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1、第二章第二节中高纬度天气系统2006-11-2112中高纬度天气系统中高纬度天气系统一、高空主要天气系统n n大气长波n n阻塞高压和切断低压n n极地涡旋n n高空低压槽和切变线二、温带气旋和反气旋n n温带气旋的结构、天气、发生发展n n冷性反气旋、移动性反气旋2006-11-212一、高空主要天气系统一、高空主要天气系统n n中高纬度的对流层上空盛行着波状西风气流，由中高纬度的对流层上空盛行着波状西风气流，由于高空大气满足地转平衡，所以波状流型的波谷于高空大气满足地转平衡，所以波状流型的波谷对应于低压槽，波峰对应于高压脊。对应于低压槽，波峰对应于高压脊。n n西风带的波动大体上分为两类：
2、一是波长比较长西风带的波动大体上分为两类：一是波长比较长的长波；二是叠加在长波上的波长比较短的短波。的长波；二是叠加在长波上的波长比较短的短波。在长波、短波发展演变过程中，有时形成闭合的在长波、短波发展演变过程中，有时形成闭合的高压和低压。这些长波、短波和闭合高压、低压高压和低压。这些长波、短波和闭合高压、低压系统不仅相互联系，而且可以相互转化，共同构系统不仅相互联系，而且可以相互转化，共同构成了中高纬度高空的主要天气系统。成了中高纬度高空的主要天气系统。 2006-11-2131、大气长波、大气长波n n是指波长较长、波幅较大、移动较慢、维持时间是指波长较长、波幅较大、移动较慢、维持时间较长
3、的波动。较长的波动。n n长波在高空图上同等高线的波状型相对应，等温长波在高空图上同等高线的波状型相对应，等温线也呈波形，一般线也呈波形，一般情况下等温线的位情况下等温线的位相稍稍落后于等高相稍稍落后于等高线，具有冷槽、暖线，具有冷槽、暖脊的温压场结构。脊的温压场结构。2006-11-214长波一般在长波一般在长波一般在长波一般在50007000km50007000km50007000km50007000km，因而围绕着中高纬的纬圈可出现，因而围绕着中高纬的纬圈可出现，因而围绕着中高纬的纬圈可出现，因而围绕着中高纬的纬圈可出现36363636个长波。长波自西向东移动，移速较慢，通常个长波。长波
4、自西向东移动，移速较慢，通常个长波。长波自西向东移动，移速较慢，通常个长波。长波自西向东移动，移速较慢，通常1 1 1 1天不超天不超天不超天不超过过过过10101010个经度。长波维持的时间一般个经度。长波维持的时间一般个经度。长波维持的时间一般个经度。长波维持的时间一般35353535天以上。天以上。天以上。天以上。槽线槽线槽线槽线槽线槽线槽线槽线脊线脊线脊线脊线脊线脊线脊线脊线极涡极涡极涡极涡 D D D D副高副高副高副高 G G G G槽前是暖平流，槽前是暖平流，槽前是暖平流，槽前是暖平流，槽前脊后上升运槽前脊后上升运槽前脊后上升运槽前脊后上升运动，阴雨天气动，阴雨天气动，阴雨天气动
5、，阴雨天气槽后是冷平流，槽后是冷平流，槽后是冷平流，槽后是冷平流，槽后脊前下沉运槽后脊前下沉运槽后脊前下沉运槽后脊前下沉运动，晴朗天气动，晴朗天气动，晴朗天气动，晴朗天气2006-11-215活动与中国的高空槽：西北槽、青藏槽、印缅槽活动与中国的高空槽：西北槽、青藏槽、印缅槽活动与中国的高空槽：西北槽、青藏槽、印缅槽活动与中国的高空槽：西北槽、青藏槽、印缅槽2006-11-2162、阻塞高压和切断低压、阻塞高压和切断低压 1 1）阻塞高压阻高）阻塞高压阻高在高空槽脊的发展演变过程中，当脊不断北伸，向在高空槽脊的发展演变过程中，当脊不断北伸，向北加强时，其南部与暖空气的联系会被冷空气切断，北加强
