中小尺度气象学总结 - 图文 第一章 中尺度天气系统的特征1、中尺度气象学：水平尺度: 10-1010km对象：中尺度环流系统内容：中尺度环流系统的构造、形成和开展演化规律、机制及其分析预报方法意义：①很多灾难性天气〔如暴雨、大风、冰雹、龙卷等〕都是由中小尺度系统造成的 ②中尺度气象学是甚短期预报和接近预报的理论根底 〔长期>10天，中期3-10天，短期1-3天，甚短期0-12h，接近0-2h〕 ③中尺度环流系统是大气环流重要成员〔大尺度背景场 依存条件) 2、天气系统的尺度划分：〔一〕经历分类法〔经典方法〕 小尺度系统〔雷暴、龙卷〕和大尺度系统〔锋面、气旋〕中尺度系统〔飑线、中气旋等〕 〔二〕动力学定义可利用罗斯贝数(Ro)和弗劳德(Froude)数(Fr)来描述大气的时空尺度 Ro = U/fL (惯性力/柯氏力); Fr=U2/gL(△ρ/ρ)(惯性力/浮力〕〔三〕管用〔几何〕分类 3、中尺度大气运动的根本特征〔1〕尺度：水平尺度在2-2000km之间，时间尺度在几非常钟至几天之间。
范围很宽性质不同〔2〕散度、涡度、垂直速度：取V～10m/s,H～10km,对α，β，γ中尺度W分别为10-1m/s, 101m/s和 101m/s，垂直速度、散度、涡度都比大尺度运动大1到几个量级 〔3〕地转偏向力和浮力的作用：中尺度运动中，地转偏向力和浮力的作用都必需考虑大尺度运动：地转偏向力重要，浮力可略 小尺度运动：浮力重要，地转偏向力可略 中尺度运动：地转偏向力和浮力都考虑〔4〕质量场和风场的适应关系：质量场〔气压场〕适应风场大尺度运动: 风场适应质量场〔气压场〕 中尺度运动: 质量场〔气压场〕适应风场 其次章 地形性中尺度环流1、中尺度大气环流系统分为：地形性环流系统、自由大气环流系统2、地形波：一般把气流过山所引起的气流称为地形波3、地形波的根本类型：层状气流〔山脉波〕：山脉上空的平滑浅波 ,风小驻涡气流〔驻涡〕：山脉背风面的半永久性涡旋，山顶以上风速大 波动气流〔背风波〕：山脉背风面的波动气流，风切变大转子气流〔闭合涡旋〕：山脉背风波的一种特别形式，风速有极大值4、背风波形成的大气条件：山顶旁边有逆温、风的垂直切变较强 5、 当 ，即Scorer参数 随高度减小时，才有背风波的发生。
即在大气中出现 ， 且风随高度增大时出现背风波6、背风波对天气的影响：使背风面降水量增大，背风面强对流增多，背风面产生下坡风7、下坡风：由于空气越山后在背风侧的山脚旁边造成局地强风，称为“下坡风”下坡风主要同水跃型地形波相联系8、下坡风的产生条件：①对流层中〔或低层〕有明显的逆温层②稳定的低层大气及凹凸层大气的Scorer数具有必须的差值，并具有相应的斜坡地形条件9、下坡风发生的有利天气形势：高空为一深厚的冷槽，槽前有较强的冷平流地面图上山脉两侧有较大温差和气压差〔 >=15hPa 〕10、尾流：处于相对于气流运动实体背后的湍流区11、涡街：在尾流中发生的涡旋列,有的呈气旋性环流，有的呈反气旋性环流12、大气涡街发生条件：①有一个低层逆温层〔位于洋面上空450-2000m的高度上〕，岛的顶部正好在逆温层上方②根本气流稳定③风速约10m/s13、热岛环流：岛屿与海洋的热力差异所引起的局地环流由于局地温差而产生局地环流的效应统称为热〔冷〕岛效应城市与乡村热力差异所引起的局地环流称为城市热岛环流14、海陆风：由于海陆热力差异所造成的局地环流白天陆面加热快，水面相对冷，吹海风，晚上陆面降温快，水面相对暖，吹陆风。
