发布时间 : 星期二 文章第三章 天气系统及天气特征更新完毕开始阅读3d59b519227916888486d784
第一节 气团和锋
气团的定义、形成、源地及变性： 1．定义
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）相对均匀的大块空气,称为气团。它的水平范围从几百到几千千米，垂直范围从几千米到十几千米。在同一气团内，气象要素（如温度）的变化相对比较小。水平温度梯度一般小于1～2℃/100 km。 2．气团的形成
气团形成需要具备两个条件：
（1）具备大范围性质比较均匀的下垫面，如辽阔的海洋、无垠的沙漠、冰雪复盖的大陆和极区等都可成为气团形成的源地。
（2）具备使大范围空气能较长时间停留在均匀的下垫面上的环流条件，以使空气能有充分时间与下垫面进行热量和水汽等交换，取得与下垫面相近的物理特性。
3．气团的变性 气团形成的地区，称为气团源地。气团在源地形成后，随着环流条件的变化，气团的属性也随之发生相应的变化，这种气团原有物理属性发生改变的过程称为气团变性。气团的变性过程通过湍流、大范围垂直运动和蒸发、凝结、辐射等物理过程来实现。变性的快慢和变性程度的大小，取决于所流经地区下垫面性质与气团源地下垫面性质差异的大小，离开源地时间的长短以及空气运动状态的变化等。
气团的地理分类： 根据气团形成源地的地理位置，对气团进行分类，称为气团的
地理分类。按这种分类方法，将气团分成冰洋气团、极地气团、热带气团、赤道气团四大类。由于源地地表性质不同，又将每种气团（赤道气团除外）分为海洋性和大陆性两种，这样，总共分为七种气团。
1．冰洋大陆气团（Arctic continental air mass）
大致位于65°以上的极地大陆。天气特点是温度极低、气压高、湿度小、气层稳定。
2．冰洋海洋气团（Arctic maritime air mass ） 大致位于65°以上的极地海洋。天气特点与冰洋大陆气团相近。但夏季可以从海洋获得一定的热量和水汽。
3．极地大陆气团（Polar continental air mass）
大致位于40°～70°纬度带的大陆。低温、干燥、天气晴朗，气团低层有逆温现象，空气层结稳定。
4．极地海洋气团（Polar maritime air mass ） 大致位于40°～70°纬度带的海洋。冬夏气团性质有显著不同。冬季低层接触洋面，温度较高，湿度较大，常伴随多云，有时产生降水；夏季与极地大陆气团性质差不多，对我国影响不大。
5．热带海洋气团（Tropical continental air mass）
大致位于10°～40°纬度带的海洋。天气特征是温度高，湿度大，低层湿热不稳定，中层常有逆温，高层干燥。
6．热带大陆气团（Tropical maritime air mass ）
大致位于10°～40°纬度带的大陆。天气特征是炎热、干燥、晴朗少云，低层不稳定。
7．赤道气团（Equatorial air mass）
大致位于南北纬10°以内的洋面。具有高温、高湿、层结不稳定、多雷暴等的天气特征。
气团热力分类：1．分类
根据气团在移动过程中与所经下垫面的温度对比或两个气团之间的温度差异，可分为冷气团和暖气团两大类。如果气团温度低于流经地区下垫面温度的叫冷气团；相反，如果气团温度高于流经地区下垫面温度的叫暖气团。两气团相遇时，温度相对高的称暖气团，温度相对低的称冷气团。 2．暖气团的天气特征
暖气团一般含有丰富的水汽，气压低，容易形成云雨天气。当北半球暖气团向北移向冷区（高纬度）时，不仅会使所经之地变暖，而气团本身逐渐冷却，气温直减率减小，气层趋于稳定，有时形成逆温或等温层，不利于对流的发展，往往呈现出稳定性天气。如果暖气团中湍流作用较强，也可能形成层云、层积云，甚至毛毛雨、小雨等天气。有时，因为低层空气迅速冷却，还会形成平流雾，所以暖气团中能见度通常比较差。特别是冬季，从南方海洋移入中国近海和大陆的暖气团，是具有这种天气的典型气团。如果暖气团中的水汽含量较少，天气一般是少云或无云天气。
