高原和地纬地区天气分析s综述

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1、高原和地纬地区天气分析 河北省气象培训中心 主要内容 l高原地区地面天气图的分析 l高原地区高空天气图的分析 l热带天气及其分析方法的特点 l热带天气分析的资料 l热带天气分析的业务 l热带天气分析的方法 青藏高原地处26-40N、70-104E,面积 二百多万平方公里,平均海拔高度4000 4500米。在这个大高原上，山峦重叠，地 形复杂，气象要素的日变化大。 一、高原地区地面天气图的分析 1、地面24小时变压（P24）的分析方法 P24就是将当时的本站气压减去24小时前的本站气压所得的差值。分析 P24时分别用红、蓝、黑色铅笔绘出负、正、零变压线，各线间隔一般为 2（2.5hPa），同时标

2、出正、负中心及大值区，这样就构成了一张P24图 ， P24分析时高原地区气象台创造的一种适用于高原天气的方法，现已 普遍使用。 （1）使用P24 作高原分析的原理 受地形影响的只是气压场沿地形（按空间）分 布的状态，而局地气压变化却仍旧保持，因此气 压变量在高原内外是可以比较的。 一、高原地区地面天气图的分析 （2） P24与500hPa等压面的24小时变高（H24）的 关系 实践经验指出：当高原上空500hPa有明显 的槽（或低压）、脊（或高压）活动时，地面的 P24负值中心通常位于500hPa脊线后部到槽线前 部之间（图2.5.1a）；而地面的P24正值中心则 在500hPa槽线后部到脊线

3、前部之间（图2.5.1b） 。P24零线往往与槽线相配合。零线走向大体与 槽线一致，大多数情况下，P24零线落后于槽线 ，超前于槽线的情况很少见到。 图2.5.1 500hPa等高线(实线)和地面P24(虚线)的对应关系 一、高原地区地面天气图的分析 P24的分析，在高原上可以表示500hPa的大致形 势，以及地面气压系统的强度、移动和演变等情 况。此外，P24还消除了日变化的影响。在很多 台站除了使用P24以外，还试用过P3、P6、P12 、P48等项。这些变压也各有其优点。例如，在 夏季用P3确定较小的系统，特别是切变线或锋生 现象就很好。但比较起来，这些变压所起的作用 一般都不如P24清

4、楚。实践证明，P24分析方法是 高原天气分析的有效方法之一。 一、高原地区地面天气图的分析 P24的局限性 首先，变压场只是一种相对形势，并不代表实际 的气压场。所以在分析我国地面天气图时，高原 地区的气压场总是一块空白，那里的地面气压形 势究竟怎样？有什么系统在活动等难以做到一目 了然。 其次，当P24的数值及其变化很小的时候，P24就 难以应用。在夏季，高原上系统很弱，天气却很 复杂，但这时P24变化很小，就不易反映天气的 变化。 （一）高原地区地面天气图的分析 此外，在西风环流下，有小波动快速地移过时， P24的反映也不如P3灵敏。如果系统移动周期刚 好是24小时，则P24就反映不出来。

5、 一、高原地区地面天气图的分析 2、距平法 兰州中心气象台1972年提出采用侯或旬的多年 气压、气温平均值与逐日的值相比较而得的气 压、气温距平值，配合来作高原地区的日常分 析。这种方法叫做“距平法”。 具体做法是将每个测站的距平值，以代数值填 在天气图上，分析其相对的高值与低值中心， 然后配合P24图确定锋面、切变线、飑线等天 气系统的位置。 一、高原地区地面天气图的分析 这种方法试用的结果，认为用以分析中小尺度 系统较好。但在高空环流形势变化不大时，也 看不出什么系统 。另外，海拔高度的影响不能 完全消除，绘制起来也比较麻烦，因此尚未推 广使用。 温度距平图 气压距平图 一、高原地区地面天

6、气图的分析 3、其他方法 （1）600hPa图的分析 青藏高原的主体平均高度在4km左右，接近 600hPa等压面，所以分析600hPa图与500hPa图相 比，能更好地反映高原地区的地面系统。600hPa 图比P24图更能直观地反映地面天气形势（与 500hPa比较），但缺点在于600hPa受高原地区日 变化影响较大，甚至超过系统本身的强度。所以 600hPa系统的移动规律有时反而不如500hPa明显 。 （2）地面“气象要素势”分析 主要内容 l高原地区地面天气图的分析 l高原地区高空天气图的分析 l热带天气及其分析方法的特点 l热带天气分析的资料 l热带天气分析的业务 l热带天气分析的方

