鋒鋒生及噴流

1、第十一章鋒、鋒生及噴流11.1 前言在天氣圖上，我們常會(huì)看具有下述運(yùn)動(dòng)學(xué)（kinematics）特徵的帶狀區(qū)：1.zT (orp) 、z e 、z&z比附近強(qiáng)；部分物理量呈不連續(xù)狀況；水平風(fēng)切大且呈合流狀態(tài)；垂直風(fēng)切亦甚明顯；氣壓槽；雲(yún)雨區(qū)有明顯變化；該區(qū)兩側(cè)明顯由不同氣團(tuán)所控制。這就是鋒（面）（fronts）。鋒（front ）乃兩密度（ 溫度）與溼度等秉性不同氣團(tuán)間的交界面 （interface）；乃一過度帶（transition zone）。就長度而言，它滿足 L 106 公尺的綜觀尺度條件，但橫得方面，鋒寬尺度 105 公尺，達(dá)不到綜觀標(biāo)準(zhǔn)，所以力的平衡不盡相同。在中緯度，通常觀到T1

2、 K1y1lat 100kmr1gkg 1100kmr：混合比（ mixing ratio ）yu 1msec 1z1km但在冷暖兩種氣團(tuán)交界區(qū)的相關(guān)值則可達(dá)T10 Ky 100kmr10 gkg1100kmy u5 10 msec11kmz 1.左圖為流場與溫度場的配置圖，即有一變形（ deformation）場存在，可預(yù)期“沿伸展軸溫度梯度會(huì)增大”，即D (T0)Dtn11-12.在左圖中，為位溫， p 為某一定壓面。在 p 面上，如果有w0 則可預(yù)n期 D (n)D (T )0 （forDtDtnp p=const.）3.在左圖中，當(dāng) cP 南下（mT 北上）中，可預(yù)期（如圖 1所示）

3、D (T) 0Dtn如果是兩個(gè)反氣旋原來的T 並不大，但當(dāng)（）路徑之地面條件1DT（2）雲(yún)覆蓋狀況適當(dāng)亦可預(yù)期() 0（）潛熱釋放Dtn311.2 定義及特徵不連續(xù)（ discontinuity）設(shè) Q 為某空間函數(shù)，即 Q( x, y, z) ，則（1） 如在一分界上， Q 不連續(xù)（ 如圖），即稱為 0 次不連續(xù)。（2） 推廣可得n Q 不連續(xù)（ 如圖），即為 n 次不連續(xù)。（3） 在鋒面上， T ， T * ，為 0 次不連續(xù)，氣壓p 為一次不連續(xù)。2.不連續(xù)面之邊界條件（ boundary condition）流體中的不連續(xù)面就是一個(gè)邊界，而“有邊界的問題”（boundary value

4、problem）需有邊界條件 才能解，亦即需符合一些邊界條件。就鋒面而言，需滿足之邊界條件包括（1） 動(dòng)力邊界條件：即物理?xiàng)l件力不能趨於無限大。準(zhǔn)此，p 需為有限值，以免氣壓梯度力p。（2） 運(yùn)動(dòng)（ kinematics）邊界條件：即物理上流體中不能有真空泡的條件，亦即流體中不能為 0 或0 的物理?xiàng)l件。準(zhǔn)此，任一質(zhì)點(diǎn)在邊界兩側(cè)附近垂直於邊界的速度需相等，否則邊界上會(huì)形成V。（3） 無滑脫邊界條件（ no-slip boundary condition）：在無摩擦狀況下，上述質(zhì)點(diǎn)平行於邊界之速度亦需相等。3.鋒之結(jié)構(gòu)：鋒為一內(nèi)邊界（internal boundary），且均會(huì)流動(dòng)，所以有110

