鋒面的綜合分析2-zh.ppt

1,鋒面的綜合分析,智 海,2,目錄,一、鋒面物理意義 二、鋒面分析的總體原則 三、鋒面附近的要素特征 五、天氣分析原則 六、我國的鋒面概況,3,一、鋒面的定義,4,鋒的概念：,5,鋒面分析的重要性,鋒面是溫度水平梯度比較大的區(qū)域，斜壓性大，有利于垂直環(huán)流的發(fā)展與能量轉(zhuǎn)換 因而鋒面附近常有比較劇烈的天氣變化和氣壓系統(tǒng)的發(fā)生和發(fā)展 所以鋒區(qū)和鋒線的分析在天氣分析中占有非常重要的地位。,6,鋒是冷暖氣團之間的狹窄、傾斜過渡地帶。因為不同氣團之間的溫度和濕度有相當(dāng)大的差別，而且這種差別可以擴展到整個對流層，當(dāng)性質(zhì)不同的兩個氣團，在移動過程中相遇時，它們之間就會出現(xiàn)一個交界面，叫做鋒面。鋒面與地面相交而成的線，叫做鋒線。一般把鋒面和鋒線統(tǒng)稱為鋒。由于鋒兩側(cè)的氣團性質(zhì)上有很大差異，所以鋒附近空氣運動活躍，在鋒中有強烈的升降運動，氣流極不穩(wěn)定，常造成劇烈的天氣變化。因此，鋒是重要的天氣系統(tǒng)之一。,鋒面定義,7,物理描述： 鋒是三維空間的天氣系統(tǒng)。它并不是一個幾何面，而是一個不太規(guī)則的傾斜面。它的下面是冷空氣，上面是暖空氣。由于冷空氣比暖空氣重，因而，它們的交接地帶就是一個傾斜的交接地區(qū)。這個交接地區(qū)靠近暖氣團一側(cè)的界面叫鋒的上界，靠近冷氣團一側(cè)的界面叫鋒的下界。上界和下界的水平距離稱為鋒的寬度。它在近地面層中寬約數(shù)十公里，在高層可達200-400公里。而這個寬度與其水平長度相比(長達數(shù)百-數(shù)千公里)是很小的。因此，人們常把它近似地 看成一個面，即鋒面。鋒 面與空中某一平面相交的區(qū)域稱為鋒區(qū)(上界和下界 之間的區(qū)域)。,8,鋒是三維空間的天氣系統(tǒng)。它并不是一個幾何面，而是一個不太規(guī)則的傾斜面。,9,鋒的類型 根據(jù)鋒面兩側(cè)冷暖氣團的移動方向及結(jié)構(gòu)狀況，鋒可以分為下列四種： 冷鋒：是冷氣團向暖氣團方向移動的鋒。暖氣團被迫而上滑，鋒面坡度較大，冷暖兩方中，冷氣團占主導(dǎo)的地位。,10,暖鋒：是暖氣團向冷氣團方向移動的鋒。暖氣團沿冷氣團向上滑升，鋒面坡度較小，冷暖兩方中，暖空氣占據(jù)主導(dǎo)地位。 準(zhǔn)靜止鋒：是冷暖氣團勢力相當(dāng)，使鋒面呈來回擺動的鋒，這種鋒的移動速度很小，可近似看作靜止。,11,錮囚鋒：是冷鋒追上暖鋒，將地面空氣擠至空中，地面完全為冷空氣所占據(jù)，造成冷鋒后面冷空氣與暖鋒前部的冷空氣相接觸的鋒面。如果前面的冷氣團比較暖濕，后面的冷氣團比較寒干，則后面的冷氣團就楔入前面冷氣團的底部，形成冷鋒式錮囚鋒；如果后面的冷空氣不如前面的冷空氣那樣冷而干，則后面相對暖的冷氣團會滑行于前面冷氣團之上，形成暖式錮囚鋒。,12,鋒面分析依據(jù) 由于氣團內(nèi)部的溫、濕、壓等氣象要素的差異很小，而鋒兩側(cè)的氣象要素的差異很大，據(jù)此可以分析出鋒的具體位置。 