15、山谷风：在斜坡上由于其旁边空气与同一高度上的自由大气之间存在温差而产生的风叫做斜坡风白天风由平地向坡上吹，叫上吹风，夜间那么由坡上向下吹，叫做下吹风当斜坡由山和谷组成时，这种斜坡风叫做山谷风白天风由谷里向山坡上吹，叫做出谷风或谷风，夜间那么由山坡向谷里吹，叫做进谷风或山风第三章 自由大气非对流性中尺度环流1、重力波：重力波即浮力波，是静力稳定大气受到扰动后产生的振荡的传播重力波是一种垂直横波，质点振动方向与波的传播方向垂直，当这类波动水平传播时，空气质点做上、下移动背风波也是一种重力波，有固定发生源2、重力波产生的天气条件：逆温层或稳定层存在；明显的风速垂直切变：Ri<0.5（ 有时Ri<0.25） ，Ri越小重力波振幅越大3、重力波的作用：①可触发对流②可引起CAT (clear air turblence)晴空湍流③凹凸空能量传输④不同尺度能量交换4、重力波对对流天气的作用：①重力波出此时此刻对流天气开展之前，触发机制的作用②当已经产生的对流区有重力波通过时，对流强度会出现周期性改变在波槽后，对流开展，最强对流活动出此时此刻波脊处，当下一个波槽接近时，对流强度减弱，以后当另一个波脊接近时，对流又重新加强。
③使一般降水区位于低压环流的后部，与高压环流的前部④在锋面气旋、登陆台风以及低空急流等很多系统中，都经常有中尺度重力波活动，它们与暴雨有着亲密的关系5、重力波的发生开展：产生重力波的条件是Ri<1/4.6、产生重力波：风的垂直切变、高空急流、地转调整第四章 中尺度孤立对流系统1、中尺度对流系统(MCS)：指水平尺度为10～2000km左右的具有旺盛对流运动的天气系统2、中尺度对流系统分为：孤立对流系统、带状对流系统、中尺度对流复合体3、孤立对流系统：以个别单体雷暴、小的雷暴单体群以及某些简洁的飑线等形式存在的范围相对较小的对流系统4、平凡单体雷暴三个阶段：积云阶段：塔状积云的开展〔低层辐合、暖湿空气、潜热驱动的上升运动〕，上升气流为主导，混合和夹卷发生在上升运动中；成熟阶段：降水起先到达地面，降水拖曳四周环境的空气向下产生下沉成熟阶段代表了风暴的峰值强度，上升和下沉在强度上几乎相当，降水较强可能包含小雹，阵风锋是由下沉气流向地面散开形成的，云砧、云顶起先变成冰或者冻结消散阶段：最终下沉运动覆盖了上升运动，对流崩溃〔因为云是垂直向上的〕，降水变小、消逝，云起先自底向上蒸发，在后部剩下一个“孤立的云砧”5、成熟阶段的下沉气流：下沉气流是雷暴下面的下沉气柱，主要有三个过程来产生和维持：①夹卷空气的蒸发冷却②降水造成的向下拖曳③云底下面的空气的蒸发冷却 6、多单体风暴：是由一些处于不同开展阶段的生命期短暂的对流单体所组成的，是具有统一环流的雷暴系统。
多单体风暴中的单体呈现有组织〔Organized)的状态，这和新单体仅出此时此刻必须的方向上有关假如新单体可以出此时此刻各个方向上，便会呈现无组织(Unorganized)的形态 特点：在多单体风暴中包含许多对流单体，每个单体可能都有冷的外流，这些外流结合起来形成了大的阵风锋沿阵风锋的前沿有气流辐合通常在风暴移动方向上辐合最强这种辐合促使沿阵风锋旁边新的上升气流开展然后每个新生对流单体又经验其自身的开展过程 7、单体运动和风暴运动 8、多单体风暴的天气：在阵风锋旁边可发生生命期短暂的龙卷，强上升区旁边可能产生冰雹风暴移动较慢时，可造成局地暴雨和洪水9、超级单体风暴：指直径达20一40km以上．