5、0公11-2里的寬度（鋒區(qū)），由冷暖界面所組成。鋒區(qū)等溫線與等位溫線分布：由左圖可見（1）等 線在冷界面向下折 （折角向上），在暖界面則向上折 （折角向上）。等 T 線則相反。（ 2）鋒區(qū)內(nèi)等線密集p加大，但斜率未變。此顯示由 dp鋒生函數(shù)（ frontogenetical function）來探討鋒面生成或消散dtfrontolysis）。11.3 鋒面的斜率如右圖所示，由d ( pp ) 0得( pcpb ) ( pbpa ) ( pc pa ) ( pd pa )ppzyy . (11.1)i.e.，tanppyzz將偏地轉(zhuǎn)風(fēng) dvf (ugu)dtf ( uu)dv(tandtg ()

6、及p 關(guān)係代入（ 11.1）得RTdv )dtf (TuT u) （Margules equation）gTTfT ugugfu ggTTg11平均50300fT ug ug g T T1150. . (11.2)在此狀況下，等壓線經(jīng)過鋒時(shí)會(huì)有尖向高壓的扭曲（ kink ），以符合鋒上與T 的不連續(xù)；在槽區(qū)（沒有與 T 不連續(xù)）不能有扭曲。如考慮梯度風(fēng)，則由KVG2fVg 0 ，即fVG2ugKuGuGfi.e.，tan( f2Ku ) T ( uu ) S . (11.3)g TT當(dāng)S 項(xiàng)固定時(shí)， tan在氣旋式 ( K 0) 氣流較反氣旋 (K 0)流場者大，所以跨越鋒面會(huì)有氣旋式風(fēng)切。其

7、次，當(dāng)風(fēng)切，即(u u) 固定時(shí)，(T T)愈大，tan愈?。╰he great temperature contrast the smaller the equilibrium slope），在極端狀況下， tan9011-3 uu 大，則 fufu 就大 上述分析結(jié)果顯示：柯氏力式阻止冷空氣完全散佈在暖空氣下面的原因。i.e.，為保持鋒面鋒率不為 0 而且能保持平衡，熱力直接環(huán)流加速必由垂直風(fēng)切所引起之柯氏力與離心力（ K 0 時(shí)）所平衡。如右圖所示：pT 愈大，上下層柯氏力的差亦愈大。溫差大，冷空氣愈易伸展至暖空氣下，但此時(shí)亦有效大的上下層柯氏力差會(huì)阻止上述現(xiàn)象的發(fā)生。另一個(gè)抑制作用則用

8、來自上升降溫與下沉增溫，使得冷暖空氣間溫差減小。11.4 對流層頂dz(p) T(p )Syydyg( TS )(p ) T(p )S流體靜力平衡zz(p ) T(p )S動(dòng)力邊界條件TSxx(p ) T(p )S除非對流層頂是水平的（實(shí)際上並非如此） 。yyi.e.，在對流層頂氣壓梯度是連續(xù)的，即氣壓為二次不連續(xù)。即dzfT ( u gz)T( ug z) S( T y)T( T y) Sdyg ( T z)T( T z) S( T z)T( T z) S( Ty) T(T y) S . (11.4)T（(T ) S0）z正常狀況下T0 “ the tropause slopes downw

9、ard towardspole ” (T ) T(T ) Syy11-4而且是“在對流層內(nèi)溫度向北遞減，而在平流層內(nèi)則是向北遞增” （低對流層頂有較高的溫度，高對流層頂有較低的溫度） 。其次，對流層頂在垂直及水平方向，均為相對低溫帶，而( T )T0，所以y西風(fēng)向上增加至對流層頂，即(u g) T0zT對流層頂通常為強(qiáng) 風(fēng)區(qū)（噴流），但，所以(y) S0且“對流層頂向南，亦即噴流右側(cè)升高”。(ug) S0z觀測結(jié)果如下：11.5 地面鋒與高層鋒如上圖所示，完整之鋒包括強(qiáng)度在下對流層，即對流層低層（厚度僅數(shù)里）內(nèi)最大，且向上迅速減弱之地面鋒。由對流層頂向下伸展至中對流層（ 500hPa）之高層或

