第二章天气学基础知识和基本研究方法选择地图投影法的三个要求： 正型，等积，正向天气图底图常用的正形投影法有： 极射赤面投影法 【适用范围南北纬度60 ° -90°地区】 、 兰勃脱圆锥投影法 【适用范围南北纬 30° -90 °】和 麦卡托圆柱投影法 【适用于南北纬度0° -30°】等值线分析的基本规则：1. 同一条等值线上要素值处处相等 2. 等值线一侧的要素值总是高于或低于 另一侧3. 等值线不能相交 、 分支 和在图中 中断 4. 高值区和低值区相邻的等值线两者的数值总差一个间隔 而两个高值区或两个低值区之间 相邻的等值线 其数值相等天气图的种类： 地面天气图，高空天气图，辅助天气图等压线： 遵循地转风关系，即等压线和风向平行，在北半球，背风而立，高压在右，低压在左以 1000hPa 为基线 每隔 2.5hpa 画一条等压线等温线：以0oC为基准 每隔4oC画一条等温线分析地形等压线的规定：1. 分析地形等压线以 波状线 表示2. 当地形等压线很拥挤时，可将若干条地形等压线合并成一条或几条 波状线表示，但是，几条等压线 不能在一个点上与波状线相接，而应进出 有序 ，两端条数 相等 。
3. 地形等压线要画在山的迎风面或冷空气一侧；地形等压线应与山脉 平行 ，而 不能横穿山脉 我国天山、祁连山、长白山和台湾等地常出现此种地形等压线槽线： 是低压槽区内 等高线曲率最大点 的连线切变线： 是风的不连续线，在这条线的两侧 风向或风速有较强的切变地面天气图分析内容：1、绘制等压线、等三小时变压线2、分析天气区和锋3、标注高、低压中心及中心数值高空天气图分析内容：1、绘制等高线、等温线2、分析槽线、切变线3、标注高低压中心及冷暖中心第三章、实际大气环流的平均特征由于 地面地形 及 海陆差异 的作用， 平均海平面气压场环流分布表现为 沿纬圈 方向的 不均匀性 ，而且呈现出一个个巨大的 闭合高、低压系统 ，称为 永久 或 半永久性 活动中心 长年存在的活动中心称为永久性的，而有季节性变化 的则称为半永久性的冬季：北半球的主要活动中心是两个低压一个是阿留申低压 另一个是冰岛低压 高压中心有西伯利亚高压、北美高压 夏季：冬季大陆上的两个冷高压到了夏季变成了两个热低即亚洲低压和北美低压槽脊系统冬三夏四冬季：东亚大槽 在140E的亚洲东岸 北美大槽 位于80W的北美大陆东岸欧洲浅槽 在10。
E 60E之间 乌拉尔山以西 由欧洲北海向西南方向伸展的较弱的浅槽是三个槽中最弱的一个在三个槽之间有三个平均脊分别位于阿拉斯加、西欧沿岸和贝加尔湖地区脊的强度要比槽弱得多夏季：中高纬度的西风带上 由三槽三脊转变为四槽四脊 等高线变稀疏 其强度比冬季显著减弱 北美大槽的位置没有明显的变化而东亚大槽向东移 20个经度 乌山以西的浅槽已不存在北美大槽和东亚大槽之间的距离加大而形成两个相对较弱的波动在欧洲西岸和乌山以东附近各出现一个弱的浅槽上游效应：上游某地区长波系统发生某种显著变化后影响到下游地区长波系统的变化下游效应：下游某地区长波系统的显著变化也会影响到上游使上游长波系数也随之发生转变阻塞高压（名）：长波脊不断向北伸展在长波脊中可形成闭合的暖高压特征：阻塞高压中心位于 30N以北；阻塞高压持续时间至少不小于 5天东侧盛 行偏北气流，在它的西侧盛行偏南气流，其南侧有明显的偏东风，暖高凌驾 于地面变性冷高之上在阻高控制下的天气为晴朗少云； 在阻高东部常有冷 平流和下沉运动，天气以晴朗为主； 切断低压：长波槽不断向南加深时在长波槽中可形成闭合的冷低压特征：以闭合低压单独出现，在它的一侧或两侧有明显的高压脊或高压；与阻高同时出现，切断低压出现在阻高的南侧。