溫度場：鋒線兩側(cè)有較大的氣溫差異。氣團內(nèi)部的氣溫水平分布比較均勻，通常在100公里內(nèi)的氣溫差為1，最多不超過2。而鋒附近區(qū)域內(nèi)，在水平方向上的溫度差異非常明顯，100公里的水平距離內(nèi)可相差近10；在垂直方向上，鋒區(qū)附近，由于下部是冷氣團，上部是暖氣團，鋒面上下溫度差異比較大，鋒面往往是逆溫層。,13, 氣壓場：鋒面兩側(cè)是密度不同的冷、暖氣團，因而鋒區(qū)的氣壓變化比氣團內(nèi)部的氣壓變化要大的多。鋒附近區(qū)域氣壓的分布不均勻，鋒處于氣壓槽中，等壓線通過鋒面有指向高壓的折角，或鋒處于兩個高壓之間氣壓相對較低的地區(qū)，等壓線幾乎與鋒面平行。,14, 風(fēng)場：風(fēng)在鋒面兩側(cè)有明顯的逆向轉(zhuǎn)變，風(fēng)呈氣旋式切變，即由鋒后到鋒前，風(fēng)向呈逆時針方向變化。,15,16,變壓場：鋒附近的三小時變壓，同鋒的移動有密切聯(lián)系。冷鋒后有明顯的正變壓，暖鋒前有明顯的負變壓。冷鋒前、暖鋒后氣壓變化不大。,17, 露點：鋒兩側(cè)有明顯的露點差，并且由于露點不象氣溫那樣容易變化，所以它是分析鋒的較好的依據(jù)。 此外，由于鋒面是各種氣象要素水平差異較大地區(qū)，能量集中，天氣變化劇烈，因此云和降水的特征也是定鋒的依據(jù)，但是云和降水在鋒區(qū)兩側(cè)常常沒有明顯的分界線，需要結(jié)合其它要素才能確定鋒的位置。 以上各種特征需要綜合考慮。另外還應(yīng)配合高空等壓面圖上反映的高空鋒區(qū)等并作出判斷。,18,二、鋒面分析的總體原則,歷史連續(xù)性的原則 為了不盲目地在天氣圖上找鋒面，首先可以按照歷史連續(xù)性的原則，將前6小時或12小時鋒面的位置描在待分析的天氣圖上，根據(jù)過去幾張圖的連續(xù)演變，結(jié)合地形條件，就可以大致確定本張圖上鋒面的位置。,19,再結(jié)合分析高空鋒區(qū) 在平原地區(qū)，分析850，700hPa等壓面，高原地區(qū)分析500hPa等壓面，就可判斷出地面圖上鋒面的位置和類型。 一般先分析500hPa上的系統(tǒng)（溫度場）， 再看850hPa上的鋒區(qū)位置和類型。,20,根據(jù)鋒面向冷區(qū)傾斜原理，地面的鋒線應(yīng)位于高空等壓面圖上等溫線相對密集區(qū)的偏暖空氣一側(cè)，而且地面鋒線要與等溫線大致平行，高空鋒區(qū)有冷平流時，它所對應(yīng)的是冷鋒；高空鋒區(qū)有暖平流時，所對應(yīng)的是暖鋒。 根據(jù)鋒的連續(xù)演變，如果有冷鋒趕上暖鋒高空又有暖舌，則所對應(yīng)的是錮囚鋒 高空鋒區(qū)中冷、暖平流均不明顯時，所對應(yīng)的是靜止鋒。,21,地面圖上鋒面位于氣旋性曲率最大的地方：低壓（槽）或冷高壓前。,22,三、鋒面附近的要素特征,分析地面天氣圖上各氣象要素場以確定鋒面的具體位置 溫度 露點 氣壓與風(fēng) 變壓（變溫） 云和降水,23,1 溫度,鋒面的主要特征應(yīng)是鋒面兩側(cè)有明顯的溫差及冷鋒后有負變溫而暖鋒后有正變溫 但在大氣底部氣團的溫度因受許多因素的影響，使某一地的氣溫不能正確代表氣團的屬性，因而使鋒面兩側(cè)溫差并不明顯，甚至冷鋒過后還可能升溫；而在另一些沒有鋒面存在的區(qū)域溫差卻較明顯。