10、中對流層峰。在約 100km 寬之西風(fēng)噴流帶內(nèi)有很大的氣旋式風(fēng)切，那就是高層鋒的位置。高層鋒有下述主要特徵：1）鋒區(qū)內(nèi)之冷區(qū)上的對流層頂較低。2）等風(fēng)速線與等位溫線在高層鋒區(qū)近似平行。3）對流層之內(nèi)的鋒區(qū)有強(qiáng)烈水平位渦梯度、氣旋式風(fēng)切及穩(wěn)定度。在平流層內(nèi)則有反氣旋風(fēng)切。4）鋒區(qū)寬約 100km，為中尺度現(xiàn)象。5）鋒區(qū)在中對流層（ 500-600hPa）最強(qiáng)。（地面鋒向上減弱 ，通常 600hPa以上即難辨認(rèn)，高層鋒則在 700hPa以下即消失 。）11.6 鋒生運(yùn)動(dòng)學(xué)由運(yùn)動(dòng)學(xué)入手，鋒生函數(shù)定義為FDpD () p. (11.5)DtDty設(shè)鋒面 x 軸平行則u( u ) p () p() pC

11、 p 1 ( p0 ) K (Q ) p (11.6)ypxpyyyppy11-5SCTDH水合頃差平流斜別風(fēng)項(xiàng)項(xiàng)加切( 2)( 3)熱項(xiàng)項(xiàng)(1)( 4 )ugugfor 地轉(zhuǎn)絕熱運(yùn)動(dòng)yxxy(2 )扭轉(zhuǎn)作用（ tilting ）對該溫度梯度之貢獻(xiàn)。for stable atmosphereyzp0(B)0非絕熱增溫（ diabatic heating）對該溫度梯度之貢獻(xiàn)。1） 差別增溫：冬季沿海有利鋒生；冬季大湖區(qū)亦有利鋒生；大範(fàn)圍雲(yún)區(qū)邊緣地帶有局部及短時(shí)間鋒生，如（ A ）與之配合則會(huì)有強(qiáng)鋒生。2） 潛熱釋放 Q 0 ：如果暖區(qū)非絕熱加熱 （增溫），而冷區(qū)有非絕熱冷卻（降溫）則（ C） 0

12、 。11.7 鋒生函數(shù)討論Fd ()d (T )dtydtySC TDHS C for 地轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)uT（ 1） S（水平風(fēng)切變形 horizontal shearing deformation）項(xiàng)： Sxy右圖狀況下 S0y即有鋒生。F0T2TTT 2 TTu00 xyS0即F0TTTTxtt 0在 tt 0t 時(shí)上圖會(huì)轉(zhuǎn)變成11-6鋒區(qū)T 增大T2TTTTTTT 2TS 項(xiàng)有兩種作用 ：a. 使等 線逆轉(zhuǎn)增大 yy方向的溫度梯度；b. 沿 x（鋒面）軸形成風(fēng)x切變形（正 ）。Holton p.268 9-1(a) 圖冷暖須對調(diào)2） C（合流）項(xiàng)，又稱伸展變形（ streching deform

13、ation）：Cuyvv ( T ) px ppy yy y（ Divuv0uv ）xyxy式中 T0 ，因而需v0，C 才會(huì)Cyy大於 0，即形成旋生，亦即有合流時(shí)才會(huì)有鋒生。W合流對準(zhǔn)地轉(zhuǎn)溫度梯度之貢獻(xiàn)。v0合流y(A) 00y11-7左圖中A點(diǎn)在 B 點(diǎn)TT00 x0 x0SSuu00yyT( )T00y0y0CCvv00yy(+)有地轉(zhuǎn)鋒生。由上述分析可知，當(dāng)氣旋波生成後，會(huì)形成有利鋒生（冷鋒尤然）的條件。對暖鋒而言，合流項(xiàng)是它生成與維持的原因；風(fēng)切項(xiàng)具鋒消作用。習(xí)題：試說明大陸西岸較東岸 （如美國太平洋與大西洋沿岸） 有利暖鋒生成發(fā)展的原因。（ 3）傾斜項(xiàng)亦稱扭轉(zhuǎn)項(xiàng)，乃由於垂直運(yùn)動(dòng)的

