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1、第十六章第十六章冷高压和副热带高压冷高压和副热带高压第一节第一节反气旋概述反气旋概述一、反气旋Anticyclone的概念1、定义流场上：大型水平空气涡旋，北半球顺时针方向旋转，南半球逆时针方向旋转。气压场上：高压。2、强度表示中心气压值的高低，中心气压值越高，表示反气旋越强，反之，则弱。反气旋中的最大风速，最大风速越大，表示反气旋越强。反气旋中的强风一般出现在边缘。反气旋中的强风一般出现在边缘。当反气旋的中心气压值随时间升高，称反气旋加强；假设中心气压值随时间降低，则称反气旋减弱。3、水平范围表示以最外围一条闭合等压线的直径长度来表示。4、总体天气特点在近地面层，反气旋区中的风从中心向外辐散
2、，垂直方向上盛行下沉运动，反气旋中心部分控制的地区一般为晴朗少云的好天气反气旋中心部分控制的地区一般为晴朗少云的好天气 。二、反气旋的分类1、地理分类极地反气旋、温带反气旋和副热带反气旋。2、热力分类冷性反气旋中高纬大陆近地面层冷高和暖性反气旋副高、阻塞高压。第二节第二节冷高压冷高压一、冷高压Cold High的结构1、形成条件地面强辐射冷却和高空冷平流共同作用2、结构：1准静止型冷高压温、压场分布近于对称，中心轴线基本上垂直，强度随高度迅速减弱，一般到对流层中层就不明显了，这种冷高压在源地较常见，移动缓慢或基本不动；2移动性冷高压温、压场分布不对称，这种冷高压中心轴线向西南方倾斜北半球，高压
3、强度随高度逐渐减弱，到 34km 高度上多半变为高压脊。锋面气旋冷锋后面的高压即属此类移动性的冷高压。二、冷高压的天气分布1冷高压前部东部冷高压入侵时，它所造成的最恶劣天气主要出现在冷高压前缘的冷锋附近。冷锋过境前，偏南风，风力较弱，天气相对较温暖，无雨或少雨。冷锋过境后，气温明显下降，常伴有雨、雪，气压升高，偏北风增大，渤海、黄海吹西北风，东海吹北到东北风，南海吹北风。冬半年，强大的冷高压南下侵入我国时，常使气温剧烈下降，风力猛增，出现寒潮天气，寒潮大风在海上一般为 68 级，最大可达 1011 级，能激起很高的海浪。夏季，冷高压弱得多，但当暖空气比较潮湿时，有时会出现雷雨、大风甚至冰雹等天
4、气。冬初和春末，冷锋移到江南或华南沿海时，由于势力减弱或受地形阻挡常变为准静止锋，造成持续时间较长的阴雨天气。2冷高压中部内部冷锋区过后，转受冷高压内部控制，气压升高，盛行下沉气流，以晴冷、少云天气为主，风力微弱。低层能见度变坏，在内陆、港口和沿海夜间和清晨易出现辐射雾。3冷高压后部西部气压逐渐下降，偏南风，风力不大，气温上升，湿度增大，天气性质类似暖锋。春季在入海变性冷高压后部，还常出现平流雾、毛毛雨或层云。冷高压移到海上时，海上出现的低云云量要比陆地上多，尤其是对流云大为增加，产生的降水也多为阵性的。三、冷高压的活动规律1、冷高压活动的气候特征东亚地区大约每 35 天有一次，秋季活动频数最
5、高，冬春季次之，夏季最少。夏季冷高压强度弱，一般在 40N 以北活动。冬半年冷高压强度很强，活动范围可深入到华东沿海。冬季一次强冷高压活动过程平均为 7 天左右。2、冷高压的移动和变化北半球冷高压的移动主要受其上空 35km 高度的气流的引导， 移向和高空气流相一致，并趋向冷舌移动，因此总体上冷高压都是自西向东或自西北向东南移动，到海上移行一段距离后再改向东移动。实际工作中一般用 700hPa 气流来预报地面冷高压的移动。冷高压的移动有多种形式：整个高压一起移动，或高压中心基本不动，只是向某个方向或两个方向上伸出高压脊，伸出的高压脊也可以发展成一个脱离母体的单独的高压中心。冷高压在东移和南下过
6、程中，由于变性常会使高压中心产生分裂，它们在我国消失者不多，多数经我国东移入海，在海上变性为暖性高压，最后并入副热带高压中。3、冷空气的源地和路径1源地：据统计，影响我国的强冷空气主要来自 3 个源地： 新地岛以西的北方寒冷洋面， 来自这个地区的冷空气最多， 到达寒潮强度的也最多； 新地岛以东的北方寒冷洋面，来自这个地区的冷空气频数不高，但气温低，到达寒潮强度的次数也较多； 冰岛以南洋面，来自这个地区的冷空气次数较多，但强度一般较弱，到达寒潮强度的较少。上述三个源地的冷空气在侵入我国以前， 95都要经过西伯利亚中部 7090E， 4365N地区，并在那里积累加强，这个地区称为寒潮关键区。2路径
7、：冷空气主体的移动路线通常有 4 条 西北路中路：频率最高，冷空气强度强，吹西北风，受该路冷空气影响，长江以北以偏北大风和降温为主，江南有雨雪； 东路：频率不高，但强度强，此路冷空气常使渤海、黄海、黄河下游及长江下游出现东北大风； 西路：频率较高，一般强度不大，吹偏西风； 东路加西路：东路冷空气与西路冷空气在黄土高原东侧、黄河和长江之间汇合后继续南下，造成黄河、长江之间大范围雨雪和大风天气。四、寒潮Cold Wave,Polar Invasion1、寒潮的概念强冷高压的活动过程。发布寒潮警报的标准是：一次冷空气活动，24h 内气温剧降 10以上，同时最低气温降至 5以下；或一次冷空气活动，使长