,24,2 露點,一般說來，暖空氣來自南方比較潮濕的洋面上，氣溫高，水汽含量多，露點溫度也較高； 來到我國的冷空氣一般來自歐亞大陸，溫度低，水汽含量少，露點溫度也低，所以鋒面附近露點差異顯著。,25,3 氣壓與風(fēng),如果以溫度的零級不連續(xù)面模擬鋒面，已經(jīng)證明在鋒面兩側(cè)的氣壓是連續(xù)分布的，但是氣壓梯度并不連續(xù)，等壓線通過鋒面時會有折角，而且折角尖端指向高壓，鋒面兩側(cè)的風(fēng)有氣旋式切變。,26,3 氣壓與風(fēng)（續(xù)）,如果等壓線與鋒線平行，則鋒面兩側(cè)等壓線密集程度一定不同，而兩側(cè)的風(fēng)向雖沒有差異但風(fēng)速卻不同時，這也是氣旋式切變,27,隱槽,3 氣壓與風(fēng)（續(xù)）,這種等壓線互相平行，但僅是梯度不同，而風(fēng)場具有氣旋性切變的氣壓場型式稱為隱槽(左圖)。,28,3 氣壓與風(fēng)（續(xù)）,如果以溫度的一級不連續(xù)面來模擬鋒面，則鋒面兩側(cè)的氣壓、氣壓梯度都連續(xù)，而只是氣壓的二階空間微商即等壓線的曲率或擠度不連續(xù)。 天氣圖上等壓線經(jīng)過鋒線時，不一定要畫折角，一般只要有明顯的氣旋性彎曲就可以了，只是在鋒區(qū)很狹窄而鋒又很明顯時，可畫折角。,29,3 氣壓與風(fēng)（續(xù)）,因此，在利用風(fēng)場來確定鋒面位置時，一定要注意風(fēng)的代表性及一些特殊地方鋒面過境時風(fēng)的演變特點。 例如位于秦嶺北側(cè)渭水河畔的西安市，冷鋒從河套西側(cè)南下而過該站時，風(fēng)向就轉(zhuǎn)為西南，冷鋒愈強，西南風(fēng)愈大。 又如冷空氣從天山和阿爾金山之間進入南疆盆地時，鋒后均吹偏東風(fēng)。,30,3 氣壓與風(fēng)（續(xù)）,一般地說，風(fēng)速較大時其風(fēng)向、風(fēng)速能反映大范圍空氣運動的情況，可以作為定鋒的依據(jù)。,31,4 變壓,三小時變壓(P3)： 冷鋒后常為較強的+P3，冷鋒前常為較弱的+P3或-P3； 暖鋒前常有較強的-P3 ，暖鋒后為較弱的-P3或+P3； 錮囚鋒后往往是+P3 ，鋒前為-P3。 但當(dāng)兩條冷鋒相向而行形成錮囚鋒后，則其兩側(cè)都會出現(xiàn)+ P3 ，例如我國華北錮囚鋒就是這樣。,32,4 變壓（續(xù)）,鋒面過境時，三小時氣壓傾向呈折角，折角處就表示鋒面過境的時間。 以上特征都可作為定鋒面位置或時間的依據(jù)。,33,5 云和降水,一般在云和降水較明顯的地區(qū)常有鋒面存在，但各地鋒面活動造成的云和降水有很大差別，所以應(yīng)按地方性特點來具體分析和考慮。,34,作業(yè)問題：,標(biāo)值 槽線 項目 線條平滑度,35,分析鋒面考慮的因素,1、變壓（3小時變壓） 2、變溫（溫度陡變） 3、風(fēng)向（鋒后偏北風(fēng)，鋒前偏南風(fēng) 4、天