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第7章 大型降水天气过程

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第7章 大型降水天气过程_第1页
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1第七章第七章 大型降水天气过程大型降水天气过程 2要点要点1.我国主要雨我国主要雨带的季的季节性性变动规律律2.暴雨形成的条件暴雨形成的条件3.梅雨的定梅雨的定义4.何何谓低空切低空切变线5.西南西南涡形成的条件和天气特点形成的条件和天气特点6.东北冷北冷涡的定的定义和天气特点和天气特点7.低空急流低空急流8.天气尺度系天气尺度系统对暴雨的作用暴雨的作用9.行星尺度天气系行星尺度天气系统对暴雨的作用暴雨的作用10.各各类天气尺度系天气尺度系统降水的落区降水的落区 3概概  述述    1  含义含义            大型降水主要是指范围广大的降水,大型降水主要是指范围广大的降水,降水区可达天气尺度大小,包括连续性和降水区可达天气尺度大小,包括连续性和阵性的大范围雨雪及夏季暴雨阵性的大范围雨雪及夏季暴雨 42424小时雨小时雨量(量(mm)mm)<0.1<0.10.1~100.1~1010~2510~2525~5025~5050~10050~100100~200100~200>200>200等级等级微量微量小雨小雨中雨中雨大雨大雨暴雨暴雨大暴雨大暴雨特大特大暴雨暴雨2   降水的分级降水的分级 5一、降水形成过程一、降水形成过程1一般降水的形成过程一般降水的形成过程    水汽条件水汽条件   垂直运动条件垂直运动条件     云滴增长条件云滴增长条件                                         微观过程微观过程宏观过程宏观过程冰晶效应冰晶效应碰撞合并碰撞合并§§7.1 7.1 降水的形成与诊断降水的形成与诊断 6     2  暴雨形成条件暴雨形成条件a)     充分的水汽供应充分的水汽供应b)     强烈的上升运动强烈的上升运动  c)     较长的持续时间较长的持续时间     因此要研究环流形势因此要研究环流形势     连续暴雨的连续暴雨的必要前提必要前提::副高脊,长波槽,副高脊,长波槽,切变线、静止锋、大型冷涡等长期稳定切变线、静止锋、大型冷涡等长期稳定    天气尺度系统:天气尺度系统:短波槽、低涡、气旋等短波槽、低涡、气旋等 7二、水汽方程和降水率二、水汽方程和降水率1 1 水汽方程水汽方程: :表示水汽输送和变化的基本方程表示水汽输送和变化的基本方程Kq——水汽的湍流扩散系数c——凝结率 8以以连续方程连续方程代入代入则得水汽方程的另一形式则得水汽方程的另一形式 : :        9如果没有凝结或蒸发,且湍流扩散也很小,如果没有凝结或蒸发,且湍流扩散也很小,如果没有凝结或蒸发,且湍流扩散也很小,如果没有凝结或蒸发,且湍流扩散也很小,可以忽略不计,则可以忽略不计,则可以忽略不计,则可以忽略不计,则      这表示空气质块的比湿保持不变这表示空气质块的比湿保持不变这表示空气质块的比湿保持不变这表示空气质块的比湿保持不变讨论讨论: :     a. 蒸发蒸发 c<0c<0              增加增加                                              b. 凝结凝结 c>0c>0               减减少少 10 2 2 降水率降水率     设设I I是单位时间内降落在地面单位面积是单位时间内降落在地面单位面积 上的总降水量,称为上的总降水量,称为降水强度或降水率降水强度或降水率 113 3 凝结函数凝结函数F为凝结函数为凝结函数   F>0当有上升运动时有凝结当有上升运动时有凝结 12对凝结函数的讨论对凝结函数的讨论((1 1))F>0F>0((2 2))F F是由温度,饱和比湿和气压等常规是由温度,饱和比湿和气压等常规 资料组成,可以观测得到资料组成,可以观测得到不足:不足:((1 1)忽略了乱流的影响,使计算量偏大)忽略了乱流的影响,使计算量偏大((2 2)云不会全部凝结,使计算量偏大)云不会全部凝结,使计算量偏大((3 3)垂直速度的计算有误差)垂直速度的计算有误差 13三、水汽条件的诊断分析三、水汽条件的诊断分析  1 1 水汽含量水汽含量 ((1 1)各层比湿或露点)各层比湿或露点 ((2 2)各层饱和程度:)各层饱和程度:在等压面上分析等在等压面上分析等在等压面上分析等在等压面上分析等((((                    T-TdT-Td))))线,用以表示空气的饱和程度线,用以表示空气的饱和程度线,用以表示空气的饱和程度线,用以表示空气的饱和程度  等压面图上:等压面图上:  T-Td≤2℃     饱和区饱和区                            T-Td≤4-5℃  湿区湿区垂直剖面图:垂直剖面图: 相对湿度相对湿度   f≥ 90%     饱和区饱和区 ((3 3)) 湿层厚度湿层厚度   湿层即饱和层,湿层越厚,降水越强。

湿层即饱和层,湿层越厚,降水越强   14 2 2 可降水量可降水量 ((1 1)定义:将一地区上空整层大气的)定义:将一地区上空整层大气的 水汽全部凝结并降至地面的降水水汽全部凝结并降至地面的降水 量称为该地区的可降水量量称为该地区的可降水量 ((2 2)) 表达式:表达式: 15                         3 3 水汽通量水汽通量    ((1 1)) 定义:单位时间通过与水平风定义:单位时间通过与水平风速速  相垂直的单位面积的水汽量相垂直的单位面积的水汽量. .   ((2 2)表达式)表达式: : 底边为单位长度,高为单位百帕的底边为单位长度,高为单位百帕的水汽通量为水汽通量为 164 4 水汽通量散度水汽通量散度 ((1 1)含义:水平水汽通量散度指单位时间、)含义:水平水汽通量散度指单位时间、 单位体积内水汽的水平净流入或净流出单位体积内水汽的水平净流入或净流出 量量((2 2)表达式)表达式: :                                      辐散辐散                                      辐合辐合((3 3)降水率:整层大气的水汽水平通量散度)降水率:整层大气的水汽水平通量散度 即为降水率。

即为降水率I=-D 17            5 5 水汽的局地变化水汽的局地变化由上式可看出,某地区水汽的局地变化取决由上式可看出,某地区水汽的局地变化取决于以下四项:于以下四项:比湿平流、比湿垂直输送、凝比湿平流、比湿垂直输送、凝结、蒸发和湍流扩散结、蒸发和湍流扩散                         18    四、垂直运动条件的诊断分析四、垂直运动条件的诊断分析             主要通过分析水平风场和温压场主要通过分析水平风场和温压场来判断垂直运动来判断垂直运动     1   用连续方程诊断垂直运动用连续方程诊断垂直运动     公式推导:公式推导:  “P”系中的连续方程为:系中的连续方程为: 19整层积分整层积分高层辐散低层辐合,高层辐散低层辐合,P P层有上升运动层有上升运动高层辐合低层辐散,高层辐合低层辐散,P P层有下沉运动层有下沉运动 ——可以用大气底层、高层风场的水平可以用大气底层、高层风场的水平散度大致估计对流层中层的垂直运动散度大致估计对流层中层的垂直运动 20低层散度的诊断低层散度的诊断① ① 用用850850、、700700百帕上的风向风速来诊断辐百帕上的风向风速来诊断辐 合上升运动的强度及降水合上升运动的强度及降水  21辐合型之一辐合型之一辐合型之二辐合型之二阴阴影影区区为为降降水水区区 22辐合型之三辐合型之三阴影区为降水区阴影区为降水区 23② ② 用低层变压场来判断垂直运动用低层变压场来判断垂直运动 变压风:变压风:        两边取散度得:两边取散度得:                                          在正变压中心有辐散下沉运动,负变在正变压中心有辐散下沉运动,负变压中心有辐合上升运动,中心数值愈大,压中心有辐合上升运动,中心数值愈大,愈显著。