3．冷气团的天气特征
冷气团一般形成干冷天气。当北半球冷气团从源地向南移向暖区（低纬度）时，不仅会使这个地区变冷，且气团低层因不断吸热而增温，气温直减率增大，层结稳定度减小，气层往往趋于不稳定，有利于对流的发展。冷气团中由于湍流、对流活跃，所以低层能见度一般较好。夏季，冷气团来自海洋，水汽含量较多，常形成积云或积雨云，甚至出现阵性大风、阵性降水或雷暴天气。冬季，冷气团中水汽含量通常较少，这时多为少云或碧空天气。
影响我国天气的气团分类：我国大部分地区处于中纬度，冷、暖气流交绥频繁，缺
少气团形成的环流条件。因此，活动在我国境内的气团，大多属于外来的变性气团。
冬半年我国主要受变性的极地大陆气团影响，来自西伯利亚和蒙古的冷空气控制我国大部地区，通常造成干燥、降温、偏北大风天气。 夏半年我国沿海主要受变性热带海洋气团影响，变性的热带海洋气团气候特点是炎热、潮湿、多雷雨。在我国西部地区主要受热带大陆气团影响，常出现干燥、炎热、少雨的天气。
春季，变性的极地大陆气团和热带海洋气团两者势力相当，互有进退，因此是锋系及气旋活动最频繁的时期。 秋季，变性的极地大陆气团逐渐占主要地位，变性的热带海洋气团退居东南海上，我国东部地区在单一的气团控制下，出现全年最宜人的秋高气爽的天气。
锋的概念和锋的一般特征：1．锋的定义
锋（Front）是冷暖气团之间的狭窄、倾斜的过渡带。锋的下面是冷气团，上面是暖气团，随着地球自转，这个过度带（交界面），向冷气团倾斜 。锋在近地面层中宽约数十千米，在高层可达200～400 km。锋与空中某一等压面相交的区域称为锋区。在锋区中温度水平梯度特别大，等温线密集，并随高度向冷区倾
斜。锋面与地面相交而成的线，叫做锋线。一般把锋面和锋线统称为锋。 2．锋的特征
（1）锋面坡度：锋面在空间向冷区倾斜，是锋的一个重要特征。一般锋面的坡度约在1/50～1/200之间，由于锋面坡度很小，锋面所覆盖的地区必然很大。 （2）温度场：锋区的水平温度梯度比气团内的温度梯度大得多。锋区内垂直温度梯度特别小，锋面往往伴随逆温层。
（3）气压场：锋一般处于气压槽中，或锋处于两个高压之间气压相对较低的地区，等压线几乎与锋面平行。锋面两侧的气压梯度是不连续的，等压线通过锋面有指向高压的折角。
（4）变压场：气压随时间的变化量称为变压，气压场随时间的变化即构成变压场。通常用三小时变压来表示。暖锋前出现负的三小时变压，冷锋后出现正的三小时变压。锢囚锋附近的正负变压中心对称于锢囚锋线。
（4）风场：锋附近的风场是同气压场相适应的。在锋线两侧的风场具有明显的气旋性切变，即由锋后到锋前，风向呈逆时针（北半球）方向变化。
锋的分类及典型的天气特征： 1．锋的分类
（1）在锋面移动过程中，冷气团势力强占主导地位，推动着锋面向暖气团一侧移动的锋称为冷锋。冷锋又因移动速度快慢不同，分为缓行（一型）冷锋和急行（二型）冷锋。
（2）在锋面移动过程中，暖气团势力强起主导作用，推动着锋面向冷气团一侧移动的锋称为暖锋。
（3）准静止锋（Quasi-Stationary Front）是冷、暖气团势力相当，互有进退，锋面在小范围内来回摆动的锋。
（4）在锋面活动过程中，冷锋移速快于暖锋，当冷锋追上暖锋，或者两条冷锋迎面相遇，迫使两锋间暖气团被抬离地面，锢囚到高空，近地层由冷锋后部的冷气团和暖锋前的冷气团相接触构成的交界面，称为锢囚锋。 2．暖锋天气
暖锋的坡度较小，约在1/150左右。气温逐渐升高，气压逐渐降低，锋前出现负的三小时变压。暖锋典型云序为：卷云（Ci）、卷层云（Cs）、高层云（As）、雨层云（Ns）。暖锋降水主要发生在雨层云内，多是连续性降水一般宽度为300～400 km。
