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1、第二章第二章 天气系统及天气过程天气系统及天气过程第一节第一节 天气图基础知识天气图基础知识第二节第二节 气团和锋气团和锋第三节第三节 锋面气旋锋面气旋第四节第四节 冷高压冷高压第五节第五节 副热带高压副热带高压第六节第六节 中小尺度天气系统中小尺度天气系统雷暴、飑线和龙卷雷暴、飑线和龙卷第七节第七节 热带气旋热带气旋第八节第八节 热带辐合带、东风波和热带云团热带辐合带、东风波和热带云团第九节第九节 西风带高空天气系统西风带高空天气系统第一节第一节 天气图基础知识天气图基础知识l天气图天气图(Weather Chart)(Weather Chart)：填有各地区同一时刻气象要素观测填有各地区同
2、一时刻气象要素观测记录，能反映某一地区、某一时刻天气状况或天气形势的特记录，能反映某一地区、某一时刻天气状况或天气形势的特种地图。种地图。l18201820年德国气象学家卜兰德（年德国气象学家卜兰德（Brandes)Brandes)首创了世界第一张天首创了世界第一张天气图。当时他的首创并未被重视，直到气图。当时他的首创并未被重视，直到18541854年克里米亚战争年克里米亚战争中沙俄与英法联合舰队在黑海作战，英法舰队遇到风暴几乎中沙俄与英法联合舰队在黑海作战，英法舰队遇到风暴几乎全部覆灭，之后才被重视。全部覆灭，之后才被重视。l天气图的绘制过程：天气图的绘制过程：1 1 气象资料的观测和传递；
3、气象资料的观测和传递；2 2 气象资料气象资料的接收和填图；的接收和填图；3 3 天气图的分析。天气图的分析。l天气图的种类：天气图的种类：地面天气图、高空天气图和各种辅助图表。地面天气图、高空天气图和各种辅助图表。l天气图采用的时间：天气图采用的时间：地面图：地面图：0000，0606，1212，1818世界时；高空世界时；高空图：图：0000，1212世界时。世界时。( (观测时）观测时）天气图底图天气图底图l用来填写各测站气象观测资料而特制的空白地图。用来填写各测站气象观测资料而特制的空白地图。t兰勃特投影：兰勃特投影：等角正割圆锥投影，经线是向极地收等角正割圆锥投影，经线是向极地收敛的
4、直线，纬线为同心圆，这种图在敛的直线，纬线为同心圆，这种图在30-6030-60度无失真。度无失真。中纬度地区的天气图多采用该投影。中纬度地区的天气图多采用该投影。t极地平面投影：极地平面投影：纬线以极地为中心的同心圆，经线纬线以极地为中心的同心圆，经线向外辐射。北半球的天气图多采用该投影。向外辐射。北半球的天气图多采用该投影。t墨卡托投影：墨卡托投影：等角正圆柱投影，经纬线均为互相垂等角正圆柱投影，经纬线均为互相垂直的直线。低纬和赤道地区的天气图多采用这种投直的直线。低纬和赤道地区的天气图多采用这种投影。影。墨卡托投影墨卡托投影极地平面投影极地平面投影兰勃特投影兰勃特投影地面分析图地面分析图
5、-陆地测站填图格式陆地测站填图格式陆地测站填图格式陆地测站填图格式lTTTT：气温；：气温；lWWWW：现在天气现象；见：现在天气现象；见P105P105lVVVV：能见度；：能见度； lT Td dT Td d：露点温度；：露点温度；lC CH H、C CM M、C CL L：高、中、低云状；高、中、低云状；lN N、N Nh h ： 总云量、低云量；总云量、低云量；lh h：低云高；：低云高；ldddd、ffff：风向、风速；见：风向、风速；见P103P103lPPPPPP：海平面气压；：海平面气压；lPPPP：3h3h变压；变压；a a：3h3h气压倾向；气压倾向；lW W：过去天气现象
