2019-2020年整理《天气学原理》复习重点(下)汇编 联系客服

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含义:一股强而窄的气流带,主要集中在对流层的上部或平流层中,急流中心最大风速≥30m/s.具有强大的水平风速切变和垂直风速切变(水平:5m/s/100km, 垂直:5-10m/s/km) 低空急流:600百帕以下出现的强而窄的气流带。与暴雨、飑线、龙卷、雷暴等剧烈天气有密切关系。

种类:极锋急流、副热带西风急流和热带东风急流 基本特点:急流轴的左侧风速具有气旋性切变,右侧具有反气旋性切变,左侧相对涡度为正,右侧为负,涡度梯度在轴附近最大。急流轴左侧有偏差风辐合,右侧辐散。

极锋锋区和副热带锋区的区别:极锋锋区在60°N附近中低层,低层对应地面锋线;副热带锋区在30°N附近高层,地面无锋线。

13、季风和信风 季风:由于大陆与海洋温差的季节性变化造成气压场季节性变化,与气压场相联系的风场也发生根本变化,这种大规模的季节性转换成为季风。 信风:由于太阳辐射和地球自转形成的比较稳定的风系,赤道两侧分别有东北信风和东南信风。

东亚季风的特点:

对流层底部:冬季盛行偏北风、偏西风,夏季偏南、偏东风;冬季干冷,夏季湿热,雨量集中在夏季。

对流层中部:槽脊位置冬夏季相反。高空冬季为西北风气流;夏季30oN 以北为西风,30oN 以南为偏东风。

13、青藏高原地形对东亚天气和环流的影响

绕流分支在高原北部形成地形脊,南部形成地形槽;气流上、下山对高空槽脊的强度有影响(位涡守恒) 冬季南支急流强(高原冷源),孟加拉湾地形槽前的暖平流水汽输送是我国冬季的主要通道; 夏季北支西风急流强(高原热源),高原对大气的摩擦作用,风速南小北大,反气旋切变,高原北侧形成反气旋小高压,并东移,其东侧的北风与副高脊上的南风形成切变线,影响夏季降水。

Char5 天气形势及天气要素预报 1、外推法

根据最近一段时间内天气系统的移动速度和强度变化规律,顺时外延,预报出系统未来的移动速度和强度变化。分为等速外推和加速外推。

等速外推:只需根据当时及过去某一时间的两张图即可进行 加速外推:用曲线外推法需要3张图

2、天气系统的运动学预报法(变压法) 在运动系统上,选取一些特定点或特定线,使得在这些点或线上某要素在运动坐标系中的局地变化为零。

(1)槽(脊)线的移动规则:

1.槽线沿变压(变高)梯度方向移动,脊线沿变压(变高)升度方向移动;

2.槽线(脊线)的移速与变压(变高)梯度(升度)成正比,与槽线(脊线)强度成反比。即在变压(变高)梯度相同的情况下,强槽(脊)比弱槽(脊)移动得慢。 (2)气旋和反气旋中心的移动规则:

1.正圆形的低压(高压)沿变压梯度(升度)方向移动,移动速度与变压梯度(升度)成正比,与系统中心强度成反比。

2.椭圆形高压(低压)的移动方向介于变压升度(梯度)与长轴的之间;长轴愈长,愈接近于长轴。移动速度与变压升度(梯度)成正比,与系统中心强度成反比。 (3)槽脊强度预报

当气旋中心或槽上出现负变压(正变压)时,气旋或槽将加深(填塞)。当反气旋中心或脊上出现正变压(负变压)时,反气旋或脊将加强(减弱)。

3、高空天气形势预报 平均层涡度方程:平均层涡度局地变化=绝对涡度平流(相对涡度平流为主)+热成风涡度平流 (1)考虑了热成风的存在,是由大气的斜压性产生的,这里假设各层等温线平行,实际并非真正平行,只是一个近似方程

(2)大气顶层ω0 =0,若不考虑地形和摩擦作用,则地面平坦,地面垂直速度ωP≈0,弱考虑摩擦作用,则平均层上的涡度要发生变化

(3)从实际理论分析,平均层接近600hpa,又因实际只分析500hpa,因此用500hpa近似 (4)500hpa上天气系统发展以涡度平流为主,但热成风平流仍然重要

4、涡度平流定性判断

地转涡度平流:Af= -V·▽f= -vβ(北半球β>0)槽前脊后有南风分量时(v>0)有负的地转涡度平流,有北风分量时有正的地转涡度平流。对于偏南北向的槽,地转涡度平流使其向西移动。对于东西向的槽,不会移动。横槽在槽(脊)线上为偏北气流时,有正的地转涡度平流,对涡度局地变化有正贡献,使槽加深(脊减弱);为偏南气流时,槽减弱(脊加强)。 相对涡度平流:散合项、曲率项、疏密项(不重要)

散合项:槽前Ks>0,有正曲率涡度平流A>0,? H /? t <0负变高,使槽加深。若? H /? t >0,脊加强。

曲率项:槽前曲率?Ks/ ?s<0→? H /? t <0负变高,槽后<0正变高,槽脊线上=0,固曲对槽脊发展无影响,使其向前移动

在槽线处为正相对涡度最大值,脊线处为负相对涡度最大值,槽前脊后,借助西南风,将正的相对涡度大值往小的地方输送,使得槽前脊后正的相对涡度增加,因此为正相对涡度平流。 (1)对称性的槽(脊)没有发展,疏散槽(脊)? H /? t <0负变高,是加深(加强)的,汇合槽(脊)是填塞(减弱)的。

(2)槽(脊)前疏散,槽(脊)后汇合,则移动迅速;槽(脊)前汇合,槽(脊)后疏散,则移动缓慢。冷舌落后于高度槽,槽中有正热成风涡度平流,槽将发展。当高度槽(脊)落后于冷舌,槽(脊)减弱。

5、地面天气形势预报

通常用1000hPa等压面图作为地面图

平均层高度变化项:包括涡度平流和热成风涡度平流(同上)作用使气旋发展

平均冷暖平流(厚度平流)项:冷平流Vg·▽T>0,使平均层与1000hpa间的厚度减小,等压面高度升高(正变高),气旋向前移动。 温度绝热变化项:稳定大气中rd-r>0,ω<0有上升运动,由于绝热膨胀,气柱厚度减小,地面加压。

非绝热变化项:非绝热增温dQ/dt>0或冷却dQ/dt<0包括乱流、辐射及蒸发、凝结三种热力交换过程。加热时气柱厚度增大,有负变高。

引导气流(平均温度平流):地面系统中心的移动沿着平均层气流(地转风)的方向移动,称此气流为引导气流。此项主要作用是使气旋、反气旋向前移动。

地形和摩擦的影响:当山的坡度越大、水平风越大,且风向与山的走向越垂直时,垂直运动越强。

青藏高原对槽脊移动的影响:

A槽前气流爬坡,气旋性涡度减弱,正变高,抵消槽前正相对涡度平流造成的负变高,变高梯度减小——减速

B槽后爬坡——正变高(槽前已在高原上)变高梯度加大——加速 C移速不受地形影响

D槽前下坡(槽后还在高原上),气旋性涡度增加,负变高,与槽前相对涡度平流引起的负变高叠加,变高梯度增加——加速

E 槽后下坡,出现负变高,抵消槽后负相对涡度平流引起的正变高,变高梯度减小——减速