14、差異y0 ，使得垂直位溫梯度產(chǎn)生水平分量所形成之d () 。 T wz，由於0 （靜zdtyy pyz力穩(wěn)定大氣），所以此項(xiàng)之正負(fù)取決於w 的正負(fù)，而欲使w0 ，一是熱力間yy接環(huán)流（冷空氣上升，暖空氣下降） ，這也就是說，在其他條件作用下，本項(xiàng)亦可有鋒生作用。最常見的現(xiàn)象就是強(qiáng)烈氣旋過後，中高層會(huì)伴有強(qiáng)烈下沉運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致絕熱增溫，而其北至東北方下沉減?。ㄔ鰷匾嘈。?，w 1 （絕對值較小yy的 ( w) 絕對值較大的 ( w) ），形成中高對流層旋生。另一常見 T 0 的狀況是冷空氣在下而暖空氣在上（ overrunning）且有熱力直接環(huán)流。其情形如下圖所示：11-8由圖所見，暖空氣在冷空氣上

15、向北吹（overrunning）並上升，冷空氣下向南（暖區(qū)）吹並下沉，在該等壓面上形成w0，而大氣為穩(wěn)定（0 ），yzw0，即 F0，因而 t tt0 時(shí)在該等壓面上 () 變大，有鋒生。Tyzn此項(xiàng)對上對流層（對流層等下方）鋒有相當(dāng)貢獻(xiàn)。習(xí)題：試說明鋒面自地面向上先減後增強(qiáng)的原因。（ 4）差別增溫項(xiàng)a地表?xiàng)l件的差異(如冷空氣由北向南中,自冰冷陸地到暖水面(大湖或海洋)則有利鋒生 ).DH()t b.雲(yún)覆蓋的差異 (見下圖 ) c.潛熱釋放i.e.， DH1 ( p0p) K() p ( Q )C pydt層狀雲(yún)覆蓋冷空氣上空 ，形成加熱向y雲(yún)區(qū)與左圖相反。覆蓋暖區(qū)上空方向減小，即()0D0有

16、利()0D0，不利鋒生。ytyt鋒生。習(xí)題：試討論晚上的情形。11-911.8 變形場與鋒生（ a）45 ，鋒生。（ b）45 ，鋒消。FDppVpDti.e.， FD pxDtD pxDtF已知?ki.e.，u1 (x2代入（ 1）得t1122() 2( ) 2Vp () 2( )2txyxy1D pD p。在絕熱運(yùn)動(dòng)中D p0，即x Dtxy DtyDtpD puv0&DtxxxxyD puv0Dtyyxyy12vu2vupxxy x xx y yxy1V .(11.7)pVvu ，k Vuv ， D1uv ， D2vuxyxyxyxyD 1 ) ， v 1 (D 2 ) ， u1 (D

17、2 ) ， v1 (D 1 )x2y2y222F1(D1)(D2)(D2)(D1)2xxyxyx11-10將座標(biāo)旋轉(zhuǎn)一角度1 tan 1D 2以使風(fēng)切變形（ shearing deformation） D20 ，2D1則得（見上圖）1222FD12pxyp . (11.8)設(shè)為與 x 軸（即伸展軸間夾角），則得 cossinx ，sincosy；代入（ 11.8）可得pF1pD sin 2cos21p( D cos 2) . (11.9)22鋒生 10 5 s 10即 D cos 20 ， cos2 145鋒消D 10 4 s 11011.9 鋒生運(yùn)動(dòng)學(xué)的問題在形成鋒面的四項(xiàng)作用中，合流項(xiàng)是最

18、明確也是最大的。因而我們可用以探討形成鋒面所需的時(shí)間，即dvdtyyy設(shè) vK為常數(shù)，則 dK，其解為y 0eKt ，為ydtyyyy0t t 0 時(shí)的值。yi.e.， e12.72 （即約為的 2.7 倍，稱為 e倍）之 t 約為yy0t11ug1 105 秒 . (11.10)K10ms1 (1000km)x此顯示，如果僅靠地轉(zhuǎn)風(fēng)對溫度的平流作用，溫度梯度加倍的時(shí)間超過一天，與實(shí)際狀況（僅數(shù)小時(shí)，溫度梯度即可加倍） 不符。此誤差來自我們把v 視y11-11為常數(shù)，而忽略了在鋒區(qū)D0 ，即應(yīng)考慮偏地轉(zhuǎn)風(fēng)的貢獻(xiàn)，因?yàn)轱L(fēng)不僅僅造成等溫線的位移（冷暖平流），亦會(huì)使動(dòng)量場產(chǎn)生改變，即dV 會(huì)因而不等