6、；：过去天气现象；lRRRR：降水量；：降水量；船舶测站填图格式船舶测站填图格式lP Pw w p pw w风浪周期；风浪周期； H Hw w H Hw w风浪高；风浪高； D D1 1- -航向；航向； V V1 1航速；航速； d dw1w1 d dw1w1- - 涌浪方向；涌浪方向； P Pw1w1 p pw1w1涌浪周期；涌浪周期； H Hw1 w1 H Hw1w1-涌浪涌浪高。例中：高。例中：6464华氏温度；华氏温度； 9696能见度能见度2-2-55； 06110611风浪周期风浪周期6 6秒；风浪高秒；风浪高；1208-1208-涌浪周期涌浪周期1212秒；涌浪高秒；涌浪高。英
7、国填图格式英国填图格式l等压线：我国间隔；英、美、日等国间隔等压线：我国间隔；英、美、日等国间隔4hPa4hPa。l高低压中心：我国用高低压中心：我国用G G、D D；英、美、日等国用；英、美、日等国用H H、L L。l地面锋线：冷锋、暖锋、静止锋和锢囚锋，见地面锋线：冷锋、暖锋、静止锋和锢囚锋，见P106P106表。表。l天气现象：降水绿色；雾为黄色；大风和沙尘为棕色。天气现象：降水绿色；雾为黄色；大风和沙尘为棕色。 在传真天气图上用折线勾画出大风和浓雾的范围。在传真天气图上用折线勾画出大风和浓雾的范围。l等等3 3小时变压线：传真天气图上一般不分析。小时变压线：传真天气图上一般不分析。日本
8、填图格式日本填图格式地面图分析项目地面图分析项目地面图分析项目地面图分析项目低纬流线图低纬流线图l在赤道低纬地区风压场的在赤道低纬地区风压场的地转关系不成立，在天气地转关系不成立，在天气图上分析流线。图上分析流线。l流线：流线：是指同一时刻各点是指同一时刻各点的风向与该点切线方向一的风向与该点切线方向一致所组成的特征曲线。致所组成的特征曲线。l在天气图上常见的流线形在天气图上常见的流线形式有：平直流线；波状流式有：平直流线；波状流线；渐近线（辐散分叉或线；渐近线（辐散分叉或辐合合并）；奇异点（尖辐合合并）；奇异点（尖点、涡旋、中性点）。点、涡旋、中性点）。cycloneanticyclone高
9、空分析图高空分析图（等压面图）（等压面图）（等压面图）（等压面图）l高空图填图格式高空图填图格式tTTTT气温气温tHHHHHH等压面位势高度等压面位势高度tT-TdT-Td气温露点差气温露点差tdddd风向风向tffff风速风速l等高线：我国每隔等高线：我国每隔4040位势米画位势米画一条；英、美、日等国每隔一条；英、美、日等国每隔6060位势米画一条。位势米画一条。l等温线：我国每隔等温线：我国每隔44；英、；英、美、日等国每隔美、日等国每隔66l槽线：等高线曲率最大处的连槽线：等高线曲率最大处的连线。西风带中槽有竖槽、横槽；线。西风带中槽有竖槽、横槽；东风带中还存在倒槽。东风带中还存在倒
10、槽。l切变线：风场的不连续线。切变线：风场的不连续线。温度平流温度平流l在天气图上，判断温度平流的强弱指标：在天气图上，判断温度平流的强弱指标：t(1) (1) 等高线的疏密程度，越密平流越强。等高线的疏密程度，越密平流越强。t(2) (2) 等温线的疏密程度，越密平流越强。等温线的疏密程度，越密平流越强。t(3) (3) 等高线与等温线的交角，越近等高线与等温线的交角，越近9090度平流越强。度平流越强。冷平流冷平流暖平流暖平流零平流零平流高空温压场配置高空温压场配置l通常温度槽脊后于高度槽脊，槽前有暖平流，槽通常温度槽脊后于高度槽脊，槽前有暖平流，槽后有冷平流，表现为后有冷平流，表现为“冷
11、槽暖脊冷槽暖脊”的水平结构。的水平结构。LH等高线等高线等温线等温线脊脊槽槽第二节第二节 气团与锋气团与锋 (Air Mass and Front)(Air Mass and Front)(Air Mass and Front)(Air Mass and Front)一、一、气团气团 （Air MassAir Mass）二、二、锋锋 （ FrontFront）概概 述述l天气变化是十分复杂的，同一时刻不同地区天气不同，同一天气变化是十分复杂的，同一时刻不同地区天气不同，同一地区不同时刻天气也不同。这种天气变化和天气现象是由大地区不同时刻天气也不同。这种天气变化和天气现象是由大气的物理性质和大气