6、时，其南部与暖空气的联系会被冷空气切断，在脊的北边出现闭合的高压环流，形成暖高压中心，在脊的北边出现闭合的高压环流，形成暖高压中心，称为阻塞高压。通常把阻塞高压出现后的大范围环称为阻塞高压。通常把阻塞高压出现后的大范围环流形势称为阻塞形势。流形势称为阻塞形势。 阻塞高压是温压场比较对称的深厚的暖性高压阻塞高压是温压场比较对称的深厚的暖性高压。特征：。特征：有闭合的高压中心，并位于有闭合的高压中心，并位于50N50N以北。以北。维持的平均时间为维持的平均时间为5757天，有时可达天，有时可达2020天以上。天以上。沿纬向移动每天不超过沿纬向移动每天不超过7878个经度，常呈准静止状个经度，常呈准
7、静止状态，有时甚至向西倒退。态，有时甚至向西倒退。 2006-11-2172 2）切断低压）切断低压n n在高空槽脊的发展演变过程中，当槽不断向南加在高空槽脊的发展演变过程中，当槽不断向南加深时，其北部与冷空气的联系会被暖空气切断，深时，其北部与冷空气的联系会被暖空气切断，在槽的南边形成闭合的低压环流，形成冷低压中在槽的南边形成闭合的低压环流，形成冷低压中心，称为切断低压。心，称为切断低压。n n它常常和阻塞高压相伴生成，并位于阻高的东南它常常和阻塞高压相伴生成，并位于阻高的东南或西南侧，与阻高共同构成了大气环流中阻塞形或西南侧，与阻高共同构成了大气环流中阻塞形势。也有的切断低压单独出现，并没
8、有显著的阻势。也有的切断低压单独出现，并没有显著的阻高存在，只西侧有一较强的高压脊或闭合高压。高存在，只西侧有一较强的高压脊或闭合高压。 2006-11-218阻塞高压和切断低压的发展阻塞高压和切断低压的发展2006-11-219阻高控制下的天气一般是晴朗的，但阻高的不同部位由于运行气流阻高控制下的天气一般是晴朗的，但阻高的不同部位由于运行气流阻高控制下的天气一般是晴朗的，但阻高的不同部位由于运行气流阻高控制下的天气一般是晴朗的，但阻高的不同部位由于运行气流属性的差异，形成的天气有所不同。高压东部盛行偏北气流，有冷属性的差异，形成的天气有所不同。高压东部盛行偏北气流，有冷属性的差异，形成的天气
9、有所不同。高压东部盛行偏北气流，有冷属性的差异，形成的天气有所不同。高压东部盛行偏北气流，有冷平流和下沉运动，天气以冷晴为主。西部盛行偏南气流，有暖平流平流和下沉运动，天气以冷晴为主。西部盛行偏南气流，有暖平流平流和下沉运动，天气以冷晴为主。西部盛行偏南气流，有暖平流平流和下沉运动，天气以冷晴为主。西部盛行偏南气流，有暖平流和上升运动，天气较暖且多云雨。南北两侧多稳定的西风气流，并和上升运动，天气较暖且多云雨。南北两侧多稳定的西风气流，并和上升运动，天气较暖且多云雨。南北两侧多稳定的西风气流，并和上升运动，天气较暖且多云雨。南北两侧多稳定的西风气流，并常伴有短波活动，天气时阴、时晴。常伴有短波
10、活动，天气时阴、时晴。常伴有短波活动，天气时阴、时晴。常伴有短波活动，天气时阴、时晴。切断低压内的天气因部位不同而有差异。低压前部（东和切断低压内的天气因部位不同而有差异。低压前部（东和东南侧）因低层有冷暖空气交汇，常有锋面气旋波动发生，东南侧）因低层有冷暖空气交汇，常有锋面气旋波动发生，有云雨天气出现。后部（西侧）因不断有冷空气南下，常有云雨天气出现。后部（西侧）因不断有冷空气南下，常有冷锋和切变线生成，有阵性降水出现。有冷锋和切变线生成，有阵性降水出现。 2006-11-21102006-11-21113、极地涡旋极涡、极地涡旋极涡n n是极地高空冷性大型涡旋系统，是极区大气环流是极地高空