愈显著 24高层散度的诊断高层散度的诊断                简化的涡度方程简化的涡度方程     25a.a.高层多半是带状波动流型高层多半是带状波动流型 b.b.与降水相联系的高空槽脊主要是短波与降水相联系的高空槽脊主要是短波  讨论:讨论:a. a. 槽前脊后,有正相对涡度平流,高层辐散,槽前脊后,有正相对涡度平流,高层辐散, 有上升运动有上升运动 b. b. 槽后脊前,有负相对涡度平流,高层辐合,槽后脊前,有负相对涡度平流,高层辐合, 中层有下沉运动中层有下沉运动 262 2用用ωω方程诊断垂直运动(用某一方程诊断垂直运动(用某一层上的温压场)层上的温压场)绝对涡度绝对涡度平流随高平流随高度变化度变化温度平流的温度平流的拉普拉斯拉普拉斯非决热加非决热加热的拉普热的拉普拉斯拉斯 27((1 1)热成风对相对涡度的平流)热成风对相对涡度的平流有上升运动有上升运动有下沉运动有下沉运动 28涡度平流和冷暖平流对垂直运动的贡献涡度平流和冷暖平流对垂直运动的贡献   实线实线——等高线,虚线等高线,虚线——等温线,点划线等温线,点划线——等涡度线等涡度线槽前:槽前:• 暖平流暖平流• 正涡度平流正涡度平流• 皆对上升运动皆对上升运动有贡献有贡献槽后:槽后:• 冷平流冷平流• 负涡度平流负涡度平流• 皆对下沉运动皆对下沉运动有贡献有贡献 29涡度平流和冷暖平流对垂直运动的贡献相反涡度平流和冷暖平流对垂直运动的贡献相反实线实线——等高线,虚线等高线,虚线——等温线,点划线等温线,点划线——等涡度线等涡度线槽前:槽前:• 冷平流冷平流• 正涡度平流正涡度平流• 对垂直运动贡对垂直运动贡献不明显献不明显槽后:槽后:• 暖平流暖平流• 负涡度平流负涡度平流• 对垂直运动贡对垂直运动贡献不明显献不明显 30((2 2)非绝热加热的作用)非绝热加热的作用  加热加热 有上升运动有上升运动 冷却冷却 有下沉运动有下沉运动   31在非绝热加热作用中,以凝结潜热释放为主在非绝热加热作用中,以凝结潜热释放为主满足潜热释放的条件为满足潜热释放的条件为: :① ① 摩擦层中有水汽通量的净辐合;摩擦层中有水汽通量的净辐合; ② ② 有其他原因造成的上升运动;有其他原因造成的上升运动; ③ ③ 空气近于饱和,例如规定空气近于饱和,例如规定T-Td≤4℃.降水对上升运动的反馈作用降水对上升运动的反馈作用 32五、地形和摩擦对降水的影响五、地形和摩擦对降水的影响  ㈠㈠ 地形的动力作用地形的动力作用     1 1.强迫抬升.强迫抬升 2. 2. 地形辐合地形辐合    ㈡㈡ 地形的云物理作用地形的云物理作用    1. 1. 对流层中部层状云和低云的相互作用对流层中部层状云和低云的相互作用    2. 2. 对流层中部层状云和积雨云的相互作用对流层中部层状云和积雨云的相互作用    3. 3. 积雨云和低空层状云的相互作用积雨云和低空层状云的相互作用    4. 4. 对流层中部不稳定和低云的相互作用对流层中部不稳定和低云的相互作用     33㈢㈢ 摩擦作用摩擦作用                                                            讨论:讨论:     低压气旋低压气旋          上升上升     高压反气旋高压反气旋    下沉下沉 34§7.2 大范围降水的环流特征大范围降水的环流特征        我国的雨季一般开始于夏季风爆发,我国的雨季一般开始于夏季风爆发,止于夏季风撤退,雨带的南北位移是和东止于夏季风撤退,雨带的南北位移是和东亚环流的季节变化有关,受副高脊线、青亚环流的季节变化有关,受副高脊线、青藏高压脊线、副热带西风急流和东亚季风藏高压脊线、副热带西风急流和东亚季风季节变化影响。

季节变化影响 35一、我国各地降水气候概况一、我国各地降水气候概况(一)中国各地雨量和雨季(一)中国各地雨量和雨季((1)各地雨量)各地雨量n年雨量分布极不均匀,从年雨量分布极不均匀,从东南沿海向西北内南沿海向西北内陆减减少2)雨季:)雨季:n即即连阴雨期,夏季水汽充沛,降水量多,故夏季阴雨期,夏季水汽充沛,降水量多,故夏季的的连阴雨期一般称阴雨期一般称为雨季n我国我国绝大多数雨量集中在夏季,有明大多数雨量集中在夏季,有明显的雨季、的雨季、干季之分干季之分 36n n云云云云贵贵高原高原高原高原 5 5月下旬月下旬月下旬月下旬-10-10月下旬月下旬月下旬月下旬 n n青藏高原北部青藏高原北部青藏高原北部青藏高原北部 6 6月中旬月中旬月中旬月中旬-10-10月下旬月下旬月下旬月下旬 n n华华南沿海雨季南沿海雨季南沿海雨季南沿海雨季 4 4月中月中月中月中-10-10月中旬月中旬月中旬月中旬n n长长江流域江流域江流域江流域 6 6月上旬月上旬月上旬月上旬-9-9月初月初月初月初n n华华北、北、北、北、东东北雨季北雨季北雨季北雨季 7 7月中旬月中旬月中旬月中旬-8-8月底月底月底月底n n 特点:特点:n n雨季一般出雨季一般出雨季一般出雨季一般出现现在夏半年,降水分布不均匀,在夏半年,降水分布不均匀,在夏半年,降水分布不均匀,在夏半年,降水分布不均匀,东东南南南南部雨季出部雨季出部雨季出部雨季出现现早,早,早,早,结结束晚,雨季中有相束晚,雨季中有相束晚,雨季中有相束晚,雨季中有相对对干期。

干期 37(二)东亚环流的季节变化与我国雨带活动(二)东亚环流的季节变化与我国雨带活动n雨雨带::n一次降水一次降水过程中,降水量相程中,降水量相对集中的地集中的地带;侯;侯(旬)内平均降水量相(旬)内平均降水量相对集中的地区集中的地区1)雨)雨带活活动::n西太平洋副西太平洋副热带高高压脊脊线(北(北侧8-10纬度)度)n100hPa青藏高青藏高压(北(北侧))n副副热带西西风急流(南急流(南侧))n东亚季季风季季节变化化 38n5月中旬月中旬-8月下旬月下旬 雨雨带从南往北移从南往北移n5月中旬月中旬-6月上旬月上旬 华南前汛期南前汛期 15ºNn6月中旬月中旬-7月上旬月上旬 江淮梅雨江淮梅雨 20-25ºN n7月中旬月中旬—8月下旬月下旬 华北北东北雨季北雨季 30ºN 华南南进入后汛期入后汛期 n8月下旬月下旬—10月上旬月上旬 雨雨带从北往南移从北往南移n9月中旬月中旬—10月上旬月上旬 淮河秋雨期,雨量小淮河秋雨期,雨量小 20ºN 39(三)中国暴雨的分布特征(三)中国暴雨的分布特征n不不仅发生在沿海,而且出生在沿海,而且出现在内在内陆;;n 华南沿海和南沿海和东南沿海的降水量极南沿海的降水量极值多数由多数由台台风引引起;起;n 长江中下游和淮河流域暴雨主要由江中下游和淮河流域暴雨主要由6--7月梅雨月梅雨锋上上西南西南涡所引起;所引起;n 黄河中下游和海河流域的暴雨(黄河中下游和海河流域的暴雨(7-8月)主要是四月)主要是四川移出的西南川移出的西南涡和青海移出的和青海移出的西北西北涡造成;造成;n 暴雨极暴雨极值与地形有关与地形有关,多,多发于暖季。