12、中的运动过程所决定的。而大气的不同气的物理性质和大气中的运动过程所决定的。而大气的不同物理性质是大气运动过程中同地理环境不断作用下形成的。物理性质是大气运动过程中同地理环境不断作用下形成的。地球表面十分宽广，地表性质十分复杂，在其上面运行着的地球表面十分宽广，地表性质十分复杂，在其上面运行着的空气必然具有多种多样的物理性质，正是由于这些性质不同，空气必然具有多种多样的物理性质，正是由于这些性质不同，从而形成了各种不同性质的气团，并引起各种不同的天气现从而形成了各种不同性质的气团，并引起各种不同的天气现象。象。l天气现象的空间分布与天气过程的随时间变化很复杂。天气现象的空间分布与天气过程的随时间
13、变化很复杂。19201920年前后挪威锋面学派皮叶克尼斯和伯杰龙等人以温度场为主年前后挪威锋面学派皮叶克尼斯和伯杰龙等人以温度场为主要特征提出了气团和锋的概念，并运用这些概念从千变万化要特征提出了气团和锋的概念，并运用这些概念从千变万化的天气现象和天气过程中总结出了许多天气分析和预报规则。的天气现象和天气过程中总结出了许多天气分析和预报规则。一、一、 气团气团 (Air Mass)(Air Mass)l定义：定义：在广大空间里存在着水平方向上物理属在广大空间里存在着水平方向上物理属性（主要指温度、湿度和稳定度等）相对比较性（主要指温度、湿度和稳定度等）相对比较均匀的大块空气均匀的大块空气, ,
14、称气团。称气团。t水平范围水平范围: :几百到几千公里不等。几百到几千公里不等。t垂直范围垂直范围: :可达几公里到十几公里。可达几公里到十几公里。t在同一气团内，气象要素在同一气团内，气象要素( (如温度）的变化相对如温度）的变化相对比较小。水平温度梯度一般小于比较小。水平温度梯度一般小于1-2/100km1-2/100km。气团的形成与变性气团的形成与变性t形成条件形成条件l大范围大范围物理物理性质比较均匀的下垫面性质比较均匀的下垫面 如辽阔的海洋，浩瀚的沙漠，大面积冰雪覆如辽阔的海洋，浩瀚的沙漠，大面积冰雪覆盖盖的极的极区区等等。l稳定的环流条件稳定的环流条件 使空气能比较长时间的缓慢移
15、动在温、湿特使空气能比较长时间的缓慢移动在温、湿特性比较均匀的下垫面性比较均匀的下垫面上上，从而从而获得获得与下垫面与下垫面相同相同的物理属性。的物理属性。t气团变性气团变性(Air Mass Modification)(Air Mass Modification)： 气团原有气团原有物理属物理属性的改变性的改变，称为气团变性。称为气团变性。l气团变性的快慢主要取决于以下因素：气团变性的快慢主要取决于以下因素： (1) (1) 源地性质与所经下垫面性质差异的大源地性质与所经下垫面性质差异的大小。小。 (2) (2) 离开源地时间的长短和路程离开源地时间的长短和路程远近远近。 (3) (3) 空
16、气运动状态和季节。空气运动状态和季节。l通常冷气团变性快通常冷气团变性快于于暖气团暖气团。陆上快于海上。陆上快于海上。气团的分类与特征气团的分类与特征 ( ( ( (地理分类地理分类地理分类地理分类) ) ) )l冰洋气团冰洋气团(Arctic air mass)(Arctic air mass) ：6565 N N以北的极区。以北的极区。t冰洋大陆气团（冰洋大陆气团（Arctic continental air mass AArctic continental air mass AC C ） 特征：干冷、晴朗、稳定。特征：干冷、晴朗、稳定。t冰洋海洋气团冰洋海洋气团（Arctic maritime air mass AArctic maritime air mass Am m） 特征：与特征：与A AC C相近相近， 夏季从海洋获得热量和水汽。夏季从海洋获得热量和水汽。 l极地气团极地气团(Polar air mass)(Polar air mass)：中高纬大陆和海洋中高纬大陆和海洋(40(407070 N N ）。）。t极地大陆气团极地大陆气团（Polar continental
