第六章 天氣系統(tǒng)與天氣預(yù)報(bào)

第六章天氣系統(tǒng)與天氣預(yù)報(bào)教學(xué)重點(diǎn)掌握常見天氣系統(tǒng)的特點(diǎn)。簡(jiǎn)易天氣圖的閱讀。教學(xué)難點(diǎn)理解冷鋒、暖鋒與天氣的關(guān)系。低壓系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)與天氣的關(guān)系。一、鋒面系統(tǒng)二、低壓（氣旋）和高壓（反氣旋）系統(tǒng)（一）鋒面結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)（二）鋒面類型及天氣（一）低壓（氣旋）（二）高壓（反氣旋）三、天氣預(yù)報(bào)（一）天氣預(yù)報(bào)的基本原則（二）天氣預(yù)報(bào)的方法主要內(nèi)容第一節(jié)鋒面系統(tǒng)1、鋒面及鋒面附近天氣

鋒面冷暖氣團(tuán)的交界面叫鋒面，亦稱鋒區(qū)。鋒面附近常伴有云、雨、大風(fēng)等天氣冷氣團(tuán)暖氣團(tuán)一般是冷氣團(tuán)在鋒面下面，暖氣團(tuán)在鋒面上面。2、鋒面類型及特點(diǎn)冷鋒暖鋒類型冷鋒與冷鋒天氣暖鋒與暖鋒天氣暖氣團(tuán)冷氣團(tuán)●冷鋒暖氣團(tuán)冷氣團(tuán)●冷鋒(1)冷鋒概念：是冷氣團(tuán)主動(dòng)向暖氣團(tuán)移動(dòng)冷鋒過境前:溫暖、晴朗陰天、下雨、刮風(fēng)、降溫等天氣現(xiàn)象氣壓升高,氣溫和濕度驟降,天氣轉(zhuǎn)晴(2)冷鋒天氣冷鋒過境時(shí):冷鋒過境后:(3)暖鋒概念：

是暖氣團(tuán)主動(dòng)向冷氣團(tuán)移動(dòng)暖氣團(tuán)冷氣團(tuán)●暖鋒暖氣團(tuán)冷氣團(tuán)●暖鋒暖鋒過境前:低溫、潮濕暖鋒過境時(shí):云層加厚、連續(xù)性降水暖鋒過境后:氣溫升高、氣壓下降、雨過天晴(4)暖鋒天氣分類冷鋒暖鋒概念氣團(tuán)主動(dòng)向氣團(tuán)移動(dòng)的鋒氣團(tuán)主動(dòng)向氣團(tuán)移動(dòng)的鋒暖氣團(tuán)上升狀況圖

示符號(hào)

過境時(shí)過境后

雨區(qū)位置

冷暖冷暖常出現(xiàn)陰天下雨刮風(fēng)降溫等天氣現(xiàn)象產(chǎn)生云、雨（連續(xù)性降水）等天氣現(xiàn)象氣壓升高，氣溫和濕度驟降，天氣轉(zhuǎn)晴氣溫上升，氣壓下降，天氣轉(zhuǎn)晴鋒后鋒前被迫抬升徐徐（主動(dòng)）爬升冷鋒與暖鋒間的比較第二節(jié)低壓(氣旋)和高壓(反氣旋)系統(tǒng)低壓或氣旋、高壓或反氣旋，分別是對(duì)同一天氣系統(tǒng)的不同描述。低壓、高壓是對(duì)天氣系統(tǒng)氣壓狀況的描述，氣旋、反氣旋是對(duì)天氣系統(tǒng)氣流狀況的描述。氣旋的概念：占據(jù)一團(tuán)空氣，其中心氣壓比周圍氣壓低的水平空氣渦旋。反氣旋的概念：占據(jù)一團(tuán)空氣，其中心氣壓比周圍氣壓高的水平空氣渦旋。上升北半球的氣旋逆時(shí)針輻合云雨天氣一、低壓（氣旋）上升南半球的氣旋順時(shí)針輻合云雨天氣《白雪歌送武判官歸京》唐·岑參