于暖季 40二、华南前汛期降水二、华南前汛期降水 华南是指武夷山华南是指武夷山- -南岭以南的广西、广南岭以南的广西、广东、福建和海南等省区区域,雨期长,雨东、福建和海南等省区区域,雨期长,雨量大,可分为两个雨季:量大,可分为两个雨季:华南前汛期:华南前汛期:西风带环流系统与热带季风西风带环流系统与热带季风系统相互作用形成的降水系统相互作用形成的降水华南后汛期(台风汛期):华南后汛期(台风汛期):由台风,由台风,ITCZITCZ等热带系统造成的降水等热带系统造成的降水 411 1 一般特征一般特征 ((1 1))4-64-6月为华南前汛期,降水主要发生在月为华南前汛期,降水主要发生在 副高北侧的西风带中,副高北侧的西风带中,5 5月中旬雨量迅月中旬雨量迅 速增大进入盛期速增大进入盛期 ((2 2))5 5月中旬以前,大雨带位于华南北部,月中旬以前,大雨带位于华南北部, 主要是锋面降水主要是锋面降水 ((3 3))5 5月中旬以后,受季风影响,大雨带移月中旬以后,受季风影响,大雨带移 至华南沿海,降水量增大,主要为暖区至华南沿海,降水量增大,主要为暖区 降水降水 42   2   华南前汛期降水特点华南前汛期降水特点 ((1 1)降水有两个大值带:武夷山到南岭)降水有两个大值带:武夷山到南岭 南麓南麓, ,沿海沿海 ((2 2)多暴雨,以)多暴雨,以6 6月最多月最多 ((3 3)暖区降水,降水量比锋面降水大)暖区降水,降水量比锋面降水大3 3-- 5 5倍,局地性强,降水范围小倍,局地性强,降水范围小  ((4 4)夜雨现象明显)夜雨现象明显 43两脊一槽型特征:两脊一槽型特征:乌拉尔山以东的西乌拉尔山以东的西伯利亚西部和亚洲东岸的中高纬度地伯利亚西部和亚洲东岸的中高纬度地区为高压脊,贝加尔湖地区为低槽区为高压脊,贝加尔湖地区为低槽两两脊脊一一槽槽型型 44两槽一脊型特征:中亚地区为脊,乌两槽一脊型特征:中亚地区为脊,乌拉尔山以东的西伯利亚西部和亚洲东拉尔山以东的西伯利亚西部和亚洲东岸为低槽。

岸为低槽两两槽槽一一脊脊型型 45多多波波型型华南前汛期暴雨华南前汛期暴雨500hPa500hPa环流型环流型 46 多波型中高纬环流呈多波状,振幅较小,多波型中高纬环流呈多波状,振幅较小,在欧亚大陆范围内,高纬地区至少有在欧亚大陆范围内,高纬地区至少有2 2个以上的个以上的低压中心;与低压中心相对应的移动性低槽活低压中心;与低压中心相对应的移动性低槽活动较为频繁;同时,南支波动也较为频繁动较为频繁;同时,南支波动也较为频繁 47共同点共同点n是西是西风带环流系流系统与与热带季季风系系统相互作用形相互作用形成的降水成的降水n副副热带高空西高空西风急流北跳急流北跳稳定在定在30°N以北,副以北,副热带高高压脊脊稳定在定在18°N附近或以南地区附近或以南地区n华南上空南上空为平直西平直西风带,底,底层常存在南北两条低常存在南北两条低空急流空急流 n中高中高纬均有低槽活均有低槽活动,北方冷空气与活,北方冷空气与活跃的的东亚季季风气流交气流交汇于于华南南n200百帕中南半百帕中南半岛上南上南亚高高压控制控制 483 锋前暖区暴雨触发机制锋前暖区暴雨触发机制n锋前暖区暴雨是前暖区暴雨是华南前汛期暴雨的一个重要特南前汛期暴雨的一个重要特色。

色 ①① 边界界层内侵入的浅薄冷空气内侵入的浅薄冷空气 ②② 地形作用:地形作用:强迫抬升和地形迫抬升和地形辐合合 ③③ 海海陆分布的作用:海分布的作用:海陆摩擦不同造成的摩擦不同造成的辐合;海合;海陆风(白天海(白天海风夜里夜里陆风)海)海风辐合合 4919791979年年5 5月月1414日时崖县至宜昌空间剖面日时崖县至宜昌空间剖面((((实线为实线为实线为实线为θθθθsesesese(k),(k),(k),(k),虚线为锋区上下界,阴影区为主要雨区)虚线为锋区上下界,阴影区为主要雨区)虚线为锋区上下界,阴影区为主要雨区)虚线为锋区上下界,阴影区为主要雨区) 5019771977年年6 6月月2121日雷州半岛海风辐合线日雷州半岛海风辐合线 双双双双实线为辐合线,单实线为等温线,虚线为实线为辐合线,单实线为等温线,虚线为实线为辐合线,单实线为等温线,虚线为实线为辐合线,单实线为等温线,虚线为1 1 1 1小时变压零线(已除去日变化)小时变压零线(已除去日变化)小时变压零线(已除去日变化)小时变压零线(已除去日变化) 51三、江淮梅雨    1  概念及特点概念及特点 含义:含义:每年初夏,在湖北宜昌以东每年初夏,在湖北宜昌以东2828°°- -3434°°N N之间的江淮流域到日本南部这以狭之间的江淮流域到日本南部这以狭长区域常会出现连阴雨天气,雨量很大。

长区域常会出现连阴雨天气,雨量很大由于这一时期正是江南梅子的黄熟季节,由于这一时期正是江南梅子的黄熟季节,故称为故称为 “梅雨梅雨”又因此时空气湿度大,又因此时空气湿度大,温度高,百物极易受潮霉烂,因而又有温度高,百物极易受潮霉烂,因而又有“霉雨霉雨”之称 52  2   梅雨的气候特征梅雨的气候特征 ((1 1)天气特征:长江中下游多阴雨天气,)天气特征:长江中下游多阴雨天气, 雨量充沛,相对湿度很大,日照时间短,降雨量充沛,相对湿度很大,日照时间短,降 水一般为连续性,但常间有阵雨或雷雨,有水一般为连续性,但常间有阵雨或雷雨,有 时可达暴雨程度时可达暴雨程度 53((2 2)) 出入梅时间出入梅时间::  ① ① 典型梅雨典型梅雨 入梅:入梅: 6 6月中旬月中旬 6 6日日-15-15日日                 梅雨期长约梅雨期长约2020至至2424天左右天左右  出梅:出梅: 7 7月上旬月上旬 6 6日日-10-10日日  54② ② 早梅雨早梅雨 早梅雨是出现于早梅雨是出现于5 5月份的梅雨月份的梅雨, ,平均开平均开始日期为始日期为5 5月月1515日,梅雨天数平均为日,梅雨天数平均为1414天天 它的主要天气特征与典型梅雨相同它的主要天气特征与典型梅雨相同 不同的是梅雨期较早出梅后主要雨带不不同的是梅雨期较早出梅后主要雨带不是北跃而是是北跃而是南退南退, ,以后雨带如果再次北跃以后雨带如果再次北跃, ,就会出现典型梅雨。

就会出现典型梅雨 55((3 3)梅雨的年际变化:)梅雨的年际变化:       表现在梅雨的起讫时间、长度差异和表现在梅雨的起讫时间、长度差异和梅雨雨量、地区分布差异这两个方面梅雨雨量、地区分布差异这两个方面            ① ① 丰梅类丰梅类 (占(占30%30%))           ② ② 枯梅类枯梅类 (占(占20%20%))           ③ ③ 雨带类雨带类 (占(占50%50%)) 56    3 环流特征环流特征            副高西伸北跳,控制华南地区,整个副高西伸北跳,控制华南地区,整个东亚环流完成了从春到夏的调整,雨带同东亚环流完成了从春到夏的调整,雨带同时北跳,华南汛期结束,江淮梅雨开始,时北跳,华南汛期结束,江淮梅雨开始,印度季风爆发,副热带西风急流从印度北印度季风爆发,副热带西风急流从印度北部跳到高原北部,部跳到高原北部,100hPa100hPa反气旋轴线北跳反气旋轴线北跳到到3434°°N N 梅雨的开始与这个地区稳定而持续的梅雨的开始与这个地区稳定而持续的西南季风的建立一致西南季风的建立一致 57((1 1)高层:江淮上空维持一个强大的暖性)高层:江淮上空维持一个强大的暖性 反气旋(反气旋(南亚高压南亚高压))19731973年年6 6月月2121--2525日日0808时时200hPa200hPa候平均图候平均图(虚线为(虚线为(虚线为(虚线为200hPa200hPa200hPa200hPa与与与与500hPa500hPa500hPa500hPa的高度差)的高度差)的高度差)的高度差) 58((2 2)) 中层(中层(500hPa)500hPa):: ① ① 副热带地区:西太平洋副高呈带状分副热带地区:西太平洋副高呈带状分 布布, , 其脊线从日本南部一直伸向我国其脊线从日本南部一直伸向我国 华南,华南,略呈东北略呈东北- -西南走向西南走向,,120120°°E E 处的脊线位置稳定在处的脊线位置稳定在2222°°N N左右。