7、法 二、高原地区高空天气图的分析 1、高原上700hPa图的分析 高原边缘地区的地面高度大部分在700hPa等压面 以下，所以这些地区仍作700hPa图的分析。不过 由于这些地区的高度大部分仍在一、二千米以上 或三千米左右，因此700hPa面上的各要素受地面 影响较大，所以在分析高原边缘700hPa图时，经 常会遇到诸如温度异常、风不符合地转风原理及 高度记录不好用等问题。 二、高原地区高空天气图的分析 1、高原上700hPa图的分析 我国气象工作者经过长期实践，已经总结出一套 解决上述问题的经验： （1）在等高线与风向之间不一致的情况下，首先考 虑接近订正后的高度值，不要考虑风向而分析出 一

8、些实际不存在的小系统。 （2）有时从测风记录上看有一个完整的系统存在， 但因为记录少往往把系统舍去。这类系统可以从 风向环流上分析出来，它们往往配合着小范围的 天气现象。 二、高原地区高空天气图的分析 (3) 槽自西向东并非简单的机 械移动，而是在不断变化和 发展着的。 例如某次过程中，槽经过巴 尔喀什湖之后，由于槽前沿 山地冷空气堆积使槽的南端 在原地很快减弱，但北端（ 45N以北）却继续东移， 这时随冷空气的移动，槽已 快到乌鲁木齐了（图2.5.4 ），但是槽后的风在沿天山 一带被迫转变成了西西南 风。 二、高原地区高空天气图的分析 （4）700hPa温度记录的应用 l在冬季的晴朗夜晚，高

9、原北部某些站700hPa的高 度距地面很近，以致700hPa等压面通常位于辐射 逆温的底部，气温较周围低； l常在柴达木盆地出现冷中心，与高原外围测站所 具有的自由大气温度之间造成很大差异。夏季高 原地面上午开始强烈增温，到了20时700hPa图上 高原上会出现很强的暖中心。如08时与周围温度 相等，20时由于辐射增温高于周围5-6度。 二、高原地区高空天气图的分析 2、高原上500hPa图的分析 高原上500hPa图上的测风记录，除了个别站外 ，一般是有代表性的，所以在分析时都必须认真 地加以考虑。高原上经常有些浅弱的小槽、小脊 或闭合系统不断地活动，为了分析预报准确，必 须以20gpm的间

10、隔来分析等高线，以2度间隔来分 析等温线。天气系统较弱时，08时测风报告经常 为西北风，20时转为西南风，对于这种情形不要 误认为有高空槽逼近。是否有槽接近，要把 400hPa、300hPa等其它层次及500hPa本层次的历 史演变结合起来，作出综合判断。 二、高原地区高空天气图的分析 3、高原上400hPa图的分析 高原上，400hPa等压面仍是天气分析的重要层次，主要 有三方面的原因： （1）高原平均高度在4km以上，所以一般来说500hPa还 在摩擦层的顶部，只有到了400hPa以上才代表自由大 气（无摩擦）； （2）高原上相对湿度最大的层次，400hPa附近的水汽 输送对高原降水过程有

11、重大影响，因此（T-Td）400通 常是高原上降水的有效指标之一； （3）平均对流最强的层次。 主要内容 l高原地区地面天气图的分析 l高原地区高空天气图的分析 l热带天气及其分析方法的特点 l热带天气分析的资料 l热带天气分析的业务 l热带天气分析的方法 三、热带天气及其分析方法的特点 低纬度地区一般是指30N-30S以内的地区，其中 包括热带和副热带。根据低纬地区和中纬度地区 天气系统和天气过程的显著差异来划分，将南北 半球副热带高压之间所包括的地区，即赤道两侧 盛行东风带的地区范围定义为热带地区，将盛行 东风带与中纬度西风带之间的过渡区，即副热带 高压活动区域定义为副热带地区。 三、热带