在北半球暖锋多呈西北－东南走向，锋前吹E～SE风，锋后吹S～SW风，锋过境时，风向随时间作顺时针变化；在南半球，暖锋线的走向多呈西南－东北，锋前吹E～NE风，锋后吹N～NW风，锋过境时风向作逆时针变化。在垂直方向上，一般暖锋附近的冷、暖气团两侧均为上升运动。 3．冷锋天气
一型冷锋（缓行冷锋）移动缓慢、锋面坡度较小（在1/100左右）。气温逐渐降低，气压逐渐升高，锋后出现正的三小时变压。冷锋云系的分布序列与暖锋相反，云序依次为雨层云（Ns）、高层云（As）、卷层云（Cs）、卷云（Ci），而且云系和稳定性降水区主要位于地面锋附近及锋后。
二型冷锋（急行冷锋）移动快、坡度大（1/40-1/80）。气温迅速降低，气压迅速升高。冷锋后的冷气团势力强，移速快，猛烈地冲击着暖空气，形成积状云带，产生对流性降水天气。夏季时，空气受热不均，对流旺盛，冷锋移来时常常狂风骤起、乌云满天、暴雨倾盆、雷电交加，气象要素发生剧烈变化。在冬季，
由于暖气团湿度较小、气温较低，不可能发展成强烈不稳定天气，只在锋前方出现卷云、卷层云、高层云、雨层云等云系。当水汽充足时，地面锋线附近可能有很厚、很低的云层和宽度不大的连续性降水。
冷锋在北半球多呈东北-西南走向，锋前吹S～SW风，锋后吹N～NW风。锋过境时，风向作顺时针变化；在南半球，冷锋多为东南-西北走向，锋前吹N～NW风，锋后吹S～SW风，锋过境时风向作逆时针变化。锋前后风速值的大小则主要取决于水平气压梯度的大小，一般冬季冷锋后偏北风较大，而夏季则较弱。在垂直方向上，缓行冷锋的冷气团一侧以下沉运动为主，暖气团一侧多为上升运动；急行冷锋的冷空气一侧以下沉运动为主，暖空气一侧低层上升，高层下沉。 4．准静止锋天气
准静止锋大多是由冷锋演变而成的，坡度约为1/200。准静止锋两侧气温和气压变化不大。准静止锋云系依次为雨层云（Ns）、高层云（As）、卷层云（Cs）、卷云（Ci）。降水强度较小，持续时间长，降水区域大。如果暖气团湿度大而不稳定，准静止锋上也可能出现积雨云和雷阵雨天气。准静止锋多呈东西走向，北半球高纬一侧多吹东北风，低纬一侧多吹西南风。南半球低纬一侧多吹西北风，高纬一侧多吹东南风。 5．锢囚锋天气
锢囚锋是由两条锋合并形成的，它的天气必然会保持原来两种锋面的基本特征。如果锢囚锋是由具有层状云的两条锋合并的，那么锢囚锋的主要云系也是层状云，它近似对称地分布在锢囚点的两侧。然而，锢囚锋天气并不是原有两条锋天气的简单合并，而是上升运动进一步发展，利于云层增厚、降水增强、降雨区扩大。
锋面的移动规律： 锋面移动速度，取决于锋面两侧垂直于锋面风速分量的大小和
方向。当锋面前后风向相同时，垂直分量愈大，锋面移速愈快，反之则慢。当锋面前后风向相反时，锋面移速决定于垂直于锋面的风速差，风速差愈大，锋面移速愈快，反之则慢。当无垂直于锋面的风速时，锋面呈准静止状态。在冬春季锋面移动较快，秋季次之，夏季较慢。一般说，冷锋的移速在我国北方要比南方快，在西北地区移速最快，在华南移速最慢。当锋面的走向呈南北向时，冷锋从西北向东南的移速较快；当锋面走向呈东西向时，冷锋从北向南的移速较慢。暖锋的移速较小，无一定规律。
第二节 锋面气旋
气旋概念：1．气旋的概念
在北半球，沿逆时针方向旋转的大型空气涡旋称为气旋，在南半球则相反，顺时针方向旋转的大型空气涡旋称为气旋。由风场与气压场之间的关系可知，气旋与低压都是对同一天气系统的描述，气旋是从流场的角度来定义，而低压是从气压场的角度来定义，除赤道低纬度地区以外，两个名称可以互相换用。 在低层大气里，风向与等压线斜交，气旋在北半球是一个按逆时针方向旋转向中心辐合的气流系统；在南半球是按顺时针方向旋转向中心辐合的气流系统。由于气流从四周向气旋中心辐合，必然产生上升运动，气流升至高空又向四周辐散，这样才能保证低层大气不断地从四周向中心流入，气旋才能存在和发展。 2．气旋的强度和范围
通常气旋的强度（intensity）以气旋中心气压值来表示。中心气压值越低，