11、冷性大型涡旋系统，是极区大气环流的组成部分。其位置、强度以及移动不仅对极区，的组成部分。其位置、强度以及移动不仅对极区，而且对高纬地区的天气都有明显影响。而且对高纬地区的天气都有明显影响。n n极地是地球的冷极，也是大气的冷源，因而在极极地是地球的冷极，也是大气的冷源，因而在极地低空形成冷性高压，在极地上空则形成冷性低地低空形成冷性高压，在极地上空则形成冷性低压。当极涡偏离极地向南移动时，常导致锋区位压。当极涡偏离极地向南移动时，常导致锋区位置比平均情况偏南，寒潮活动增多、增强。据统置比平均情况偏南，寒潮活动增多、增强。据统计，在计，在1010个冬半年影响我国的个冬半年影响我国的171171次
12、寒潮中，有次寒潮中，有102102次是亚洲上空出现持久极涡，其中次是亚洲上空出现持久极涡，其中6 6次强寒潮次强寒潮过程都与极涡在亚洲上空的位置明显偏南相关过程都与极涡在亚洲上空的位置明显偏南相关 2006-11-21124、高空低压槽和切变线（短波）、高空低压槽和切变线（短波）1 1）高空低压槽又称高空槽）高空低压槽又称高空槽n n是活动在对流层中层西风带上的短波槽。一年四季都会出是活动在对流层中层西风带上的短波槽。一年四季都会出现，春季频繁。高空槽的波长大约现，春季频繁。高空槽的波长大约10001000多多kmkm，自西向东移，自西向东移动。槽前盛行暖湿的西南气流，常成云致雨。槽后盛行干动
13、。槽前盛行暖湿的西南气流，常成云致雨。槽后盛行干冷的西北气流，多晴冷天气。一次高空槽活动反映了不同冷的西北气流，多晴冷天气。一次高空槽活动反映了不同纬度间冷、暖空气的一次交换过程，给中、高纬地区造成纬度间冷、暖空气的一次交换过程，给中、高纬地区造成阴雨和大风天气。阴雨和大风天气。n n活动于我国的高空槽有西北槽、青藏槽和印缅槽，它们大活动于我国的高空槽有西北槽、青藏槽和印缅槽，它们大多从上游移来，很少产生于我国。在纬向环流比较平直时，多从上游移来，很少产生于我国。在纬向环流比较平直时，高空槽一个接一个的东移，易造成阴晴相间周期变化的天高空槽一个接一个的东移，易造成阴晴相间周期变化的天气。如果移
14、动过程中受高压所阻，将减速或停滞，可能造气。如果移动过程中受高压所阻，将减速或停滞，可能造成持续性降水。成持续性降水。 2006-11-21132 2）切变线）切变线n n指风向或风速分布的不连续线，是发生在指风向或风速分布的不连续线，是发生在850hPa850hPa或或700hPa700hPa等等压面上的天气系统。压面上的天气系统。n n切变线两侧风向构成气旋式切变，但两侧的温度梯度却很小，切变线两侧风向构成气旋式切变，但两侧的温度梯度却很小，这是切变线与锋的主要差别。这是切变线与锋的主要差别。n n随着切变线两侧气流的强弱变化可以相互转化。切变线上的随着切变线两侧气流的强弱变化可以相互转化
15、。切变线上的气流呈气旋式环流，水平气流辐合明显，利于发展上升气流，气流呈气旋式环流，水平气流辐合明显，利于发展上升气流，产生云雨天气。产生云雨天气。n n切变线在一年中各个季节都可能出现，以冷、暖空气频繁活切变线在一年中各个季节都可能出现，以冷、暖空气频繁活动的晚春、初夏为多。是我国暖季重要的降水天气系统。动的晚春、初夏为多。是我国暖季重要的降水天气系统。n n切变线附近，气流辐合上升，多阴雨天气。切变线附近，气流辐合上升，多阴雨天气。n n华北切变线、江淮切变线、华南切变线华北切变线、江淮切变线、华南切变线2006-11-2114n n根据切变线附近的风场形式一般划分为三种类型：根据切变线附