北風(fēng)卷地白草折，胡天八月即飛雪。忽如一夜春風(fēng)來，千樹萬樹梨花開。

……

（冷鋒）

下沉北半球的反氣旋晴朗天氣二、高壓（反氣旋）順時(shí)針輻散南半球的反氣旋逆時(shí)針輻散晴朗天氣下沉氣壓氣流近地面水平氣流運(yùn)行垂直氣流運(yùn)行天氣特點(diǎn)高壓反氣旋北半球南半球低壓氣旋北半球南半球順時(shí)針逆時(shí)針輻散下沉晴朗逆時(shí)針順時(shí)針輻合上升陰雨低壓(氣旋)和高壓(反氣旋)間的比較

約客

南宋·趙師秀

黃梅時(shí)節(jié)家家雨，青草池塘處處蛙。有約不來過夜半，閑敲棋子落燈花。（準(zhǔn)靜止鋒）

10251020101510101000氣溫（℃）氣壓（hpa）時(shí)間（天）氣壓氣溫高高壓脊低壓槽低高壓脊線上氣流以輻散為主，不易形成鋒面。低壓槽線上氣流以輻合為主，易形成鋒面。三、鋒面氣旋地面氣旋一般與鋒面聯(lián)系在一起，稱為鋒面氣旋。高低低

材料：“孔明索紙筆，屏退左右，密書十六字曰：‘欲破曹公，宜用火攻；萬事俱備，只欠東風(fēng)?！瘜懏?，遞與周瑜曰：‘此都督病也’。瑜見大驚，暗思：‘孔明真神人也！早已知我心事’！只索以實(shí)情告知。乃笑曰：‘先生已知我病源，將用何藥治之？事在危機(jī)，望即賜教?！酌髟唬骸岭m不才，曾遇異人，傳授奇門遁甲天書,可以呼風(fēng)喚雨。都督若要東南風(fēng)時(shí)，可于南屏山建一臺(tái)，名曰七星壇；高九尺，作三層，用一百二十人，手執(zhí)旗幡圍繞。亮于臺(tái)上作法，借三日三夜東南大風(fēng)，助都督用兵，何如？’瑜曰：‘休道三日三夜，只一夜大風(fēng)，大事可成矣，只是事在目前，不可遲緩?！酌髟唬骸辉露占鬃语L(fēng)起至二十二日丙寅風(fēng)息，如何？’瑜聞言大喜，矍然而起……是日，看看近夜，天色清明，微風(fēng)不動(dòng)。瑜謂魯肅曰：‘孔明之言謬矣。隆冬之時(shí)，怎得東南風(fēng)乎？’肅曰：‘吾料孔明必不謬談?！瘜⒔鼤r(shí)分，忽聽風(fēng)聲響，旗幡轉(zhuǎn)動(dòng)。瑜出帳看時(shí)，旗角竟飄西北。霎時(shí)間東南風(fēng)大起……

赤壁位于長江中游典型的季風(fēng)區(qū)內(nèi)，冬季盛行偏北風(fēng)，為什么會(huì)出現(xiàn)局部地區(qū)的東南風(fēng)？