19、於 0。而 dt當(dāng) Fr0 時(shí)dV?fvakdt所以在鋒生過程中，偏地轉(zhuǎn)風(fēng)貢獻(xiàn)甚大。11.10 偏地轉(zhuǎn)風(fēng)與鋒生大氣中的橫向與垂直環(huán)流（ transverse/vertical circulation）來自偏地轉(zhuǎn)風(fēng)。在無摩擦條件下，此時(shí)運(yùn)動(dòng)方程為dufv ag&dvfu agdtdt此顯示，偏地轉(zhuǎn)風(fēng)指向加速度（作用力）的左方，亦即偏向減速度的右方。dv在天氣圖上，最大的地方在噴流條（ jet streak）處：在左圖中，虛線為噴流等風(fēng)速線。氣塊在經(jīng)過此最大風(fēng)速區(qū)有加（進(jìn)區(qū)）減（出區(qū)） ，因而形成偏地轉(zhuǎn)風(fēng)與輻散 （入?yún)^(qū)右側(cè)，出區(qū)左側(cè)） 輻合（入?yún)^(qū)左側(cè)，出區(qū)右側(cè)）。根據(jù) Dines互補(bǔ)可知上層輻散（

20、入?yún)^(qū)右及出區(qū)左側(cè)）之下層會(huì)有輻合，期間有上升運(yùn)動(dòng)；上層輻合（入?yún)^(qū)左及出區(qū)右側(cè)）之下層有輻散，期間為下降運(yùn)動(dòng)。問題：為什麼氣塊與流場間會(huì)有相對運(yùn)動(dòng)？在上圖中，噴流中心沿 x 軸（即 s?方向），左側(cè)（正 y 亦即 n?方向）有最大正渦度中心，其下游（出區(qū)左側(cè)）則有最大正渦度平流，即在其下之正渦度平流向上增加，所以0（即有上升運(yùn)動(dòng)）。同理，出區(qū)右側(cè)有最大負(fù)渦度平流，即其下方之負(fù)渦度平流向上增加（相當(dāng)於正渦度平流向上減?。?，所以0（即有下降運(yùn)動(dòng)）。11-12進(jìn)區(qū)的情形則是左側(cè)有下沉，右側(cè)有上升。利用( V) 討論上下層輻散輻合的互補(bǔ)，不但可免除“預(yù)先設(shè)z定氣塊速度大於噴流條”的困擾，更可充分解釋噴

21、流條與雲(yún)帶之關(guān)係。尤有進(jìn)者，在綜觀系統(tǒng)中D 10 ，因而亦較易分析。由以上分析可知，在噴流區(qū)vag 最大，所以橫向及垂直運(yùn)動(dòng)最顯著，有利鋒生。11.11 鋒生過程在前面之分析可知，鋒不僅僅是風(fēng)使等溫線密集的被動(dòng)產(chǎn)物，其間還有動(dòng)量的平流，並透過偏地轉(zhuǎn)風(fēng)相互反饋（ feed back），致形成不穩(wěn)定現(xiàn)象所形成。其形成步驟可歸納如下：1.起始： VVg 僅在某範(fàn)圍內(nèi)，下對流層有合流發(fā)生（如圖所示）：Dv0 （純合流作用）Dtyyy00（冷平流向y ，暖平流向y ）已知Q (Q1,Q2 )(RVgRVgpT ,pT )，即xyQ2R (vgT ) 。在左圖中 Q2 0 ， i.e.，ypy指向y ，造