第四章中纬度天气系统锋面：冷、暖气团之间的过渡带锋线：锋面与地面相交的线习惯上把锋面和锋 线统称为锋根据锋在移动过程中冷、暖气团所占有的主次地位可将锋分为 冷锋、暖锋、准静止锋、锢囚锋模型锋模式：一将锋面看成一种倾斜的不连续面，在锋的两侧气象要素，温度、密 度、沿锋面风速等分布是不连续的，这种不连续有时称为零阶不连续物质面:有相同空气质点组成的不连续面马格拉斯腼坡度公式：E网JT* vw- vctan £ =hg f5Tg 北一1其中1Tc. 2分别为锋面两侧的冷、暖空气的温度1T*为冷，暖空气的平均温度；vw、vc分别为锋面两 侧平行于锋面的风速，锋面坡度公式反映了锋面的坡度取决于锋而两侧的温差和风速切变:（1）3T=T -T >0锋面的坡度随着锋区冷暖空气的温差的增大而减小当 W 工时,E打=Q tan £ 一%e = 90即锋面垂直,这意味着锋面不再存在◎（2）如果取）（即北半球），相应必须有加>0,即锋面两侧口有气旋式切变“风速切变愈大，锋面坡度 也愈大；在南半球情况相反b（3）如其他条件不变，锋面坡度随纬度增加而增大当冷锋南下，锋面坡度要逐渐减小.锋面附近气象要素的特征 ：（简答题）8分（1）温度场锋区内的等温线特别密集（水平梯度特别大），其密集程度愈强，表示锋面愈强，同时温度的密集区随高度增加而向冷空气一侧倾斜。
锋区内温度的垂直梯度较小2）位温场锋区内等位温线特别密集3）气压场和风场特征1）气压场在地面上，锋面位于气压槽中，等压线通过锋面时呈气旋式弯曲，其折角指向高压2）风场特征锋线附近的风场具有气旋性切变（风速切变和风向切变）地面摩擦导致锋线附近强的风场辐合锋区水平温度梯度大一一热成风原理一一锋区有较大的风速垂直切变在冷锋附近有冷平流，风随高度增加呈逆时针旋转；在暖锋附近有暖平流， 风随高度增加呈顺时针旋转在地面锋的上空，可出现大风速区，有时可以出现急流4）变压场变压：指某一点的气压随时间变化的大小变压的大小和分布与该地的辐合、辐散、温度平流等有关锋面附近变压的特征和分布与锋面附近的温度平流、锋面坡度及锋面移动有关锋生：指锋的生成或加强锋消：指锋的减弱或消亡d卜Udt1 h二2虎EQ 融EQ ”眩 ex cy cy )w cqcQwCq cQ 匕日 / I -DBdty y ) z.二 T1 T2 T3 T4曲骸 隹日、］+ 2F E ——ex cy 15y ,（I）非绝热加热TL Ti表示沿已存在温度梯度方向的冲绝热加热的梯度产生的锋生作用.（2）垂汽运动作用T2： T2表示沿温度模度方向上，垂丸速度的水平梯度产生的锋生作用口若大气为稳定层结刁E >,当暖气团中下沉运动叩<0,而冷气团中行上升运动w>0,则T2>0,表示锋生；相反则为锋消过程.（3）水平运动辗合T3： 13表示在已有的水平温度梯度情况，水平辅合（1X0）或水平辐散①>0）产生的水 平温度梯度的增加（或减弱），即锋生或锋消.C4）水平变形场的作川T4： T4我示整个水平变形产生的锋生作用.设x轴为变形场的膨胀轴，y轴为收缩轴，而等位温线与x轴的夹角为夕口则：1T4=-|Vfce|Ecos 2/?当/? <45° ,有锋生作川，当/? >45fl ,有锋消作用，p锋生作用最大，气旋（低压）：同一高度上中心气压低于四周的大尺度涡旋，气旋范围内的空气作逆时针旋转。