慧眼識(shí)圖高低高低1012.51012.51010.01007.51005.01012.51010.01007.51005.01007.51007.51010.01010.01002.51002.51000.0BAC槽槽脊赤壁處于長江中游，冬季以偏北風(fēng)為主，但由于氣旋、反氣旋、鋒面活動(dòng)的影響，局部地區(qū)會(huì)出現(xiàn)其他風(fēng)向。如果赤壁處在上面氣壓圖中的B處，受氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力及摩擦力的作用，就會(huì)形成東南風(fēng)。如果將赤壁設(shè)定在氣壓圖(上圖)A、B、C中的相應(yīng)位置，請(qǐng)從氣旋活動(dòng)的角度分析東南風(fēng)的形成。第三節(jié)天氣預(yù)報(bào)（一）天氣預(yù)報(bào)的基本原則（三）天氣預(yù)報(bào)的方法（二）天氣預(yù)報(bào)的種類（四）常見氣象要素的預(yù)報(bào)一、天氣預(yù)報(bào)的基本原理天氣預(yù)報(bào)：包括天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)和氣象要素預(yù)報(bào)兩種，天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)是指對(duì)高壓、低壓、槽脊、鋒面等天氣系統(tǒng)未來的移動(dòng)、強(qiáng)度變化及生消變化的預(yù)報(bào)。天氣預(yù)報(bào)的基本方法：天氣學(xué)方法、動(dòng)力學(xué)方法和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。天氣形勢(shì)：大范圍環(huán)流型與不同類別天氣系統(tǒng)分布的概貌（高壓、低壓、鋒、熱帶氣旋的位置、強(qiáng)度、移動(dòng)等）。天氣系統(tǒng)：顯示大氣中天氣變化及其分布的獨(dú)立系統(tǒng)。如冷高壓、鋒面氣旋、副熱帶高壓和臺(tái)風(fēng)等系統(tǒng)。天氣形勢(shì)、天氣系統(tǒng)和天氣天氣的變化與天氣系統(tǒng)及其空間分布密切相關(guān)，天氣系統(tǒng)及天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)是天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)。天氣形勢(shì)與天氣：天氣演變是在一定的天氣形勢(shì)下發(fā)生和發(fā)展的，天氣形勢(shì)能顯示未來一定時(shí)間內(nèi)的天氣變化趨勢(shì)。因此，天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)是天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)。天氣系統(tǒng)是天氣現(xiàn)象的制造者，同時(shí)又是天氣現(xiàn)象的傳播者。天氣預(yù)報(bào)思路天氣圖預(yù)報(bào)方法的主要依據(jù)：天氣形勢(shì)決定天氣變化，正確判斷天氣形勢(shì)就有可能推斷出某地區(qū)一定時(shí)間內(nèi)的天氣變化。主觀預(yù)報(bào)：根據(jù)天氣圖所反映的天氣形勢(shì)，利用資料和經(jīng)驗(yàn)對(duì)天氣系統(tǒng)作出預(yù)報(bào)。數(shù)值預(yù)報(bào)：利用計(jì)算機(jī)，建立在一定數(shù)?；A(chǔ)上的天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)。在天氣形式預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，利用統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)或天氣模式等方法，結(jié)合預(yù)報(bào)區(qū)域的地理?xiàng)l件和氣象要素的日變化規(guī)律，作出要素預(yù)報(bào)。天氣預(yù)報(bào)步驟：形勢(shì)預(yù)報(bào)要素預(yù)報(bào)總的思路：調(diào)查：

了解過去天氣形勢(shì)，包括高空形勢(shì)和地面形勢(shì)。各氣象要素的實(shí)際情況分析：

分析現(xiàn)在天氣形勢(shì)。預(yù)報(bào):