22、成暖空氣上升、冷空氣下降合D Q20流鋒生 Dt冷暖平流的匯集，使得區(qū)內(nèi)厚度梯度加大，形成下圖所示狀況：11-13上圖中 z0 在 y 方向原為定值 ( z0 ) ，有了冷暖平流後，則在冷平流處zz0地轉(zhuǎn)平衡被破壞；上（下）層有向x（x ）的加速度，亦暖平流處zz0即“上層 vag 指向y 而下層 vag 指向y ”進(jìn)而引起暖空氣上升並偏向冷區(qū)，冷空氣下沉並偏向暖區(qū)（垂直偏地轉(zhuǎn)風(fēng)現(xiàn)象）。設(shè)高度場維持不變， 而加速度在上層為向 x，即風(fēng)平流較小的風(fēng)到較大的風(fēng)的區(qū)域，此時(shí) vag 所造成的經(jīng)向動(dòng)量平流與溫度平流所造成者一樣大。 i.e.，產(chǎn)生純溫度平流或動(dòng)量平流兩倍的作用。一個(gè)向正 y 方向傾斜的

23、過渡區(qū)因而形成（下右圖） 。鋒面示意圖（上右圖）。鋒之特徵不連續(xù)（ discontinuity）：設(shè) A 為大氣觀測量，如（1） A 本身不連續(xù)，稱為 0 階（次）不連續(xù)。（2） A 之導(dǎo)數(shù)不連續(xù)，則稱為 1 階不連續(xù)。（3） A 之 n 階導(dǎo)數(shù)不連續(xù)，即稱為 n 階不連續(xù)。右圖中 AA(s) ，為一二階不連續(xù)函數(shù)。2.邊界條件（ Boundary condition）流體中的不連續(xù)都視同一需滿足某些邊界條件之界面。其中第一個(gè)BC 為動(dòng)力邊界條件（ dynamic BC），即力不能為無限大 ，亦即p。第二個(gè)BC 為運(yùn)動(dòng)邊界條件（ kinematics BC），即流體中不會(huì)有真空或近似真空之“胞

24、”。第三個(gè) BC 稱為無滑動(dòng)邊界條件（ no-skip BC），即當(dāng)考慮到流體黏11-14滯度（ viscosity）時(shí)界面上流體無滑動(dòng) 。在上述 BC 中，第二與第三，分別要求 ?，即垂直於界面的風(fēng)分量在n V 0界面處要等於零，以及界面處 V 平行分量亦為零，即V0。以二條件相當(dāng)於n運(yùn)動(dòng)中的界面始終由相同之質(zhì)點(diǎn)組成。3.鋒之斜率（ slope）由動(dòng)力 BC，亦即 pcpw （ pc 冷空氣內(nèi)氣壓，pw 暖空氣內(nèi)氣壓） i.e.，d ( pcpppw )dxx cx wpppy cy wdyz c設(shè) x 軸與界面平行，則上式中dx 向?yàn)?0，所以pdz0z wdz(pz)c(py) w .

25、(11.11)dy(pz)c(pz) w上式即為兩不同氣團(tuán)間鋒面的斜率（slope）。由於暖空氣在冷空氣之上，所以 dz0 。dy又由流體靜力平衡可知ppw g ，即zc g &cz wppc g(x g )g(wc )0 ， for pconst.z czw準(zhǔn)此，pp，所以“在鋒面上等壓線會(huì)彎（紐結(jié)kink）且銳角向yycw低壓中心（突點(diǎn)向高壓）”。將地轉(zhuǎn)風(fēng)， ugfp ，代入公式（ 11.11）即得ydz f( u) w( u)cf Tc uwTw ucfT uwuceq.) . (11.12)dy gg TwTcg Tw( MArgulescwTc式中 T1 (TcTw )2當(dāng)考量曲率效

26、用時(shí)，以 VG 代 Vg ，則得dzTuwuc (11.13)tan( f2K u)TcdygTw11-15鋒面之斜率約在1 1間，平均約為 1。通常冷鋒斜率較大。50300150由公式可知，在其他條件不變時(shí)a.TwTc 愈大， tan，亦即愈小，即鋒面愈近水平。當(dāng)水平時(shí)，冷空氣在下，暖空氣在上，位能最小。b.u w uc愈大， tan ，亦即愈大，即鋒面愈近垂直。由公式（11.12）知dzfuc兩氣團(tuán)柯氏力的差，所以我們可以說“是柯氏力，f (uw uc ) fu wdy亦即地轉(zhuǎn)，使得鋒面有斜率（tan0 ）”。4. 鋒之類別極區(qū)鋒 (arcticfront ) : 極區(qū)氣團(tuán) ( A)與極地