左右 59 ② ② 中纬度地区:巴尔喀什湖及东亚东岸中纬度地区:巴尔喀什湖及东亚东岸 (河套到朝鲜之间)建立了(河套到朝鲜之间)建立了两个稳定两个稳定 浅槽浅槽 ③ ③ 高纬度地区:为高纬度地区:为阻高阻高活动区活动区 阻高类型可分为三类:阻高类型可分为三类: ((5050°°-70-70°°N N)) 单阻型、双阻型、三阻型单阻型、双阻型、三阻型 60单阻型:单阻型:阻高位于贝加尔湖北方阻高位于贝加尔湖北方阻高位于贝加尔湖北方阻高位于贝加尔湖北方 61双阻型(标准型):双阻型(标准型):西阻高位于乌拉尔山附西阻高位于乌拉尔山附西阻高位于乌拉尔山附西阻高位于乌拉尔山附   近,东阻高在雅库茨克附近近,东阻高在雅库茨克附近近,东阻高在雅库茨克附近近,东阻高在雅库茨克附近 62三阻型:三阻型:东阻高位于亚洲东部勒拿河、雅库次克一东阻高位于亚洲东部勒拿河、雅库次克一东阻高位于亚洲东部勒拿河、雅库次克一东阻高位于亚洲东部勒拿河、雅库次克一带;西阻高位于欧洲东部;中阻高位于贝加尔湖西带;西阻高位于欧洲东部;中阻高位于贝加尔湖西带;西阻高位于欧洲东部;中阻高位于贝加尔湖西带;西阻高位于欧洲东部;中阻高位于贝加尔湖西北方。

北方  63(3) (3) 低层:在低层:在850850百帕或百帕或700700百帕上为百帕上为 江淮切变线江淮切变线,切变线之南有与之,切变线之南有与之 近乎平行的近乎平行的低空西南风急流低空西南风急流,,有有        时切变线上有时切变线上有西南涡东移西南涡东移 6419731973年年6 6月月2222日日0808时时850hPa850hPa流线分析流线分析(粗实线为切变线或辐合线,双线箭头为低空急(粗实线为切变线或辐合线,双线箭头为低空急(粗实线为切变线或辐合线,双线箭头为低空急(粗实线为切变线或辐合线,双线箭头为低空急流轴,虚线为等风速线)流轴,虚线为等风速线)流轴,虚线为等风速线)流轴,虚线为等风速线) 65地面:地面:① ① 地面图上江淮流域有地面图上江淮流域有静止锋静止锋停滞,若停滞,若 500500百帕平直西风带上有较弱的低槽百帕平直西风带上有较弱的低槽 东移,则在低空常有东移,则在低空常有西南涡西南涡与之配合与之配合 沿切变线东移,在地面上引起静止锋沿切变线东移,在地面上引起静止锋 波动产生波动产生江淮气旋江淮气旋。

② ② 中纬西风带上有较强的低槽东移时,中纬西风带上有较强的低槽东移时, 静止锋波动能发展为完好的静止锋波动能发展为完好的锋面气旋锋面气旋 66梅雨期各层环流概略图梅雨期各层环流概略图 674 4江淮梅雨锋结构特点江淮梅雨锋结构特点梅雨锋:梅雨锋:梅雨期间的静止锋,称为梅梅雨期间的静止锋,称为梅雨锋它是夏季季风气流和极地气团或变性它是夏季季风气流和极地气团或变性它是夏季季风气流和极地气团或变性它是夏季季风气流和极地气团或变性极地大陆气团之间的辐合线,具有热带辐极地大陆气团之间的辐合线,具有热带辐极地大陆气团之间的辐合线,具有热带辐极地大陆气团之间的辐合线,具有热带辐合带性质合带性质合带性质合带性质特点:特点:锋面两侧水平温度梯度小,锋面两侧水平温度梯度小,湿湿度梯度较大度梯度较大 68四、华北和东北雨季降水四、华北和东北雨季降水        7 7月中旬至月中旬至8 8月下旬,江淮梅雨期结月下旬,江淮梅雨期结束,雨带移至华北和东北地区形成本地束,雨带移至华北和东北地区形成本地区雨季 对应副热带高压的再次北跳对应副热带高压的再次北跳 (副高(副高脊位于脊位于2828°°-30-30°°N N)) ,并到达最北位置,,并到达最北位置,热带辐合带也到达热带辐合带也到达2020°°N N 。

69        1 1、气候概况、气候概况       ((1 1)) 降水强度大,持续时间短降水强度大,持续时间短; ; ((2 2)) 降水的局地性强,年际变化大降水的局地性强,年际变化大; ; ((3 3)) 降水时段集中降水时段集中; ; ((4 4)) 暴雨与地形关系密切暴雨与地形关系密切  70 2 2、环流特征、环流特征    ((1 1)) 东高西低或两高对峙东高西低或两高对峙((((a a a a)))) 71((2 2)贝加尔湖形成阻高,三高并存)贝加尔湖形成阻高,三高并存 ((((b b b b)))) 72((3 3)北方形成高压坝)北方形成高压坝 ,北上台风深入内,北上台风深入内 陆受阻停滞或切断冷涡稳定少动陆受阻停滞或切断冷涡稳定少动 ((((c c c c)))) 73 3 3、、 产生特大暴雨的关键系统产生特大暴雨的关键系统—日本海高压日本海高压  ((1 1)作用:)作用:    ① ① 阻挡阻挡低槽的东移,并和槽后青海高压脊低槽的东移,并和槽后青海高压脊 对峙形成南北向切变线,使对峙形成南北向切变线,使西南涡在此西南涡在此 停滞停滞;;    ② ② 日本海高压南侧的东或东南气流可向华日本海高压南侧的东或东南气流可向华 北地区北地区输送水汽输送水汽。

      74     ((2 2)日本海高压的形成)日本海高压的形成        ① ① 大陆高压大陆高压东移东移经过河套、华北地区到经过河套、华北地区到 达海上,稳定后形成日本海高压达海上,稳定后形成日本海高压       ② ② 副高北移或西伸副高北移或西伸进入日本海,形成日进入日本海,形成日 本海高压本海高压       ③ ③ 以上两者的结合以上两者的结合      ((3 3)性质)性质       具有副热带高压的性质,为具有副热带高压的性质,为深厚的暖性高深厚的暖性高压系统压系统 75五、长江中下游春季连阴雨五、长江中下游春季连阴雨1 1、、 特点:特点:• 3 3--4 4月月我国长江中下游各省出现的持我国长江中下游各省出现的持续续5 5--7 7天或天或1010天以上的阴雨天气,有时天以上的阴雨天气,有时一次接着一次,致使阴雨天气一次接着一次,致使阴雨天气持续持续一个一个月以上• 低温阴雨低温阴雨 76 2 2、环流型、环流型                 ① ① 欧亚阻高型欧亚阻高型                   ② ② 北方大低涡型北方大低涡型均为南支急流与北支急流上均为南支急流与北支急流上槽脊位相不同槽脊位相不同造成造成 77((a a)欧亚阻高型)欧亚阻高型500hPa500hPa形势形势 78((b b)北方大低涡型)北方大低涡型500hPa500hPa形势形势 79六、行星尺度天气系统对暴雨的作用六、行星尺度天气系统对暴雨的作用        暴雨是暴雨是各种天气尺度系统相互作用各种天气尺度系统相互作用的的结果,尤其是特大暴雨或持续性暴雨都是结果,尤其是特大暴雨或持续性暴雨都是在几种尺度的天气系统(行星尺度、天气在几种尺度的天气系统(行星尺度、天气尺度、中小尺度)明显有相互作用的情况尺度、中小尺度)明显有相互作用的情况下,下,大系统制约和孕育小系统大系统制约和孕育小系统的发生和发的发生和发展,展,小系统产生以后成长壮大,反过来对小系统产生以后成长壮大,反过来对大系统起作用大系统起作用,使整个暴雨系统能继续维,使整个暴雨系统能继续维持和加强。