未來天氣形勢(shì)發(fā)展及要素變化情況

預(yù)報(bào)流程圖調(diào)查分析預(yù)報(bào)形勢(shì)要素高空地面強(qiáng)度移動(dòng)用各種形勢(shì)預(yù)報(bào)方法作出綜合結(jié)論根據(jù)各要素的形成條件、影響因子及相應(yīng)的預(yù)報(bào)方法做出預(yù)報(bào)結(jié)論。二、天氣預(yù)報(bào)的種類 通?？砂搭A(yù)報(bào)時(shí)效長短、區(qū)域范圍和服務(wù)對(duì)象進(jìn)行分類。(一)按預(yù)報(bào)時(shí)效長短分：臨近天氣預(yù)報(bào)：對(duì)未來0—2小時(shí)內(nèi)的預(yù)報(bào)。短時(shí)天氣預(yù)報(bào)：對(duì)未來0—6小時(shí)內(nèi)的預(yù)報(bào)。短期天氣預(yù)報(bào)：對(duì)未來0—72小時(shí)的預(yù)報(bào)。中期天氣預(yù)報(bào)：對(duì)未來3—10天的預(yù)報(bào)。長期天氣預(yù)報(bào)：對(duì)未來10天—1個(gè)月的預(yù)報(bào)。超長期天氣預(yù)報(bào)(短期氣候預(yù)測(cè))：1—12個(gè)月的預(yù)報(bào)。氣候預(yù)測(cè):一年以上的預(yù)報(bào)。 短期天氣預(yù)報(bào)的研究對(duì)象是天氣尺度的系統(tǒng)（波長為1000—3000km)。（二）按區(qū)域范圍分： 可概括為：點(diǎn)、面、線點(diǎn)：?jiǎn)握咎鞖忸A(yù)報(bào)，是指以單站為中心，半徑為10—20km 范圍內(nèi)的天氣預(yù)報(bào)。面：區(qū)域天氣預(yù)報(bào)，是指在一定地區(qū)范圍內(nèi)，如一個(gè)省，空 軍的飛行空域的天氣預(yù)報(bào)。線：如空軍的航線天氣預(yù)報(bào)，是指從起飛機(jī)場(chǎng)到降落機(jī)場(chǎng)整個(gè)航線地段的天氣預(yù)報(bào)。（三）按服務(wù)對(duì)象分：日常天氣預(yù)報(bào)：電視或電臺(tái)看或聽到的。專業(yè)性天氣預(yù)報(bào)：對(duì)航空、航海、農(nóng)林、漁、鹽業(yè)服務(wù)的天 氣預(yù)報(bào)。天氣圖預(yù)報(bào)方法數(shù)值預(yù)報(bào)方法（動(dòng)力學(xué)方法）天氣諺語及統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方法氣象專家系統(tǒng)方法臨近預(yù)報(bào)方法單站預(yù)報(bào)方法綜合預(yù)報(bào)方法

三、天氣預(yù)報(bào)的主要技術(shù)方法1天氣圖方法：以動(dòng)力氣象和天氣學(xué)為理論基礎(chǔ)，分析天氣圖上天氣系統(tǒng)及其相應(yīng)的天氣演變規(guī)律，判斷未來預(yù)報(bào)區(qū)內(nèi)最可能出現(xiàn)的天氣。

1)優(yōu)點(diǎn)：歷史悠久、理論成熟、經(jīng)驗(yàn)豐富2）缺點(diǎn)：主觀、定性2數(shù)值預(yù)報(bào)方法(動(dòng)力學(xué)方法）：對(duì)大氣動(dòng)力學(xué)方程組進(jìn)行求解，來預(yù)報(bào)未來天氣變化狀態(tài)的方法。1）優(yōu)點(diǎn)：客觀、定量2）缺點(diǎn)：預(yù)報(bào)存在誤差。主要有：有些系統(tǒng)包的偏慢（快），須人工修正。存在系統(tǒng)性誤差。（由簡(jiǎn)化方程造成）對(duì)一些系統(tǒng)（副高，切斷抵壓等）預(yù)報(bào)能力低。低緯、山地預(yù)報(bào)效果不如中高緯和平地好。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)既在給定的初始條件和邊界條件下，通過對(duì)大氣某些方程組進(jìn)行數(shù)值積分，從而得到未來時(shí)刻大氣的變化和氣象要素的分布。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)亦稱天氣預(yù)報(bào)的流體力學(xué)方法，它是以流體力學(xué)、大氣動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)為理論基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)和高速電子計(jì)算機(jī)為實(shí)現(xiàn)手段的近代天氣預(yù)報(bào)方法。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的水平，目前，普遍認(rèn)為“歐洲中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中心”處于世界領(lǐng)先地位。可用的預(yù)報(bào)時(shí)效已達(dá)10天左右。天氣系統(tǒng)的發(fā)展在一定的時(shí)間間隔內(nèi)具有連貫性和漸近性，可以根據(jù)過去的演變趨勢(shì)外推以后一段時(shí)間天氣形勢(shì)及系統(tǒng)的變化。外推法有等速外推和變速外推兩種情況。應(yīng)用：閉合氣壓系統(tǒng)的外推和鋒線、槽線等外推。時(shí)效性：6～12小時(shí)為宜，最好不超過36小時(shí)。相似形勢(shì)法前期相似的天氣過程是受到相似的物理因子制約的，因此后期天氣的發(fā)展趨勢(shì)也是相似的。相似并不是相等，要抓住其主要相似特征。通常將歷史上許多相似的天氣過程加以分析綜合，歸納出若干典型天氣型或天氣模式。例如：我國近海幾種典型大風(fēng)形勢(shì)、我國近海平流霧模式等。引導(dǎo)氣流法在長期的天氣實(shí)踐中，人們發(fā)現(xiàn)地面上的一些淺薄系統(tǒng)的移動(dòng)方向與該系統(tǒng)上空500hPa或700hPa等壓面上的氣流方向基本一致，移速與高空氣流速度大小成一定比例，這個(gè)高度上的氣流稱為引導(dǎo)氣流。通常，地面系統(tǒng)的移速為500hPa等壓面上風(fēng)速的50%-70%，為700hPa等壓面上風(fēng)速的85%-100%。應(yīng)用引導(dǎo)氣流法時(shí)應(yīng)注意：