根据气旋形成和活动的主要地理区域，可分为温带气旋和热带气旋按其热力结构可分为锋面气旋和无锋面气旋无锋面气旋分为两类：热带气旋：发生在热带海洋上的强烈的气旋性涡旋，当其中风力达到一定程度时，称为台风局地性气旋：由于地形作用或下垫面加热作用而产生的地形低压或热低压，很少移动,一般不会带来云雨天气反气旋(高压)：同一高度上中心气压高于四周的大尺度涡旋，反气旋范围内的空气作顺时针旋转地理分法：极地反气旋、温带反气旋、副热带反气旋热力分法：冷性反气旋、暖性反气旋温带气旋的源地：4. ) 1月和7月北太平洋和北大西洋有两个气旋最大频率中心冬季气旋发生频率明显高 于夏季，同时东亚气旋路径夏季比冬季偏北2)气旋源地分布基本上与纬圈平行，呈东西向3)巨大山地的背风坡一侧及其以东地区都是气旋主要的发生地4)海湾以及内陆湖泊，在冬季温度较高，很容易有气旋生成锋面气旋天气(1)初生阶段在暖锋前会形成云雨和连续性降水，能见度恶劣云层厚的地方在气旋波顶附近在冷锋 后，云和降水带常比暖锋前要窄一些2)发展阶段气旋区域内的风速普遍增大，气旋前部有暖锋天气特征，气旋后部具有冷锋后冷气团的天 气特征.在气旋的暖区部分，其天气特点主要取决于暖区气团的性质。
3)锢囚阶段地面风速很大，云和降水区扩大，降水强度加剧4)衰亡阶段云和降水开始减弱，云底抬高云和降水具有中尺度结构，降水呈多带分布P坐标中涡度方程—=—V vp（u + f）口 ——t:pf Uiv:v :: uI +：Fy：Fxx :y:x :p :y :p x :y3）辐合福散项 Y+fdx dy度增加，辐散使得气旋性涡度减小.在福合福同的情况下,=七+/）% =C+『）（福合使得气旋性涡绝对涡度大的地方更有利于气旋的发展.）⑵扭曲项/3e 8u仙）573"一荔最）（扭曲项的作用是把涡度从水平方向转到垂直方向在对流层中低 层，扭曲项作用一般较小，在对流层高层特别是高空急流附近，扭曲项的作用有时较大Q（3）摩擦项 摩擦项的作用最终会引起气旋和反气旋的减弱.且地面相对涡度越大、风速越大，地面越粗 糙，则这种减弱作用越明显.【影响温带气旋发展的上要因「是涡度平流和水平福合辅散】Petterssen® 展方程-^ 二 一% , Vp（八 + / ）D - V VT -y）+ — — lr/（ln p）dt7（）」冉［cp dt j方程右端第一项为500hpa涡度平流项，槽前背后为正涡度平流，有利于地面气旋发展，槽后脊前为负涡度平流，有利于地面反气旋发展已方程右端第二项可以分成三项来讨论：（1）温度平流项/?, /o▽/□口▽讣伽p）JFi在暖平流区，地面涡度增加，有利于气旋发展口冷平流区，地面涡度减小，有利于反气旋发展口；广卜（九-/）卜伽P）（2）绝热变化项 R.--V于0在稳定大气的条件下（兀-?） >0,低压区上升运动产生反气旋式涵度.高压区有下沉运动，符导致气旋 式涡度增加口绝热项对于气麻与反气娓的发展起破坏作川.但此项有利于背风面气旋的发展，对于南北向 的山脉，西风在迎风面上升产生反气和涡度，专背风而下沉产生气旋湖生（3）非绝热变化项1一丝 汗（mp）A P Pi{cP出\大气中让绝热过程主要有:①下垫面作用，生法魂通过辑射、传导、乱流等过程使气柱冷却或加热.②水汽的凝结、蒸发等过程，使空气加热或冷却. 在热源地区，有利于气庭发展；在冷源地区，有利于反气旋发展勺缶方程:m = A—7[/ + 鼠）”upcpcp c p at有端第一项为泯度平流随高度变化典当油度平流的高度房加（随气压减小）时，有上升运动；当溜度平 流随高度减小（随气压增加）时，有下沉运动 物理意义：在地面低压中心酎近漏度平流很小，而上空为 较大的E病发平流,气胧性病度承加，使风出场不平衡，在地转偏向力的作用卜，必然产生水平辐散，为 保持质量连城，将出现补偿上升运。