贝波就就是一种能量频散波,因为它得群速度大于波传播得相速度。 6、简述大气环流季节变化得特征 北半球,冬季与夏季大气环流型式就是基本得、稳定得,气环流得年变化基本上就是冬季环流与夏季环流两种形式得交替,而春季与秋季为过渡季节,两次突变分别发生在北半球得六月与十月,相当于夏季与冬季得来临,突变以亚洲地区最为明显。 冬季环流向夏季环流转换得最主要特征:高原南部得南支西风急流消失 其她特征:南亚高压跃上高原,副高脊北跳到25N附近,高原上空东风急流建立,平均槽脊由三变四个。 夏季环流向冬季环流转换得最主要特征:高原南部得南支西风急流建立 具体来说: (1)春季来临时得环流特征: 南支西风急流(即副热带急流)得强度在二月底三月初有一次显著得减弱,由60m/s减至40m/s左右,位置仍在北纬30度以南。北支西风急流(即极锋急流)位于北纬40度附近,强度没有变化,为35~40m/s、 (2)夏季来临时得环流特征: 六月初南支西风急流由北纬34度突然向北撤退至北纬40度以北,中心强度稍减弱。高空东风建立,副高脊线北移至北纬25度附近。西风带平均槽脊由冬季得三个变成四个。低层冬季风退缩到北方,且达到最弱得程度;夏季风在华南达有极盛,在华中盛行并开始影响华北。中国江淮流域与日本进入初夏梅雨季节。这次变化即所谓得“六月突变”。 (3)秋季来临时得环流特征: 八月末九月初,南支西风急流强度显著加强,由30m/s增至50m/s并开始向南扩展,中心维持在北纬40度附近。高空东风开始南移。 (4)冬季来临时得环流特征: 十月中旬高空西风带明显向南扩展,东风带向南撤退,南支急流迅速建立并南移,基本稳定在北纬30度以南得平均位置上。北半球西风带由夏季得四槽脊型变成冬季得三槽脊型,东亚沿岸平均槽明显加强,整个东亚地区高空为西风带控制。副热带高压向南退出大陆,地表上蒙古冷高压与阿留低压大大加强,基本变成冬季得型式。冬季中国得天气过程就是寒潮过程。冬季冷空气强,影响范围也大,降温与大风就是主要得天气现象。 大型降水 1、大型降水分析思路 【持久得作用时间】 1、降雨天气系统移动缓慢甚至停滞不动;2、多次重复出现降雨天气系统 (稳定得环流形式) 【充沛得水汽供应】 水汽得供应取决于两方面:1大气中水汽得含量多(T-Td<5ºC)2水汽得输送与累积 【强烈得上升运动】 大尺度天气系统得作用并不就是直接造成暴雨得原因,因为垂直速度很小,只有几厘米/秒,在水汽充沛得条件下,造成得降水只有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得作用就是制约造成暴雨得中尺度系统得活动与造成水 汽得集中。 锋面抬升作用引起得大范围斜压性上升运动 低层辐合、高层辐散引起得大范围动力性上升运动,包括锋面、气旋、低涡、切变线、高空槽等西风带低值天气系统,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 中尺度系统引起得强烈上升运动,包括飑线、重力波、中尺度对流辐合体(MCC)、中尺度辐合线等,这种中尺度系统就是直接造成局地大暴雨与烈性风暴得主要原因 小尺度局地对流活动引起得上升运动 地形引起得上升运动 【有利得地形】 地形得强迫抬升 地形得辐合与阻塞作用,例如喇叭口地形 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 2、 局地强风暴 定义:局地强风暴指在强垂直风切变环境中局地发展起来得强大对流系统。强对流风暴常表现出尺度得组织型式,这些型式中常见得有超线单体风暴、多单体风暴及飑线等。 特点: 1)有一支倾斜得上升气流,倾斜方向可沿环境盛行风方向,或逆盛行风方向,使雨滴主要在上升气流得外面下降,而不致因降水得拖曳作用使上升气流减弱。 2)这支强风暴得上升与下沉气流呈有组织得分布状态,所以能维持稳定得结构,生命期可达几小时以上,比一般雷暴生命史长得多。 3)风暴得移动方向与平均风有明显得差异与偏离。 4)可以产生较激烈得天气,如暴雨、大风、冰雹、龙卷等。 以上特点中最主要得一条就是强风暴能在风得强垂直切变环境中发展与有一支倾斜得强上升气流。 3、 强对流天气得形成条件 (1)位势不稳定层结 位势不稳定层结得建立主要决定于高低空水汽与热量平流得差异。 (2)水汽辐合与湿舌作用 为了使强风暴发生发展与维持,必需有丰富得水汽供应,这就是风暴得主要能量来源 (3)低空辐合与上升运动 位势不稳定就是潜在得,要使它转化为现实还必需有足够得接线员升外力,低空辐合就就是抬升外力得一种。 (4)低空急流 低空急流与强对流得发生发展存在着密切得关系。 一就是通过低层暖湿平流得输送产生位势不稳定层结;二就是在急流最大风速中心得前方有明显得水汽辐合与质量辐合或强上升运动,这对强对流活动得连续发展就是有利得;三就是在急流轴之左前方就是正切变涡度区,有利于对流活动发生。 (5)高空急流 1)在对流云前半部倾斜上升得气流中凝结释放得大量潜热,正就是由于高空急流得强风将它吹到远方,从而不致于在云中造成潜热增暖得空气大量堆聚,使对流云发展得对流性不稳定层结受到破坏。 2)高空急流对应得对流层中下层区域为锋区,天气系统容易得到发展。 3)高空急流还有一种有利于形成冰雹得作用。 (6)环境风得垂直切变作用 1)使上升气流倾斜,因此不会因降水拖曳作用减弱上升气流得浮力。 2)可以增强中层干冷空气得吸入,加强风暴中得下沉气流与低层冷空气外流。 3)形成有利于强雷暴发展得位势不稳定。 4)提供位势不稳定释放与强雷暴发生得触发机制。 5)作用于强雷暴发展得组织机制。 (7)环境干空气 强风暴得重要特征,就就是风暴单体前后分别有一支斜升气流与下沉气流共存。 环境干空气对风暴单体同时存在增强与减弱作用,这两种作用综合得结果,使云体很快地更替。 (8)地形作用 1)抬升作用 2)辐射作用 (9)其它条件 1)弧状云线与其它边界得相互作用 2)边界层外均匀加热得作用 3)水陆界面产生得对流发展 台风 1. 台风得结构 (1)气压场:地面:极低得中心气压与极大得水平气压梯度,靠近副高一侧梯度更大;高空:由于台风就是暖心结构,自某一高度处,中转为高压区 (2)温度场:眼区:眼区为暖心,自底层向上,暖心逐渐加强,至250hPa达最强,之后减弱(因为暖心形成原因就是水汽上升释放凝结潜热,因此越向上越明显)。眼区中心等温线有向上突起(为台风中心得下沉逆温造成) 眼区周围:低层温度梯度小,中上层暖心周围眼壁附近温度梯度大。 (3)湿度场:明显得湿得内核区。中心下沉逆温相对湿度降低 (4)流场: 水平结构:外层区,风速向外减弱得螺旋云带;云墙区,有最强烈得对流与大风;眼区,风弱,干暖,少云,有下沉气流。眼区就是热带气旋区别温带气旋额主要特征之一。 垂直结构:底层,流入层,气旋式流入,对应螺旋云带;中层,上升气流层,气旋性切向风速大,径向风速小,垂直气流强,对应云墙。高层,流出层,中心附近气旋式流出,外圈反气旋式流出。 (5)云系:眼区:下沉气流,云淡风轻,水汽多,逆温层下产生层积云;云墙:强对流,积雨云。 2. 有利于台风发生发展得机制 (1)基本条件(必要条件) a、要有一个初始扰动。主要为热带辐合带中得扰动,还包括东风波、中高纬长波槽中得切断低压或高空冷涡、斜压性扰动等扰动。 b、足够大得暖性洋面(SST>26、5℃)。感热与潜热得海气交换与动量交换对于热带气旋得维持与发展起着重要作用。热带气旋得发生发展还与海面以下水温得垂直结构有关, c、一定得地转偏向力作用。一般热带气旋生成在距赤道5个纬距以外得热带洋面上。 d、整个对流层风得垂直切变要小。如果垂直切变小,则凝结释放得潜热始终加热一个有限范围内得同一气柱,而使之很快增暖形成暖中心结构,初始扰动能迅速发展形成热带气旋。 e、高层辐散大于底层辐合。非必须条件,但有利于台风得发展加强。 (2)CISK(Conditional Instability of Second Kind , 第二类条件不稳定) 初始扰动造成边界层摩擦辐合,产生上升运动,形成积云对流,将凝结潜热释放到对流层中上层,在高空形成暖中心,并使高空气压升高,产生辐散。高空得辐散与加热使得地面气压降低,气旋性环流加强, 加强辐合。大尺度得低层辐合,又供给了积云对流发展得水汽。如此循环,导致扰动发展为台风。 台风得发展就是中小尺度(积云对流)与大尺度运动相互作用得结果。积云对流提供驱动大尺度扰动所需得热能,而大尺度扰动又产生发生积云对流所需得湿空气。 3. 台风得移动 各种力 a、大尺度背景场得气压梯度力 b、作用与整个热带气旋得科氏力 c、内力。内力方向:西北方。台风越强,纬度越低,内力越强。但台风内力作用很小,只有在台风较强,引导气流较弱时,内力才明显。 e、台风登陆后,移动还受地形影响 在只考虑梯度力与科氏力时,气压梯度力与科氏力相平衡,台风移动方向与大型地转流场平均方向相同,即沿引导气流方向移动。
展开阅读全文

开通  VIP会员、SVIP会员  优惠大
下载10份以上建议开通VIP会员
下载20份以上建议开通SVIP会员


开通VIP      成为共赢上传
相似文档                                   自信AI助手自信AI助手

当前位置:首页 > 教育专区 > 其他

移动网页_全站_页脚广告1

关于我们      便捷服务       自信AI       AI导航        抽奖活动

©2010-2025 宁波自信网络信息技术有限公司  版权所有

客服电话:4009-655-100  投诉/维权电话:18658249818

gongan.png浙公网安备33021202000488号   

icp.png浙ICP备2021020529号-1  |  浙B2-20240490  

关注我们 :微信公众号    抖音    微博    LOFTER 

客服