8、江中下游及以北地区 48h 内降温 10以上，长江中下游春季为江淮地区最低气温降至 4或以下；陆上有 3 个大区伴有 57 级大风，渤海、黄海、东海先后有 68 级大风。如果上述区域 48h 内降温达 14以上，其余条件同上，则称为强寒潮。未达以上标准者，则称为一般冷空气或较强冷空气。国家气象局根据冷空气的强度和影响范围，把冷空气活动划分为全国性寒潮、区域性寒潮、强冷空气和一般冷空气四类。2、寒潮爆发需具备的两个基本条件：有冷空气的酝酿和聚集；有引导冷空气侵入我国的合适流场。3、寒潮过程的天气特征寒潮是大规模的强冷空气活动过程，在地面天气图上表现为强冷高压的南下强冷高压的南下。寒潮天气过程与一
9、般冷高压的天气过程相似，但要剧烈得多，尤其是冷高压前缘的强冷锋附近，出现剧烈降温和大风剧烈降温和大风，有时还伴有雨、雪或霜冻。在高纬海上航行的船舶，除可遭遇大风浪外，还容易引起船体积冰等危害。五、有寒潮爆发的地区东亚、北美洲、欧洲、澳大利亚。第三节第三节副热带高压副热带高压一、概述1、定义副热带地区2035，由于海陆分布影响，副热带高压带断裂成假设干个具有闭合中心的高压单体，这些单体统称为副热带高压Subtropical High，简称副高，是控制热带、副热带地区的大气活动中心，组成大气环流的重要成员之一，是大型、持久的暖性深厚系统。2、分布主要位于海洋上：北太平洋副热带高压夏威夷高压、北大西
10、洋副热带高压亚速尔高压、南太平洋副热带高压、南大西洋副热带高压和南印度洋副热带高压。二、天气分布西北太平洋高压内部：辐散气流占优势，为下沉气流区，多晴朗少云天气，风力微弱，天气炎热。北侧：与盛行西风带相邻，气旋和锋面活动频繁，上升运动强，形成大范围的雨带，雨带位于副高脊线之北 58 个纬距处，走向大致和脊线平行。南侧：东风气流信风，当无气旋性环流时，一般天气晴好，当有东风波、热带气旋等系统活动时，出现雷暴、大风、暴雨等恶劣天气。东部：吹偏北向的冷风，且大洋东部存在着冷的涌升流，大气层结稳定，有时出现层云和雾；长期受其控制的一些陆地，因久旱无雨而变成沙漠。西部：偏南暖气流，又位于暖海流上空，低层
11、大气层结不稳定，多雷阵雨和大风。三、活动规律及对中国沿海天气的影响1、副高强度和位置变化的表示方法高压单体中心气压值和中心位置；500hPa 图上副高脊线闭合等压线或等高线的长轴，副高多呈东西向扁长形状，脊线呈西南西东北东走向；500hPa 图上 588 位势什米等高线的位置表示移动；588 线所包围的面积变化表示副高的增强和减弱。2、季节性变化与雨带的关系(见下表)冬季，副高强度弱，范围小，退居海上和低纬地区；夏季，势力增强，范围扩大，控制了副热带地区的海洋和大陆。从春到夏，副高不断北进，北进持续时间较久，速度较缓慢，表现为稳定少变、缓慢移动和跳跃三种形式；入秋以后又南退，南退经历的时间短，
12、速度快。3、短期变化及对沿海天气的影响北进中有短暂的南退，南退常伴有东缩。南退中有短暂的北进，北进常伴有西伸。一个进退的周期，长的可达 10 天以上，短的只有 12 天，多数为 67 天。春末夏初，当副高脊显著加强时，假设东部沿海地区有低压槽发展，构成“东高西低”的形势，脊西部常可出现偏东南大风。夏初，副高西伸脊边缘控制我国沿海时，其西侧的偏南气流将低纬暖湿空气输送到沿岸冷流水域时，常形成大范围的平流雾或平流低云。副高脊西伸时，西部地区往往为低压和槽控制，水汽较多，在高压脊西部气旋式风切变地区会产生热雷暴；随着脊的进一步西伸，下沉气流逐渐加强，受其控制地区则出现晴热少云天气。当副高脊东缩时，西
13、部常伴有低槽东移，上升运动发展，假设大气潮湿不稳定，常形成大范围的雷阵雨天气。季节冬季24 月5 月上、中旬至6 月中旬前后6 月中旬前后北跃过 20N，后在 2025N 之间徘徊。7 月上、中旬北跳过 25N，后在 2530N 之间摆动。长江中下游和日本一带，梅雨季节。黄淮流域，黄淮雨季长江中下游酷暑盛夏， 华南后汛期开始华南酷暑盛夏副高脊线位置15N 附近徘徊由 18N 以南的南海北部缓慢北进1820N雨带位置位于华南N 以南地区备注36 月为华南雨季， 其中56 月为华南前汛期7 月底或 8 月初跨越 30N，达一年中最北的位置。华北、东北地区，华北雨季黄淮酷暑盛夏9 月上旬10 月上旬到冬季回跳到 25N 附近回跳到 20N 以南回到和稳定在 15N 以南。南撤，长江中下游秋雨季南撤，华南又多阴雨
