《卫星课件2云型识别》由会员分享，可在线阅读，更多相关《卫星课件2云型识别（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、卫星气象学和气象卫星在天气分析和预报中的应用,各种天气系统的卫星云图分析,第一节 中纬度地区大尺度云系分析,1、带状云系： 这是指一条大体上连续、具有明显长轴、长宽之比至少为4：1的云系。如果云系的长宽之比小于4：1，则该云系称之为云区。如果带状云系的宽度大于一个纬距，称为云带；若带状云系的宽度小于1个纬距，称为云线。2、涡旋云系 涡旋云系是指一条或几条云带或云线以螺旋形式旋向一个共同的中心的云系，它与大气中的气旋性（正）涡度相联系，识别这种云系可以定出扰动中心的位置和强度。有时涡旋云系表现为一片密蔽的圆形云区，涡旋中心就是云区的几何中心。,图1显示了红外云图上云系的大尺度分布，图中A、D、C
2、是三个涡旋云系，其中A是西太平洋上的热带低压云系，D是我国江淮地区的温带气旋云系，C是我国青藏高原上的涡旋云系。B-F是位于我国南方地区的锋面云带。同时，在图中白色的卷云线清晰可见，它的走向与高空风的方向基本一致。,逗点云系,、逗点云系的形成和组成在卫星云图上有一种形如标点符号中“，”的云系，这种云系称逗点云系，它是涡旋云系的一种。它的形成可以解释为大气闭合环流迭加于一云区，由于闭合环流的作用，在环流中心之南（晴空区）偏西气流侵入云区，而在环流中心以北，云随气流由云区向西平流，最后形成逗点状云系，这时低压中心与最大正涡度中心重合。如果逗点云系是移动的，则云系发生变形，涡度中心偏于低压中心的前方
3、。对于逗点云发展的不同阶段，型式也不同,图 逗点云系的形成,4 斜压叶云系,在卫星云图上，常见到一种与高空斜压区相联系的云系，表现为“叶子状”的云型，称之“斜压叶状云系”，这种云系与西风带中的锋生区或气旋生成有关，并在红外云图上表现最清楚。,斜压叶云系可表现成多种类型，主要有三类： (1) A类叶状云(图811.a)，这是一类最常见的叶状云，主要特征有：云系位于高空槽前；与急流平行移动且位于急流右侧；初期有“S”形后边界，在水汽图上表现最清楚；干在“S”形边界凸起的地方：出现盾状卷云区，急流轴与整个凸起边界相平行，在水汽图上，凸起边界虽清楚，但反差不大；红外图上，边界清楚反差大；在“S”形边界
4、凹的地方：与干区相邻近，水汽图上边界很清楚，而红外图上无高云，急流轴的走向与凹部主要边界一致。 （2）B类叶状云(图8.11b)，这类云的主要特征为：于急流轴前的左侧形成；云系位于急流左侧移动；有“S”形后边界，在红外图上最明显；在“S”形后边界凸起的地方：水汽图上反差较小，急流轴与后边界不重合，凸部与凹处的长度大致相等；在“S”形后边界凹的地方：在水汽图上的反差比凸起处要大，急流轴方向与凹边界上游一致。（3）C类叶状云(图8.11c)，主要特点有：它表现为两个几乎平行的双叶结构的型式，它们间有一条干带将它们分开；在水汽图上有一条干缝，但此干缝在可见光图上有低云。,5 变形场云系,由连续的静止
5、卫星云图上观测发现，卫星云图上某些云系与变形场相联系，并称之为变形场云系。变形场的云系常沿气流伸长轴作相反运动，使云系伸长，同时在其垂直方向上压缩，表现为狭长的云带。由于实际大气中的气流常是几种气流的迭加，空气的相对运动及其引起的变形场很难分析，但从云图上很容易识别。变形场云系可以仅出现在对流层上部或下部，也可以出现在一个深厚的层次内，其可以表现为不同的尺度，和从低纬到高纬的任何一个区域内。,与变形场相联的云系有以下几种,1、图8.15a中是最一般的变形场云带，细实线为流线、细虚线为相对气流流线，变形场云系是与相对流线构成的变形场相联。图中分为三种情况：（1）第一种是两侧气流强度相当，这时云带