16、近的风场形式一般划分为三种类型：a.a.冷锋式切变线：偏北风为主，水汽含量少，移动冷锋式切变线：偏北风为主，水汽含量少，移动速度快，降水时间不长，降水量不大。速度快，降水时间不长，降水量不大。b.b.暖锋式切变线：气旋性环流强，偏南风含有水汽暖锋式切变线：气旋性环流强，偏南风含有水汽多，云层厚，降水时间较长，降水量较多，有时多，云层厚，降水时间较长，降水量较多，有时还形成雷阵雨和阵性大风。还形成雷阵雨和阵性大风。c.c.准静止锋式切变线：虽然风向切变很强，但气流准静止锋式切变线：虽然风向切变很强，但气流辐合较弱，云层相对较薄，降水时间较长，但降辐合较弱，云层相对较薄，降水时间较长，但降水量不大
17、。水量不大。冷式切变线冷式切变线冷式切变线冷式切变线暖式切变线暖式切变线暖式切变线暖式切变线准静止式切变线准静止式切变线准静止式切变线准静止式切变线2006-11-2115n n请判断下列切变线的类型2006-11-2116例：影響華南及其沿岸海域的颮線通常會在春末夏初時伴隨著例：影響華南及其沿岸海域的颮線通常會在春末夏初時伴隨著南下的冷鋒或低壓槽出現。南下的冷鋒或低壓槽出現。20052005年年5 5月月9 9日影響香港的強烈颮日影響香港的強烈颮線便是一例。當時香港有超過線便是一例。當時香港有超過100100宗樹木及棚架倒塌報告。宗樹木及棚架倒塌報告。从当天的地面風分佈圖看，當颮線經過时風向
18、由西南風迅速从当天的地面風分佈圖看，當颮線經過时風向由西南風迅速變為西北風變為西北風( (紅色虛線為風向切變線紅色虛線為風向切變線) )。2006-11-21173 3）低涡冷涡）低涡冷涡n n是出现在中纬度中层大气是出现在中纬度中层大气中的一种强度较弱、范围中的一种强度较弱、范围较小的冷性低压。低涡范较小的冷性低压。低涡范围较小，一般只有几百千围较小，一般只有几百千米。它存在和发展时，在米。它存在和发展时，在地面图上可诱导出低压或地面图上可诱导出低压或使锋面气旋发展加强。低使锋面气旋发展加强。低涡中有较强的辐合上升气涡中有较强的辐合上升气流，可产生云雨天气，尤流，可产生云雨天气，尤其东部和东
19、南部上升气流其东部和东南部上升气流最强，云雨天气更为严重。最强，云雨天气更为严重。低涡经常出现在我国西北低涡经常出现在我国西北和西南地区，分别称为西和西南地区，分别称为西北涡和西南涡，成为影响北涡和西南涡，成为影响江淮流域甚至华北地区的江淮流域甚至华北地区的天气系统。天气系统。 2006-11-2118 低涡低涡低涡低涡低空或高空闭合的低压环流。低空或高空闭合的低压环流。低空或高空闭合的低压环流。低空或高空闭合的低压环流。低涡低涡低涡低涡低空低涡低空低涡低空低涡低空低涡 低空低空低空低空 西南涡、西北涡、高原涡西南涡、西北涡、高原涡西南涡、西北涡、高原涡西南涡、西北涡、高原涡高空冷涡高空冷涡高空冷涡高空冷涡 低空高空低空高空低空高空低空高空 东北冷涡、华北冷涡东北冷涡、华北冷涡东北冷涡、华北冷涡东北冷涡、华北冷涡西南涡西南涡西南涡西南涡 形成于四川西部形成于四川西部形成于四川西部形成于四川西部 气流辐合上升，阴雨天气气流辐合上升，阴雨天气气流辐合上升，阴雨天气气流辐合上升，阴雨天气 东移时，发展，降水加强东移时，发展，降水加强东移时，发展，降水加强东移时，发展，降水加强2006-11-2119
