天气学复习题 - 图文 联系客服

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C中性锢囚锋

3、锋在空间状态为什么会随高度往冷的方向倾 斜?

锋的一侧是冷气团,另一侧是暖气团,由于冷暖气团密度不同,在两气团间便产生了一个由冷气团指向暖气团的水平气压梯度力,这个力迫使冷气团呈楔形伸向暖气团下方,并力图把暖气团抬挤到它的下方,使两者分界面趋于水平。然而,在水平气压梯度力作用下冷空气开始运动时,地转偏向力就随之起作用, 并不断地改变着冷空气的运动方向,使其逐渐同锋线趋于平行。当地转偏向力和锋面气压梯度力达到平衡时,气流平行于锋面做地转运动,这时冷、暖气团的分界面就不再向水平方向过渡而呈现为倾斜状态。因而,锋在空间状态上会随高度往冷的方向倾斜。

4、锋区内等温线及等位温线为什么会存在密集带?

锋区为密度不同的两个气团之间的过渡区,因为密度不能直接测量出来,气压水平差异又比较小,所以密度的不同主要表现为温度的不同,锋区内温度水平梯度远比锋区外大,在等压面上表现为等温线密集带。对位温公式取对数微商得到位温水平梯度与温度水平梯度之间关系,可见等压面上水平位温梯度的方向与水平温度梯度方向完全一致,故锋区内等位温线也存在密集带。

5、对锋面坡度公式进行讨论

以密度一级不连续模拟锋面,锋面坡度与其附近的气压场、风场和变压场特征 1.锋面坡度公式

由密度一级不连续,则有:锋区存在,锋区附近密度一级不连续,气压二级不连续

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2.密度一级不连续模拟锋面,锋面附近气压场和风场特征

气压场:锋区内等压线气旋式曲率比锋区外大得多,反气旋式曲率比锋区外小得多 锋附近水平方向风场特征:风场呈气旋性弯曲或气旋性切变 锋附近风场垂直分布特征:锋区中温度水平梯度大于两侧,锋区中热成风比锋区外大得多,所以风垂直切变大风随高度顺转,暖平流最强且热成风最大高度为高空暖锋区;风随高度逆转,冷平流最强且热成风最大高度为高空冷锋区;热成风很大而无明显平流,可能是静止锋。

变压场特征:变压梯度不连续,变压风也不连续;地面锋区中,等变压线密集,锋区外,等变压线稀疏,变压值比较小。

6、请用锋面坡度公式解释锋面附近气压分布特征

气压场:锋区内等压线气旋式曲率比锋区外大得多,反气旋式曲率比锋区外小得多

7、锋面附近要素场的特征是什么?锋面附近气压场、变压场、风场特征如何?(以密度零级和一级不连续不连续模拟锋面)

一、锋面附近温度场的特征 1、水平温度场特征

①地面图:锋附近温度水平梯度大,平均约5-6 ℃/100公里

②高空图:高空锋区为等温线的密集带,该密集带向冷区倾斜,与地面锋线平行。锢囚锋在高空图上有暖舌,暖舌两侧等温线密集。

应用:根据高空图锋区内等温线密集度确定锋区强度、地面锋线位置,等压面上冷暖平流确定锋的类型

2 垂直方向:锋区内温度垂直梯度小,逆温、等温或递减率小,两侧气团内温度随高度递

减,冷暖气团温差越大,锋面逆温越强或过渡区越窄,通过锋区时等温线弯折越厉害 3 锋附近的位温特征:位温随高度增大的快,锋区水平等位温线密集见图(2.6)

2、气压场特征:锋面两侧气压连续,密度不连续,气压梯度不连续:冷气团中气压梯度大于暖气团中气压梯度

应用:等压线通过锋线,风呈气旋弯曲,锋面处等压线有折角,折角指向气压高的一侧 3 变压场特征变压场是某一位面,空间各点气压随时间的变化

冷锋、暖锋均是锋前变压代数值小于锋后变压代数值 暖锋前地面减压 冷锋后地面加压

冷锋前暖锋后,静止锋附近:变压不明显

即:暖锋前变压代数值小于暖锋后变压代数值,暖锋前地面减压 同理:有冷锋前变压代数值小于冷锋后变压代数值,冷锋后地面加压

在平坦的地面上垂直速度为零时,地面气压变化由热力因子和动力因子造成: 暖锋前地面减压(暖平流)

冷锋后地面加压(冷平流)冷锋前暖锋后,静止锋附近:变压不明显 散度总和辐散,则地面气压下降 散度总和辐合,则地面气压上升 3 风场特征

水平:锋线附近风场具有气旋性切变,地面摩擦作用可使这种气旋式切变更加明显,并导致锋线附近强的风场辐合。

垂直:暖锋附近风向随高度顺转,冷锋附近风向随高度逆转

二、以密度的零级不连续模拟锋面时,锋面附近风场气压场和变压场的特征 锋面有坡度、气象要素有突变:

温度、气压、风、锋面附近天气变化剧烈

由密度一级不连续,则有:锋区存在,锋区附近密度一级不连续,气压二级不连续 气压场:锋区内等压线气旋式曲率比锋区外大得多,反气旋式曲率比锋区外小得多 锋附近水平方向风场特征:风场呈气旋性弯曲或气旋性切变 锋附近风场垂直分布特征:锋区中温度水平梯度大于两侧,锋区中热成风比锋区外大得多,所以风垂直切变大风随高度顺转,暖平流最强且热成风最大高度为高空暖锋区;风

随高度逆转,冷平流最强且热成风最大高度为高空冷锋区;热成风很大而无明显平流,可能是静止锋。

变压场特征:变压梯度不连续,变压风也不连续;地面锋区中,等变压线密集,锋区外,等变压线稀疏,变压值比较小。

8、如何在单站高空风分析图上判断测站上空,有无锋、锋的性质及其走向?

高空测风资料的应用(单站测风):热成风方向大致代表锋的走向 根据风向随高度的转变确定锋的性质

原点与代表锋面的热成风的垂线代表锋的移向和速度风随高度顺转,暖平流最强且热成风最大高度为高空暖锋区;风随高度逆转,冷平流最强且热成风最大高度为高空冷锋区;热成风很大而无明显平流,可能是静止锋。

9、锋生函数,锋生条件是什么?并用锋生,锋消公式讨论稳定及不稳定大气中,冷锋上山、下山是加强还是减弱?(注意讨论中包含物理解释)

锋生:指密度不连续性形成的一种过程或指已经有的一条锋面,其温度或位温水平梯度加大的过程。

锋消:指作用相反的过程。

F?2.锋生函数的推导d(Tn)dt F>0表示有锋生作用,温度水平梯度加大

F<0表示有锋消作用,温度水平梯度减小

锋面生成条件

?F?2FF?0,?0,?02?n?n?2F?0,?n2 ?FF?0,?n锋面消失条件?0