6、平直；（2）当一方气流强于另一方时，云带由强的一侧向弱的一侧弯曲，所以第二种情况表示的是西北气流较强时云带弯曲情况；（3）第三种情况是西南气流强时云带弯曲的情况。 2、图8.15b是与逗点云系相联的变形场云系，（1）第一种情况是在逗点云系的尾部的变形场云系，该处气流是气流辐散区，云系向南凸起；（2）第二种情况是逗点云系的头部，由于变形场气流的作用，云系向东西两方向伸展，表现为宽的云带。 3、图8.15c是高低空同时存在变形场气流时的云系组合，带箭头的虚线是高空气流，细实线是低空气流，图中A是与高空变形场相联的卷云带，B是与低空变形场相联的层积云区，这种情况在海上多见，由于中空盛行西北气流，水汽
7、较少，低层以层积云为主。这两种云系组合实际上是与锋面云系相对应，图中粗虚线表示了逗点云系及锋面的尾部。图8. 16 水汽图上暗区与流场配置关系4、图8.15d是另一种与中空变形场相联的变形场云系，其外形似一个边界破碎的“喷泉”， 在云系左侧部分云系绕低压成气旋性弯曲，右侧云系成反气旋弯曲，云系到达变形区渐近线之前就逐渐消散。但是有时云系可以充满图上虚线内的区域，从而形成明显的云边界，而有时则沿变形带处形成一条狭窄的云带。,6.水汽图上变形暗带（干带）与湍流,观测表明，晴空大气湍流与高空气流的波有关，波的出现使水汽图上的暗区越来越暗，从而使干湿边界越来越清楚。这种水汽图上变暗表示高层辐合,有冷平
8、流导致的强的下沉运动，出现强风速垂直切变，产生湍流运动。在水汽图上，这种暗带在变暗过程的同时被拉长，与高空气流中的变形带相关。观测表明，（1）当水汽图上的暗带变暗达3小时以上时，大气湍流发生。大多数湍流发生于水汽暗带的前沿，也即在卷云北界的晴空区内；（2）在水汽图上暗区变暗最快的地方往往是湍流发生最频繁和最强烈的地方。图816给出子水汽图上最容易变暗（变干）的高空大气流型，图中虚线是等风速线，带箭头的实线是流线，宽箭头是暗区移动方向。,7 细胞状云系,1、未闭合细胞状云系2、闭合细胞状云系3、未闭合细胞状云系与闭合细胞状云系共存时的特征 4、积云变稠密区 5、海面细胞状云系和积云线6、陆地上的
9、细胞状云系 1）夏季我国北方高空冷涡中的细胞状云系 在冷涡的后部（西侧）经常有冷空气侵入，使该地区产生细胞状云系，冷涡附近的细胞状云系 有明显的日变化，一般在中午前后由于太阳对下垫面的加热开始形成细胞状云系，由积云浓积云组 成，到傍晚前后，这些云系中的一些常发展成积雨云，并伴有强对流天气。 2）青藏高原上的细胞状云系,第二节 水汽图形的大尺度分布,1、水汽阻塞区和头边界、内边界的分析2、干涌边界和底涌边界3、急流水汽边界和斜压叶云水汽边界4、回流边界,第三节 卫星云图分析高空天气系统,分析高空槽线，脊线分析南支槽云系分析青藏高原上的切变线云系分析输送带冷暖输送带，干带,中纬度气旋中冷暖输送带模
10、式,图中粗实流线为暖输送带气流，虚线为冷输送带，细实流线为高空槽后的干气流，细实线为气流的高度.从图中可看到云系与气流间的相对分布，其中气流分成三股：一支暖输送带从东南流入气旋，在暖区上升，并流越地面暖锋，再向东北从高空槽前流出系统；一支为冷输送带在低空从东北方进入气旋，在低压中心附近上升，当其流出系统时，与暖输送带合并；第三支是干气流，生成于气旋上游的对流层上部，并从西侧流入气旋。,第四节 锋面云系,冷锋云系定锋面东北冷锋东北地区是气旋多发地区，该地的冷锋多与气旋相关联，在发展完好气旋云系的东南一侧伸出一条气旋性弯曲的冷锋云带。该地区的冷锋云带都较完整，云带以多层云为主，宽在34个纬距左右，