27、氣團(tuán) ( P)間的鋒a. 依分隔之氣團(tuán)分極鋒 ( polarfront ) : 根據(jù)極鋒學(xué) 說, 此鋒為極地氣團(tuán) ( P)與熱帶氣團(tuán) (T )的界面依氣團(tuán)運(yùn)動(dòng)分：冷鋒：冷空氣流入暖氣團(tuán)並取代其位置之鋒，亦即較冷氣團(tuán)之前導(dǎo)（ leading edge）。暖鋒：暖空氣取代冷空氣之鋒。滯留鋒（stationary front）：即準(zhǔn)滯留鋒（quasistationary front）。通常其移速 5 kts 之鋒稱之。囚固鋒 （occluded front）：亦稱 囚固 （occlusion）。冷鋒包圍包圍追及同系統(tǒng)之暖鋒，兩者合併時(shí)稱之。冷鋒與滯留鋒合併時(shí)稱之。在上述做過程中，如最冷的氣團(tuán)在冷鋒後

28、稱為“冷囚固”；如最冷的氣團(tuán)在暖鋒前則稱“暖囚固”。上滑鋒 ( anafront ) : wwwc , 即vwvc之鋒c. 以垂直運(yùn)動(dòng)分 w (v c) tanwwwc (vwvc ) tan下滑鋒 (katafront ) : wwwc , 即vwvc之鋒（上式中 c 為鋒面的移速， v 為垂直於鋒之風(fēng)速。）上述狀況如下圖所示：（1）至（ 5）為上滑鋒。其中（ 3）為標(biāo)準(zhǔn)情形。雲(yún)系在鋒後。上滑鋒（ anafront）（6）至（ 10）為下滑鋒。其中（ 10）為標(biāo)準(zhǔn)情形。雲(yún)系在鋒前。下滑鋒（ katafront）11-16以行動(dòng)快慢分：快行冷鋒，冷空氣速度大，雲(yún)雨區(qū)在鋒慢行冷鋒，暖空氣較鋒面慢

29、，前暖區(qū)。圖中冷空氣相對於鋒面的ww (vw c) tan0。暖空氣沿鋒流線。暖空氣相對於鋒面流線。為上滑且上升，雲(yún)雨區(qū)在鋒後。為上滑下滑冷鋒。冷鋒。以雲(yún)雨程度分（ i）活躍（ active）冷鋒，為慢行冷鋒，也是上滑冷鋒。700-1000hPaz 較大。（ ii ）不活躍（ inactive）冷鋒，為快行冷鋒，也是下滑冷鋒。c， d， e 三者可以下對流層v （ v 為垂直於冷鋒且與 c （鋒速）同向之風(fēng)向z量）斷定。v0 為不活躍（快行、下滑）冷鋒。v0 為活躍（慢行、上zz滑）冷鋒。副冷鋒：地面冷空氣移動(dòng)快，超前高層鋒面，高層鋒向下發(fā)展，新冷空氣與變性冷空氣間形成之冷鋒（見圖） 。12.

30、12 對流層頂（ tropoparse）對流層與平流層間的界面稱對流層頂，其上下兩側(cè)有不同之降溫率。界面之斜率 dz ( p y)zdyg (T( p y) S ，設(shè)對流層平行於 x 軸（比照鋒TS )面的方式處理）。在對流層頂，亦即對流與平流層的界面上，TS上式中分母為0，因而除非 tandz，90 ，則需dyppy TyS又由動(dòng)力乃得ppx Ty S由流體靜力平衡得ppz Tz S11-17以上三式在對流層頂總氣壓梯度是連續(xù)的，即該處氣壓為二階不連續(xù)（鋒面為氣壓的一階不連續(xù)。）由於溫度為一階不連續(xù)，而氣壓為二階不連續(xù)，可知在對流層頂?shù)葔壕€的曲率會(huì)有突變（ abrupt change）。對流層頂之斜率，由上式無法確