持和加强 811 1、行星尺度天气系统含义:、行星尺度天气系统含义:       水平尺度水平尺度30003000公里公里-8000-8000公里的天气公里的天气系统系统,包括副高、阻塞高压、长波槽脊、,包括副高、阻塞高压、长波槽脊、热带辐合带热带辐合带 ((ITCZITCZ)、高空急流、洋中)、高空急流、洋中槽等         环流特征分为:环流特征分为:                            稳定纬向型稳定纬向型                            稳定经向型稳定经向型 82 行星尺度天气系行星尺度天气系统只能控制影响暴雨只能控制影响暴雨的天气尺度系的天气尺度系统,其本身并不能决定会否,其本身并不能决定会否有暴雨出有暴雨出现 在同一种行星波形在同一种行星波形势下,有下,有时会会产生生暴雨,有暴雨,有时不会,不会,这必必须结合天气尺度系合天气尺度系统和中尺度系和中尺度系统分析分析,因,因为行星尺度系行星尺度系统只起着提供有利于暴雨只起着提供有利于暴雨发生的生的环流背景 832 2、对暴雨的作用、对暴雨的作用① ① 影响和制约天气尺度系统影响和制约天气尺度系统n  影响天气尺度系统的移动速度影响天气尺度系统的移动速度影响天气尺度系统的移动速度影响天气尺度系统的移动速度n n     影响天气尺度系统的强度变化影响天气尺度系统的强度变化影响天气尺度系统的强度变化影响天气尺度系统的强度变化n n     使影响暴雨的天气尺度系统能重复出现,使影响暴雨的天气尺度系统能重复出现,使影响暴雨的天气尺度系统能重复出现,使影响暴雨的天气尺度系统能重复出现,     造造造造成持续性暴雨成持续性暴雨成持续性暴雨成持续性暴雨n n     造成不同尺度天气系统的相互作用造成不同尺度天气系统的相互作用造成不同尺度天气系统的相互作用造成不同尺度天气系统的相互作用 84② ② 决定暴雨区的水汽来源或水汽通道,将决定暴雨区的水汽来源或水汽通道,将 南海、孟加拉湾和太平洋的水汽不断向南海、孟加拉湾和太平洋的水汽不断向 暴雨区暴雨区输送送 ③ ③ 大致决定了雨大致决定了雨带发生的地点、生的地点、强度和持度和持 续时间::大范大范围雨区一般出雨区一般出现在在长波槽前波槽前 853 3、几种行星尺度系统的具体作用、几种行星尺度系统的具体作用    1. 1. 西风带长波槽西风带长波槽       ① ① 巴尔喀什湖大槽巴尔喀什湖大槽       ② ② 贝加尔湖大槽贝加尔湖大槽       ③ ③ 太平洋中部大槽太平洋中部大槽       ④ ④ 青藏高原西部低槽青藏高原西部低槽  862. 2. 阻塞高压阻塞高压     ① ① 乌山阻高乌山阻高      ② ② 雅库次克雅库次克- -鄂霍茨克海阻高鄂霍茨克海阻高      ③ ③ 贝加尔湖阻高贝加尔湖阻高 3. 3. 副热带高压副热带高压 4. 4. 热带环流热带环流         87西风带环流:西风带环流:以长波系统或阻塞系统为主,以长波系统或阻塞系统为主,移动缓慢,变化比较小移动缓慢,变化比较小作用:作用:l 使中高纬度的环流形式在一定时期内使中高纬度的环流形式在一定时期内使中高纬度的环流形式在一定时期内使中高纬度的环流形式在一定时期内保持相保持相保持相保持相对稳定对稳定对稳定对稳定l   使引起暴雨的天气尺度系统在同一地区使引起暴雨的天气尺度系统在同一地区使引起暴雨的天气尺度系统在同一地区使引起暴雨的天气尺度系统在同一地区多次多次多次多次出现出现出现出现,或者造成天气尺度系统出现,或者造成天气尺度系统出现,或者造成天气尺度系统出现,或者造成天气尺度系统出现停滞停滞停滞停滞l l   当长波系统出现强烈发展,大尺度形势当长波系统出现强烈发展,大尺度形势当长波系统出现强烈发展,大尺度形势当长波系统出现强烈发展,大尺度形势经向经向经向经向度大度大度大度大。

使得北方冷空气可以到达较低的纬度,使得北方冷空气可以到达较低的纬度,使得北方冷空气可以到达较低的纬度,使得北方冷空气可以到达较低的纬度,暖空气到达很北的纬度,同时较低纬度的气旋暖空气到达很北的纬度,同时较低纬度的气旋暖空气到达很北的纬度,同时较低纬度的气旋暖空气到达很北的纬度,同时较低纬度的气旋性系统可向北方移动性系统可向北方移动性系统可向北方移动性系统可向北方移动 88副热带系统:副热带系统:同我国暴雨关系密切同我国暴雨关系密切l   副高的位置决定了水汽通道副高的位置决定了水汽通道,水汽,水汽常沿副高西侧常沿副高西侧 的南风或副高西南侧的的南风或副高西南侧的东南风输送,当副高西北侧或南侧低东南风输送,当副高西北侧或南侧低空有偏南风出现时,水汽输送更强空有偏南风出现时,水汽输送更强l   对流层上部对流层上部青藏高压青藏高压的活动对暴的活动对暴雨影响也很显著,当它东移时,会与雨影响也很显著,当它东移时,会与副高打通,阻挡台风或西南涡北上,副高打通,阻挡台风或西南涡北上,造成台风或西南涡的停滞或少动造成台风或西南涡的停滞或少动 89热带环流系统:热带环流系统:是暴雨的是暴雨的主要水汽来源主要水汽来源。

l尤其尤其盛夏华北暴雨场出现在热带辐合带盛夏华北暴雨场出现在热带辐合带和台风北上的时期和台风北上的时期ITCZITCZ北上时,副热带北上时,副热带高压也北上高压也北上l孟加拉湾风暴或低压能将大量水汽输送孟加拉湾风暴或低压能将大量水汽输送到我国西南地区到我国西南地区 90§§7.3 7.3 降水的天气尺度系统降水的天气尺度系统    降水天气系统指具备降水条件、伴随降水过降水天气系统指具备降水条件、伴随降水过程的天气系统程的天气系统它分为:它分为:  ① ① 天气尺度系统天气尺度系统,降水以中小雨为主,降水以中小雨为主  ② ② 中小尺度系统中小尺度系统,以较强降水为主,以较强降水为主天气尺度系统包括天气尺度系统包括::::锋面、气旋、高空槽、低锋面、气旋、高空槽、低空切变线、高空冷涡、低空低涡、低空急流、空切变线、高空冷涡、低空低涡、低空急流、台风及东风波等,尺度一般在台风及东风波等,尺度一般在1000-30001000-3000公里公里 91一、低空切变线一、低空切变线1 1 含义:含义:一般把出现在低空(一般把出现在低空(850850和和700700百帕面上)风场上具有气旋式切变的不连百帕面上)风场上具有气旋式切变的不连续线称为切变线。