11、云带中色调最白的地方有强降水。有时在一条主要云带的后部，从涡旋的西北到西南象限伸出一条或几条副冷锋云带，其宽度较窄，从西北向东南方急速移动，在夏季时常伴有雷暴天气。如图5.54中，F-N是一条东北亚地区的冷锋云带，自北向东南伸展，其北端与涡旋D相联结，在F处色调很白，为多层云区，从F到N处色调逐渐变暗，云顶逐渐降低，在冷锋云带尾部东南方前的C处有几个小色调特别白亮的排列有序的对流云团，这是锋前雷暴云系。,暖锋云系静止锋云系,锢囚锋云系,B,第节温带气旋云系,经典锋面云系特点,东北气旋云图特点,1、逗点云系诱导 2、大片云区发展成的气旋 开始在青海湖附近有一块云区，其范围较大，云内薄厚不均匀、多
12、纹理和皱纹，有对流云发展，高空有卷云辐散，在东移过程中发展成气旋，并没有与其它云系结合而发展成气旋波。,最初在青海湖附近有逗点云系出现，在其前方从东北经华北至华中一带有东北_西南走向的静止锋云带或切变线云带，当逗点云系逼近这云带时便诱导气旋的形成，其比天气图大约提早6-42小时出现；,3、冷锋云带前方暖区中的盾状云区发展,（1）生成阶段：从贝加尔湖到新疆有一条东北西南走向的冷锋云带，其前方的兰州附近有一盾状卷云区，云区北界表现有纤维状的卷云，随西北冷锋向东南方移动，盾状云区向东北方发展，两者在河套相遇，波动也就形成。有时冷锋东移过程中减弱分裂，南段并入盾状云区内； （2）发展阶段:云系凸起更明
13、显，后边界开始向云内凹，表明干空气侵入云区，在气旋云区北到东北有向外伸出的卷云羽，说明气旋还要发展； （3）锢囚阶段：干舌更加明显，出现螺旋结构，螺旋中心与500百帕低压中心一致，冷锋后还会出现积云线和细胞状云系； （4）消亡阶段：螺旋云系断裂，云区中出现一些对流云，高低空冷低压中心重合，冷空气下沉，云系消散，气旋消亡。,北方冷涡云系的生成,1、南北云带迭加型：如图中，表现为四个阶段：（a）先是从西伯利亚到我国新疆地区存有一条与500百帕高空槽相连的盾状云带(A)，其东南方有另一条盾状云带(B)，这两支云系在东移过程中相互靠近；（b）接着是云系连接合并，在连接合并的地方(A)，云区扩大加厚；（
14、c）然后是出现圆形涡旋状云型(H)和螺旋云线，形成冷涡云系；（d）最后冷涡云系切断，与云带分离。,2、逗点云系与高空槽云系结合型,：如图中，表现为四个阶段：（a）先是在青藏高原以北到中西伯利亚有一范围较小的逗点云系(C)，逗点云系的东南方有一条南支高空槽云系(A)，当逗点云系东南移的同时，南支槽高空槽云系向北推进；（b）接着是两支云系连接；（c）云系进一步连接合并，形成以逗点云为主的冷涡云系(D)；（d）最后是切断冷涡云系生成。,3、高空槽云系西北侧积状云加强型,：如图8.98中所示，分成四个阶段：（a）在盾状卷云区的西北一侧有成片积云、浓积云区(C)出现，其纹理不均匀；（b）随积云、浓积云(
15、C)加强发展，其南侧出现一条云带(A)，但与原来的盾状云带(B)始终分离；（c）积状云区(C)与其南侧的云带(A) 连接形成冷涡云系(D)，原来的盾状云带(B)东移减弱；（d）冷涡云系切断，与云带分离。,4、南北云带弯曲型,如图8.99中，也可分成四个阶段：（a）在1001100E的地方，有一条南北向的云带(F)，在某一部位出现弯曲(S)，该处云系稠密，并向冷区凸起；（b）随500百帕槽东移，弯曲处云系进一步发展，并有干舌(R)出现；（c）在弯曲处冷涡(D)形成，700百帕上出现闭合环流；（d）冷涡切断，冷涡处云系断裂，该冷涡云系可持续多日。,(a) (b) (c) (d) 图8.99 南北云带弯曲型,第六节 高空急流云系的卫星云图分析,一、高空急流的三种结构 高空急流轴与涡度场间的分布确定了高空涡度平流，而高空涡度平流决定天气系统发生发展状况， 1、无涡度平流结构2、负涡度平流（NVA）平流结构出现于高空槽后脊前。 3、正涡度平流（VA）平流结构出现于高空槽前脊后。,