生命期达数小时以上，即比平凡的成熟单体雷暴更巨大、更长久、天气更猛烈的单体强雷暴系统它具有一个近于稳定的、高度有组织的内部环流并且连续地向前传播，其移动路程达数百千米1)在RHI(距离一高度显示器)上有穹隆(无或弱回波区)、前悬回波和回波墙等特征； (2)在PPI(平面位监显示器)上有“钩”状回波外观呈圆或椭圆形，云体高大，水平尺度20-40km以上，垂直伸展12-15km以上，云顶表现为浩大而平滑的圆顶状，这是活泼稳态风暴的特征，说明云中上升气流随时间改变不明显。
10、穹隆：风暴中强上升气流所在处该处的上升气流速度可达25-40m/s以上由于上升速度强，水滴时时尚将来得及增长便被携出上升气流，因此而形成弱(或无)回波区11、龙卷风暴：产生龙卷的强风暴系统称为龙卷风暴，这种风暴云非常高大并有明显的旋转性，通常是一种超级单体风暴，(不过也有非超级单体龙卷风暴)超级单体风暴钩状回波旁边的中尺度气旋是简单产生龙卷的地方 龙卷本身是指从对流云底向下伸展及地的高速旋转的漏斗状云柱〔没有伸展及地的称为“漏斗云”〕 12、下击暴流：对流风爆发展成熟时，会产生的很强的冷性下沉气流，到达地面时形成风速达17.9m/s〔8级〕以上的灾难性大风这种局地下沉外流气流称为下击暴流其破坏范围约几十至几百千米下击暴流的下沉气流常伴随旋转，到达地面旁边时，形成直线风水平辐散，触地后，还会向上卷扬起来，产生滚轴状的水平涡旋，并将沙尘卷起 第五章 中尺度带状对流系统 1、带状对流系统：由对流单体侧向排列而成的中尺度对流系统一般称为带状对流系统2、飑线：为—种带(或线)状中尺度系统,是非锋面性狭窄的活泼的雷暴带(或不稳定线) 其中有很多雷暴单体〔其中包括假设干超级单体〕侧向排列而形成的，是风向、风速、气压、温度等突变的狭窄强对流云带。
为破坏力的紧要灾难性天气3、飑线的地面要素场的构造：飑线由雷暴单体侧向排列而成，每个单体成熟期都有地面冷丘及水平外流和阵风锋；小冷丘和阵风锋结合起来形成中尺度雷暴高压和阵风锋阵风锋又称为飑锋：处在雷暴高压边缘具有很强的温度梯度、气压梯度和风速和风向水平切变，它也叫气压涌升线或跳动线 4、飑线前低压：飑锋前方一般有中尺度低压它的形成可能与飑线前方高层的补偿下沉气流引起的绝热增温有关5、尾流低压：雷暴高压前方的中尺度低压，它的形成与雷暴高压后部的尾流效应相联系6、飑中系统：包括飑线、飑线前低压、雷暴高压以及尾流低压统称为飑中系统第六章 锋面气旋及台风旁边的中尺度雨带 1、锋面旁边的对流：D型、U型、L型2、暖输送带：在槽前辐合区的边界上通常可以看到一支狭长的云带这是由来自低纬度低空对流边界层的暖空气在其渐渐向北、向上运行，升入到对流层中、高层时所形成的由于这支狭窄的气流具有朝极地方向和朝上输送大量热量以及水汽和动量的作用，所以称为“暖输送带〔WCB〕” 3、冷输送带(CCB) ：它起源于气旋东北部的高压的外围，是一支反气旋式的低空气流其作用：把北方冷空气气向南方输送4、锢囚波动中的暖输送带：气流来自暖区边界层。
沿冷锋上升，来到对流层上层产生高云云系当它越过在地面暖锋前面的冷空气时，反气旋式地转向，当它在高空脊的的西北气流中下沉时明显地蒸发、消散本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页。