续线称为切变线  922. 2. 季节变化:季节变化:时间时间时间时间副高脊线位置副高脊线位置副高脊线位置副高脊线位置切变线活切变线活切变线活切变线活动地区动地区动地区动地区名称名称名称名称5-65-6月月2020°°N N以南以南华南华南华南切变线华南切变线6 6月月-7-7月初月初2222°°-25-25°°N N 江淮流域江淮流域江淮切变线江淮切变线7 7月中旬月中旬-8-8月月3030°°-35-35°°N N华北华北华北切变线华北切变线 933. 3. 江淮切变线江淮切变线    类型:类型:① ① 冷锋式切变线冷锋式切变线                ② ② 暖锋式切变线暖锋式切变线               ③ ③ 静止锋式切变线静止锋式切变线 94低涡与切变线低涡与切变线(虚线为产生低涡前的切变线)(虚线为产生低涡前的切变线) 95 4. 4. 江淮切变线的降水江淮切变线的降水((1 1)) 大多数江淮切变线过程都能带来大多数江淮切变线过程都能带来暴雨暴雨 ((2 2)) 降水区多位于地面锋线的北部、降水区多位于地面锋线的北部、700700百百 帕切变线以南地区帕切变线以南地区。

 ((3 3)) 风速偏南分量越大,而锋面坡度愈陡,风速偏南分量越大,而锋面坡度愈陡, 则上升运动愈强,降水量愈大则上升运动愈强,降水量愈大 ((4 4)) 冬半年多连续性降水,雨区较宽而雨量冬半年多连续性降水,雨区较宽而雨量 较小;夏半年常出现雷阵雨,降水区窄较小;夏半年常出现雷阵雨,降水区窄 而降水量大而降水量大 965. 5. 江淮切变线的形成江淮切变线的形成      700700百帕百帕槽线槽线在移动过程中,南端受在移动过程中,南端受副高阻挡,槽线停滞或移动缓慢,而北副高阻挡,槽线停滞或移动缓慢,而北端则继续东移,使槽线端则继续东移,使槽线顺转而成顺转而成为东西为东西走向的切变线走向的切变线 97 6. 6. 江淮切变线的移动江淮切变线的移动((1 1)) 高空槽加深,地面气旋发展,槽后切高空槽加深,地面气旋发展,槽后切            变线南移变线南移      ((2 2)) 冷锋式切变线南移,暖锋式切变线北冷锋式切变线南移,暖锋式切变线北            移,有西南涡沿切变线东移,切变线移,有西南涡沿切变线东移,切变线            经历南北摆动。

经历南北摆动 ((3 3)) 西太副高脊加强北上,整个切变线北西太副高脊加强北上,整个切变线北            抬;反之,南移抬;反之,南移  987. 7. 江淮切变线的转换江淮切变线的转换  旧的切变线消失,新的切旧的切变线消失,新的切变线建立过程,变线建立过程,即切变线的新陈代谢过程即切变线的新陈代谢过程  99((a a)) 100((b b)) 101((c c)) 102 8 . 8 .切变线的消失切变线的消失 (1) (1) 切变线切变线南移逆转南移逆转为西风带低槽而消失为西风带低槽而消失  (2) (2) 切变线北方小切变线北方小高压合并高压合并于副热带高压于副热带高压 而消失而消失 切变线逆转为低槽切变线逆转为低槽 103二、二、 低空低涡:低空低涡:指存在于地面指存在于地面2 2- -3 3公里上公里上 空的闭合小低压空的闭合小低压,,,,包括西南涡包括西南涡、、、、西北西北 涡、高原涡等涡、高原涡等   1. 1. 西南涡西南涡      含义:一般指形成于四川西部地区,含义:一般指形成于四川西部地区,700700 (或(或850850)百帕上的具有气旋性环流的闭合)百帕上的具有气旋性环流的闭合  小低压,直径一般在小低压,直径一般在300-400300-400公里左右。

公里左右    10419581958年年3 3月月2121日日700hPa700hPa图图 1052.2.西南涡的形成西南涡的形成(1) (1) 地形的作用地形的作用       ① ① 背风坡的减压作用背风坡的减压作用       ② ② 绕流与侧向摩擦作用绕流与侧向摩擦作用 (2) 500(2) 500百帕上有高原槽东移,槽前正百帕上有高原槽东移,槽前正         涡度平流造成低层减压涡度平流造成低层减压 (3) 700(3) 700百帕上有辐合气流的环流形势百帕上有辐合气流的环流形势  1063. 3. 西南涡的移动西南涡的移动 (1) (1) 西南涡移出的年平均频数占其总数的西南涡移出的年平均频数占其总数的41%41% (2) (2) 移动路径移动路径: :   ① ① 向东南移动向东南移动经贵州、湖南、江西、福经贵州、湖南、江西、福        建出海,有时会影响到广西、广东;建出海,有时会影响到广西、广东;   ② ② 沿长江沿长江东移东移入海;入海;   ③ ③ 向东北方向移动向东北方向移动,经陕西、华北地区,经陕西、华北地区        出海,有时甚至可进入东北地区。

出海,有时甚至可进入东北地区     107 (3) (3) 与太平洋高压的关系与太平洋高压的关系: :           ① ① 东亚沿海大槽显著发展,太平洋高东亚沿海大槽显著发展,太平洋高 压位置偏南,低涡多向东南方向移动;压位置偏南,低涡多向东南方向移动; ② ② 东部无大槽,太平洋高压较强,低东部无大槽,太平洋高压较强,低 涡多向东北方向移动;涡多向东北方向移动; ③ ③ 太平洋高压强度较弱或正常,低涡太平洋高压强度较弱或正常,低涡 都向正东方向移动都向正东方向移动 108(4) (4) 西南涡的移向与相应的西南涡的移向与相应的500500百帕面上百帕面上 气流方向基本一致,但略偏南些;移气流方向基本一致,但略偏南些;移 速则为速则为500500百帕面上风速的百帕面上风速的50%-70%50%-70%;; (5) (5) 位于切变线上的西南涡,常沿切变线位于切变线上的西南涡,常沿切变线 东移 109 4. 4. 西南涡的发展西南涡的发展((1 1)冷空气从低涡的西部或西北部侵入,)冷空气从低涡的西部或西北部侵入, 低涡东移发展;低涡东移发展;           冷空气从东或东北部侵入低涡,则使冷空气从东或东北部侵入低涡,则使 西南涡的气旋式环流减弱,使低涡填塞。

西南涡的气旋式环流减弱,使低涡填塞 ((2 2))500500百帕上青藏高原低槽发展东移,有百帕上青藏高原低槽发展东移,有 利于西南涡的东移和发展利于西南涡的东移和发展  110 5. 5. 西南涡的天气西南涡的天气  (1) (1) 低涡在原地时低涡在原地时, ,可产生阴雨天气可产生阴雨天气;; 低涡移出时,低涡移出时,95.5%95.5%有降水,有降水,雨区雨区 主要分布在低主要分布在低涡的中心区和低涡涡的中心区和低涡          移向的右前方移向的右前方 (2) (2) 低涡天气有日变化,一般夜间或低涡天气有日变化,一般夜间或 清晨比白清晨比白天坏些  111 (3) (3) 西南涡发展东移时,雨区也扩大东西南涡发展东移时,雨区也扩大东 移,降移,降水强度增加水强度增加,同时引起地面,同时引起地面          锋面气旋的发生发展,大风、低锋面气旋的发生发展,大风、低          云、恶劣能见度等也随云、恶劣能见度等也随 之出现 112西南涡中的变压分布西南涡中的变压分布 113三、高空冷涡三、高空冷涡     1 1 含义含义:高空冷涡是高空冷涡是大尺度大尺度的环流系统,的环流系统, 从低空到高空都有表现,是比较从低空到高空都有表现,是比较深厚深厚的的 系统,如东北冷涡、华北冷涡等。