12、天气及其分析方法的特点 1、热带天气及其分析方法的特点 热带地区的天气及其分析的方法与中纬度地区有 显著的差别。 热带地区气象要素分布较为均匀，气压、高度 、温度、密度的水平梯度比中纬度地区要小得多 。在低纬热带地区不适用简化风压关系（如地 转风近似）。在热带地区，除了较强的热带气 旋外，气压（高度）场和天气分布的关系常常不 明显。热带风暴的发展与正压不稳定性（风的水 平切变）、斜压不稳定性（风的垂直切变）以及 第二类条件性不稳定的关系很大。而温带气旋的 发生、发展是与强的温度水平梯度相关联的斜压 不稳定性所造成的。在热带，日变化小、地形 作用以及积云对流的作用更为重要。 三、热带天气及其分析

13、方法的特点 尽管这些作用在中纬度地区也存在，但它们通常 都为天气尺度的影响所掩盖。然而在低纬度地区 ，大多数天气尺度系统很弱而且不易确定，因而 小尺度的影响在日常的天气分析和短期预报中就 显得更为重要。热带天气分析方法早在20世纪50 年代提出。近代改进了资料的数量和质量，增加 了雷达和气象卫星资料。尤其是卫星资料弥补了 很多低纬地区（特别是洋面）资料的不足，推动 了热带天气分析的开展。一般说来在作低纬度地 区天气分析时要比中纬度天气分析时更依靠卫星 资料，所以热带分析需要识别和应用气象卫星资 料的较多知识。 主要内容 l高原地区地面天气图的分析 l高原地区高空天气图的分析 l热带天气及其分析

14、方法的特点 l热带天气分析的资料 l热带天气分析的业务 l热带天气分析的方法 四、热带天气分析的资料 1、资料的来源及资料的鉴定 低纬地区天气分析的资料主要来自于常规台站 网（高空、地面、船舶站）的观测，以及借飞机 、天气侦察飞机、定高气球、雷达、卫星等工具 所获得的探测报告。各气象中心还发出大量已经 加工或分析过的有用的资料成果。如：网格点地 面分析和预报资料；卫星资料等等。根据需要选 用。要特别注意，由于观测站网密度不够、通讯 缺乏保障，以及局地作用等对观测影响较大，资 料往往缺乏代表性，要注意资料鉴定的问题。 四、热带天气分析的资料 资料鉴定是低纬天气分析过程中不可缺少的一项 工作。鉴定

15、的方法和中高纬度天分析中对资料的 鉴定方法基本相同，这就是：本站的观测报告 与四周站的报告相比较；将该站上、下层的观 测报告进行比较；把本站现在和过去的观测报 告进行比较。简单地说，就是水平地、垂直地以 及历史连贯性地对观测报告加以比较。把观测 报告和气候资料相比较，对一个孤立的台站特别 有用。预报员还必须熟悉地形，这样才能把局地 作用与天气尺度的影响区别开来。借对资料的鉴 定，才能绘制出正确的气象要素及其变化的分布 图。 四、热带天气分析的资料 2、一些基本资料的代表性问题 （1）地面气压没有代表性 热带地区的地面气压报告可能没有代表性。其 原因很多，主要包括局地作用(地形、热对流等) 的影

16、响，仪器误差以及海平面气压高度订正所产 生的误差等等。有些情况下，对于气压梯度较大 的中高纬地区来说不算严重的误差，但对气压梯 度很小的低纬地区来说，却成了突出的问题。由 于上述原因，海平面气压分析的作用对热带天气 分析，特别是纬度20度以内的地区的天气分析来 说显得非常有限。 四、热带天气分析的资料 同时，由于在热带地区，气压的日变化比天气系 统的影响所产生的气压变化要大，因而3小时气压 倾向也不像在中纬地区那样对天气系统的移动和 发展有指示意义，相反，用处很少，甚至无用。 不过24小时气压倾向对天气系统有较大的指示性 ，在某些热带地区仍然可以应用。 四、热带天气分析的资料 （2）地面气温及露点 l地面气温受对流活动、海陆间的环流等地方性影 响很大，有时可以出现很大的温度水平梯度。在 较高纬度的平坦地面上，温度水平梯度较大，常 和锋区有关。但是在热带地区的分析中这种概念 看来没有多大实用价值。在热带大陆上，温度日 变化是主要的，这种变化在水平方向上差别很大 。测站高度不同，日变化也