1、考慮高空槽脊未來的移動(dòng)和變化。

2、若地面系統(tǒng)加深時(shí)，預(yù)報(bào)效果較差。

3、對(duì)于深厚系統(tǒng)，此法不適用。

4、臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)一般用500hPa為引導(dǎo)層，冷高壓用700hPa為好。3天氣諺語及統(tǒng)計(jì)學(xué)方法：應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論和方法，通過分析大量的歷史氣象資料，揭露天氣變化的客觀因果關(guān)系，找出天氣、氣候變化的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，預(yù)報(bào)未來天氣或天氣形勢(shì)的方法。人們?cè)陂L期的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)天氣變化與某些天象、物象和海象之間存在著密切的聯(lián)系，并總結(jié)出許多天氣諺語。例如：天上鉤鉤云，地上雨淋淋；日暈三更雨，月暈午時(shí)風(fēng)；東虹日頭，西虹雨；無風(fēng)來長浪，不久狂風(fēng)降；八月十五云遮月，正月十五雪打燈；魚鱗天，不雨也風(fēng)顛；早霞不出門，晚霞行千里等。這些諺語在使用時(shí)應(yīng)注意地區(qū)、季節(jié)等條件，切不可簡(jiǎn)單套用。4綜合預(yù)報(bào)方法：前三種預(yù)報(bào)方法，各有其優(yōu)越性和局限性，目前在實(shí)際預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中，采用的作法是參考各種預(yù)報(bào)方法的預(yù)報(bào)結(jié)論，再結(jié)合預(yù)報(bào)員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合的分析和判斷，得出預(yù)報(bào)結(jié)論。臨近預(yù)報(bào)方法：對(duì)未來0—2小時(shí)內(nèi)的天氣作外推預(yù)報(bào)單站預(yù)報(bào)方法：以氣候規(guī)律為背景，單站資料為依據(jù)，群眾經(jīng)驗(yàn)為線索來預(yù)報(bào)本站天氣的方法。云和降水的預(yù)報(bào)風(fēng)的預(yù)報(bào)能見度的預(yù)報(bào)氣溫的預(yù)報(bào)四、常見氣象要素的預(yù)報(bào)分析天氣形勢(shì)：

——造成系統(tǒng)性絕熱上升運(yùn)動(dòng)的天氣系統(tǒng)：

槽（700、500、…、200hPa）——最主要系統(tǒng)

A、中高云主要出現(xiàn)在脊后槽前的上升運(yùn)動(dòng)區(qū)。

當(dāng)槽加深（減弱）時(shí)，中高云發(fā)展（減弱），云層增厚降低（變薄抬高），云區(qū)擴(kuò)大（縮?。?。

B、低槽過境，中高云消散：

700hPa槽過，中云開始消；500hPa槽過，高云開始消（但要注意300、200hPa槽及鋒區(qū)強(qiáng)度的影響）。

1、云和降水的預(yù)報(bào)2、風(fēng)的預(yù)報(bào)風(fēng)向：以度（o）為單位：10o、20o…360o；或間隔20o，如10-30o以16個(gè)方位表示：北、北北東、東北、東北東、東、東南東、東南、南南東、南、南南西、西南、西南西、西、西北西、西北、北北西。風(fēng)速：通常以米/秒（m/