系统,如东北冷涡、华北冷涡等    1142 2 东北冷涡东北冷涡           含义:指我国东北附近地区具有一定强度(含义:指我国东北附近地区具有一定强度(闭合等高线多于两根)、能维持闭合等高线多于两根)、能维持3 3--4 4天、且天、且有深厚冷空气(厚度至少达有深厚冷空气(厚度至少达300300--400400百帕)百帕)高空的气旋性涡旋,出现时间以高空的气旋性涡旋,出现时间以5 5--6 6月为最月为最多,多,8 8月和月和3 3、、4 4月为最少月为最少     115 3. 3. 东北冷涡的发生发展过程东北冷涡的发生发展过程        ① ① 高空西风槽加深,槽的南部断高空西风槽加深,槽的南部断 离母体而形成冷涡(与切断低离母体而形成冷涡(与切断低 压形成相同)压形成相同) ② ② 两个或更多的低压北上与东北两个或更多的低压北上与东北 低压合并,于是高空槽充分加低压合并,于是高空槽充分加 深形成冷涡深形成冷涡 1164. 4. 东北冷涡的天气东北冷涡的天气——具有不稳定的特点具有不稳定的特点 冬季:持续性低温天气,出现冰晶结构低冬季:持续性低温天气,出现冰晶结构低            云,可以有很大的阵雪云,可以有很大的阵雪 夏季:对流性不稳定,常造成雷阵雨天气夏季:对流性不稳定,常造成雷阵雨天气 117四、低空急流四、低空急流1. 1. 定义:定义:是与夏季强降水相联系的、是与夏季强降水相联系的、位于位于600-900600-900百帕之间百帕之间的水平动量相对的水平动量相对集中的气流带。

集中的气流带 日常工作中常把日常工作中常把850850或或700700百帕等压面百帕等压面上,上,风速风速≥≥1212米米/ /秒秒的西南风极大风速带称的西南风极大风速带称为低空急流为低空急流 1182. 2. 特征:特征: 水平方向:急流两侧有较强的水平方向:急流两侧有较强的风速水平切变风速水平切变垂直方向有两种情形垂直方向有两种情形::::  a.a.具有风速极大值,急流上下均有明显具有风速极大值,急流上下均有明显的的风速垂直切变风速垂直切变,主要存在于夏季,与暴雨,主要存在于夏季,与暴雨相联系;相联系; 119 b. b.急流上下风速均随高度减少,只是急流上下风速均随高度减少,只是在急流之上随高度减弱较慢或风速上下几在急流之上随高度减弱较慢或风速上下几乎相等,主要存在于冬半年与强降水(雪)乎相等,主要存在于冬半年与强降水(雪)相联系,出现次数较少相联系,出现次数较少 120 3. 3. 环流背景与结构环流背景与结构  ((1 1)低空急流的位置)低空急流的位置    ① ① 低层:低层:850850或或700700百帕百帕  位于副高西侧或北侧,它的左侧经常位于副高西侧或北侧,它的左侧经常有低空切变线和低涡活动有低空切变线和低涡活动。

   ② ② 高层:高层:200200百帕百帕          位于高空西风急流入口区的右侧或南位于高空西风急流入口区的右侧或南亚高压东部脊线附近亚高压东部脊线附近 121((2 2))雨区位置:低空急流左侧低空切变线右侧雨区位置:低空急流左侧低空切变线右侧((3 3)低空急流的走向)低空急流的走向 ① ① 5 5、、6 6月份月份: :低空急流呈东西向或东北东低空急流呈东西向或东北东- - 西南西向,吹西南西向,吹WSWWSW风7 7、、8 8月份月份: :低空急低空急 流呈南北向或东北流呈南北向或东北- -西南向,吹西南向,吹S S风或风或SWSW 风 ② ② 南方低空急流多呈纬向型,北方的低空南方低空急流多呈纬向型,北方的低空 急流多呈经向型急流多呈经向型 122 4. LLJ 4. LLJ的形成和维持机制的形成和维持机制   ((1 1)经向垂直反环流与)经向垂直反环流与LLJLLJ的形成和维持的形成和维持 ((2 2)经向垂直正环流与)经向垂直正环流与LLJLLJ的形成的形成 123高空急流入口区的右侧有正高空急流入口区的右侧有正的涡度平流,的涡度平流, 高空辐散,低高空辐散,低层气压降低。

层气压降低高空辐散的高空辐散的气流沿南亚气流沿南亚高压东侧吹高压东侧吹至至JE的北侧的北侧辐合下沉辐合下沉低层减压,副高北侧气低层减压,副高北侧气压梯度加大,辐合上升压梯度加大,辐合上升并有西南涡生成,同时并有西南涡生成,同时气压梯度力做功使气流气压梯度力做功使气流加速,西南风加强加速,西南风加强从高空从高空JE北侧下沉气流与底层向北流动的气流连接构成北侧下沉气流与底层向北流动的气流连接构成一个经向垂直反环流一个经向垂直反环流 124若高层有南支槽,槽若高层有南支槽,槽若高层有南支槽,槽若高层有南支槽,槽前有正涡度平流,前有正涡度平流,前有正涡度平流,前有正涡度平流,高高高高空辐散,辐散气流向空辐散,辐散气流向空辐散,辐散气流向空辐散,辐散气流向北流动,气压力做功北流动,气压力做功北流动,气压力做功北流动,气压力做功使西南风加强,从而使西南风加强,从而使西南风加强,从而使西南风加强,从而加强高空西风急流,加强高空西风急流,加强高空西风急流,加强高空西风急流,并在高空西风急流的并在高空西风急流的并在高空西风急流的并在高空西风急流的北侧(即急流入口区北侧(即急流入口区北侧(即急流入口区北侧(即急流入口区的左侧)下沉,向南的左侧)下沉,向南的左侧)下沉,向南的左侧)下沉,向南流,汇入暴雨区的上流,汇入暴雨区的上流,汇入暴雨区的上流,汇入暴雨区的上升气流,构成一个经升气流,构成一个经升气流,构成一个经升气流,构成一个经向垂直正环流。

向垂直正环流向垂直正环流向垂直正环流 1255. 5. 低空急流与暴雨低空急流与暴雨 ((1 1)低空急流的出现有利于暴雨的形成)低空急流的出现有利于暴雨的形成  ① ① 输送水汽,水平水汽通量辐合输送水汽,水平水汽通量辐合 ② ② 输送暖湿气流,导致大气产生不稳输送暖湿气流,导致大气产生不稳 定层结定层结 ③ ③ 产生上升运动产生上升运动 ((2 2))暴雨产生于低空急流的左前方暴雨产生于低空急流的左前方 ((200200公里公里) ((3 3)低空急流与暴雨相互作用)低空急流与暴雨相互作用——经经 向垂直环流与暴雨的相互作用向垂直环流与暴雨的相互作用  1266. 6. 低空急流的活动低空急流的活动 华南前汛期的低空急流华南前汛期的低空急流可分为三类:可分为三类:  (1) (1) 南移类南移类 (2) (2) 北移类北移类 (3) (3) 复合类复合类  127五、天气尺度系统对暴雨的作用五、天气尺度系统对暴雨的作用1 1 制约形成暴雨的中尺度系统的活动制约形成暴雨的中尺度系统的活动 ((1 1)可提供中尺度天气系统生成的条件)可提供中尺度天气系统生成的条件 或环境场或环境场 ((2 2)天气尺度的上升运动是中尺度系统)天气尺度的上升运动是中尺度系统 发生的触发条件(促成不稳定能量发生的触发条件(促成不稳定能量 释放的触发条件)释放的触发条件) ((3 3)对中尺度系统起组织和增强作用)对中尺度系统起组织和增强作用((4 4)决定中小尺度移动的方向(中小尺)决定中小尺度移动的方向(中小尺 度系统生成后度系统生成后, ,一般沿对流层中层(一般沿对流层中层( 700700或或500500百帕)气流移动)百帕)气流移动) 1282 2 造成暴雨区的水汽集中造成暴雨区的水汽集中        低空大范围的水平辐合场,可造成水汽辐低空大范围的水平辐合场,可造成水汽辐合,使暴雨区水汽有集中的趋势,为暴雨的发合,使暴雨区水汽有集中的趋势,为暴雨的发生提供充足的水汽条件大尺度辐合场中的上升生提供充足的水汽条件大尺度辐合场中的上升运动使湿层增厚。

运动使湿层增厚3 3 在天气尺度系统中上下不同性质的平流造在天气尺度系统中上下不同性质的平流造成位势不稳定层结成位势不稳定层结4 4 天气尺度系统中风速垂直切变有利于中小尺天气尺度系统中风速垂直切变有利于中小尺度系统的发生和维持度系统的发生和维持 1295 5 对暴雨作用的天气尺度系统的活动特点对暴雨作用的天气尺度系统的活动特点  ((1 1)当天气尺度系统强烈发展或停滞摆)当天气尺度系统强烈发展或停滞摆 动时,易造成较强而持续的暴雨动时,易造成较强而持续的暴雨 ((2 2)各种天气尺度系统的迭加会使降水)各种天气尺度系统的迭加会使降水 量加大量加大 ((3 3)在稳定的环流形势下,天气尺度系)在稳定的环流形势下,天气尺度系 统沿同一路径移动,若干个系统统沿同一路径移动,若干个系统 重复作用,形成持续性特大暴雨重复作用,形成持续性特大暴雨 130§7.4 暴雨中尺度系统暴雨中尺度系统 暴雨中尺度天气系统:暴雨中尺度天气系统:是直接产生是直接产生暴雨的天气系统,水平尺度暴雨的天气系统,水平尺度10-300km10-300km,,生命史几小时,地面辐合量级生命史几小时,地面辐合量级 降水强度可达降水强度可达10mm/10mm/小时。

小时 是直接产生暴雨的天气系统,垂直是直接产生暴雨的天气系统,垂直运动强,辐合量级大,有明显的位势不运动强,辐合量级大,有明显的位势不稳定层结,可造成强烈的暴雨,对积云稳定层结,可造成强烈的暴雨,对积云对流活动有明显的组织增强作用对流活动有明显的组织增强作用 131一、中尺度雨团一、中尺度雨团       中尺度雨团是由中尺度雨团是由1010公里公里左右的降水单体左右的降水单体所组成的,并伴有所组成的,并伴有    的低空辐合,这就的低空辐合,这就是说,是说,中尺度雨团是由中尺度扰动将小尺度中尺度雨团是由中尺度扰动将小尺度的积云对流组织而成的积云对流组织而成在雷达平面位置显示在雷达平面位置显示器上表现为由明亮的回波单体组成的中尺度器上表现为由明亮的回波单体组成的中尺度回波团在距离高度显示器上则表现为柱状回波团在距离高度显示器上则表现为柱状回波         据分析,与中尺度雨团相配合的中尺度据分析,与中尺度雨团相配合的中尺度系统有中尺度低压(或负变压中心)、气旋系统有中尺度低压(或负变压中心)、气旋性辐合中心、辐合线和切变线等性辐合中心、辐合线和切变线等。

1321.1.中尺度低压中尺度低压         中尺度雨团常与中尺度低压相配中尺度雨团常与中尺度低压相配合(并伴有负变压中心)合(并伴有负变压中心)  2.2.中尺度辐合中心中尺度辐合中心          流线从各个方向气旋式地朝一点流线从各个方向气旋式地朝一点辐合形成辐合中心辐合形成辐合中心  1333.3.中尺度切变线中尺度切变线     在切变线上有明显的气旋式风向转变在切变线上有明显的气旋式风向转变 4.4.中尺度辐合线中尺度辐合线         在辐合线前方风速小,后方风速大,在在辐合线前方风速小,后方风速大,在辐合线上,有较强的风速辐合辐合线上,有较强的风速辐合 134二二. .中尺度雨带中尺度雨带 在大尺度天气背景下产生的在大尺度天气背景下产生的中尺度雨团中尺度雨团有时排列成带状有时排列成带状,称为中尺度雨带称为中尺度雨带 三三. .中尺度系统的不稳定发展及触发条件中尺度系统的不稳定发展及触发条件 中尺度雨团或中尺度雨带总是在一定的中尺度雨团或中尺度雨带总是在一定的天气尺度背景下生成的这些背景包含两方天气尺度背景下生成的这些背景包含两方面的条件面的条件: :一是使中尺度系统得以不稳定发展一是使中尺度系统得以不稳定发展的环境条件;另一是不稳定发展的触发条件的环境条件;另一是不稳定发展的触发条件 135对称不稳定对称不稳定        当大气处于弱的层结稳定状态时,虽然在当大气处于弱的层结稳定状态时,虽然在垂直方向上不能有上升气流的强烈发展,但在垂直方向上不能有上升气流的强烈发展,但在一定条件下可以发展成一定条件下可以发展成斜升气流斜升气流。

这种机制称这种机制称为对称不稳定它可以用来解释与锋面相平行为对称不稳定它可以用来解释与锋面相平行的中尺度雨带的形成和发展的中尺度雨带的形成和发展        对称稳定度对称稳定度是大气中垂直方向上的静力稳是大气中垂直方向上的静力稳定度和水平方向上的惯性稳定度相结合而产生定度和水平方向上的惯性稳定度相结合而产生的一种大气在的一种大气在斜升方向运动的稳定度判据斜升方向运动的稳定度判据 136四、暴雨中尺度系统的触发条件四、暴雨中尺度系统的触发条件        当天气尺度系统所形成的当天气尺度系统所形成的不稳定环不稳定环境条件境条件已具备时,只要存在使大气抬升已具备时,只要存在使大气抬升的触发条件,中尺度雨团、雨带及与其的触发条件,中尺度雨团、雨带及与其相伴的中尺度系统即可生成相伴的中尺度系统即可生成    137暴雨中尺度系统的触发条件:暴雨中尺度系统的触发条件:1.锋面抬升面抬升 n有有时在在锋前形成前形成飑线2.露点露点锋或干或干锋抬升抬升n锋前后露点前后露点对比明比明显,温度无差异,温度无差异n原先没有原先没有强天气,当天气,当500hPa有小槽移近有小槽移近时,干,干锋会会变活活跃,出,出现强对流天气流天气 3.能量能量锋与与Ω系系统的触的触发 4.地形抬升作用地形抬升作用 5.近地近地层加加热的不均匀性的不均匀性 1386.重力波的抬升作用重力波的抬升作用n由冷由冷锋产生并迅速移至其前方的重力波,能激生并迅速移至其前方的重力波,能激发飑线的形成的形成7.雷暴前方雷暴前方伪冷冷锋的抬升作用的抬升作用n云云图上,雷暴消亡上,雷暴消亡阶段,常段,常见的一条条的一条条对流云流云线即即为伪冷冷锋,从雷暴区向外移出。

从雷暴区向外移出这种小种小积云云线移到位移到位势不不稳定区定区时,可以触,可以触发不不稳定能量的定能量的释放8.海海陆风辐合抬升合抬升 139§§7.5 7.5 不同高度急流对暴雨生成的不同高度急流对暴雨生成的作用作用 参考高空西风急流的定义,使用纬向风参考高空西风急流的定义,使用纬向风分量和经向风分量来定义低空急流和超低空分量和经向风分量来定义低空急流和超低空急流(即急流(即900hPa900hPa以下的极大风速轴)以下的极大风速轴) 140一.一.超低空南风急流对暴雨的作用超低空南风急流对暴雨的作用  1. 1. 是暴雨区所需水汽的提供者是暴雨区所需水汽的提供者  2. 2. 是暴雨区超低空对流不稳定层结的建立者是暴雨区超低空对流不稳定层结的建立者 和维持者和维持者  3. 3. 是暴雨区超低空天气尺度上升气流的建立是暴雨区超低空天气尺度上升气流的建立 者和对流不稳定能量释放的触发者者和对流不稳定能量释放的触发者 141二二. . 低空西风急流对暴雨的作用低空西风急流对暴雨的作用  1. 1. 是暴雨区低空对流不稳定层结的建立是暴雨区低空对流不稳定层结的建立 者和维持者者和维持者 2. 2. 是暴雨区低空天气尺度上升气流的建是暴雨区低空天气尺度上升气流的建 立者和对流不稳定能量释放的触发者立者和对流不稳定能量释放的触发者 142三三. .高空西风急流对暴雨的作用高空西风急流对暴雨的作用        高空西风急流的作用主要表现在其强的高空西风急流的作用主要表现在其强的风速切变和水平切变。

风速切变和水平切变    。

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