大氣科學(xué)概論第四講-課件

大氣科學(xué)概論第四講1大氣科學(xué)概論第四講1大氣科學(xué)概論2大氣科學(xué)概論2精品資料3精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點的難點，你是否會認為老師的教學(xué)方法需要改進？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無顏見爹娘……”“太陽當空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”44課程內(nèi)容第一講概述第二講大氣的基本知識第三講大氣運動的基本規(guī)律第四講關(guān)于氣團和鋒的介紹第五講氣旋與反氣旋（熱帶氣旋）第六講海氣相互作用的產(chǎn)物——厄爾尼諾第七講天氣預(yù)報簡介第八講氣候變化與全球變暖5課程內(nèi)容第一講概述5第一節(jié)氣團第二節(jié)鋒和鋒生的概念第三節(jié)鋒面坡度第四節(jié)鋒面天氣第四講關(guān)于氣團和鋒的介紹6第一節(jié)氣團第四講關(guān)于氣團和鋒的介紹6

氣團是指氣象要素（主要指溫度和濕度）水平分布比較均勻的大范圍的空氣團。在同一氣團中，各地氣象要素的垂直分布（穩(wěn)定度）幾乎相同，天氣現(xiàn)象也大致一樣。水平尺度可達幾千公里，垂直范圍可達幾公里到十幾公里，常常從地面伸展到對流層頂。第一節(jié)氣團一、氣團的概念氣團是指氣象要素（主要指溫度和濕度）水平分布比較均勻的大

能使大塊空氣獲得比較均勻的物理屬性的地區(qū)。必須具備大范圍的性質(zhì)比較均勻的下墊面和適合的流場等條件。如海洋，沙漠或冰雪覆蓋的地區(qū)

氣團的形成是通過大氣與下墊面之間的熱量和水汽的交換過程及大氣本身對于熱量和水汽的內(nèi)部調(diào)節(jié)而實現(xiàn)的。

二、氣團的源地8能使大塊空氣獲得比較均勻的物理屬性的地區(qū)。氣團的冬季亞洲北部的西伯利亞和蒙古地區(qū)

例如：干、冷的氣團我國東南部的廣大海洋暖、濕的氣團9冬季亞洲北部的西伯利亞和蒙古地區(qū)例如：干、冷的氣團我國東南方的暖氣團與北方的冷氣團10南方的暖氣團與北方的冷氣團101.輻射大氣本身的長波輻射，冷卻率甚低，不易構(gòu)成氣團形成條件。但地表為冰雪時，因地表與低層大氣的輻射熱交換，輻射對北極氣團影響大。

輻射對除北極氣團以外的氣團形成作用甚微。

三、氣團形成的物理過程111.輻射三、氣團形成的物理過程11把近地面的熱量和水汽，擴展到高層，使深厚的氣層都受到下墊面的影響。低緯地區(qū)：溫度高、濕度大、氣層不穩(wěn)定，亂流和對流易于發(fā)展。

亂流和對流對低緯度氣團的形成作用突出。

2.亂流和對流12把近地面的熱量和水汽，擴展到高層，使深厚的氣層都受到下墊面的蒸發(fā)和凝結(jié)是空氣與下墊面、空氣與空氣交換水分和熱量的重要方式。直接影響大氣的濕度特征，間接影響大氣的溫度和穩(wěn)定度。

蒸發(fā)和凝結(jié)對大陸氣團變?yōu)楹Ｑ髿鈭F以及熱帶氣團作用大。3.蒸發(fā)和凝結(jié)蒸發(fā)和凝結(jié)是空氣與下墊面、空氣與空氣交換水分和熱量的重要方式大范圍的下沉運動→氣團溫度升高→穩(wěn)定干燥的氣層更穩(wěn)定；大范圍的上升運動→氣團溫度降低→原來穩(wěn)定未飽和的氣層變得不穩(wěn)定。

下沉增溫對于干冷空氣變?yōu)榕瘹鈭F起著重要作用。4.大范圍的垂直運動14大范圍的下沉運動→氣團溫度升高→穩(wěn)定干燥的氣層更穩(wěn)定；4.氣團離開源地移至與源地性質(zhì)不同的下墊面時，氣團的物理屬性發(fā)生變化，稱為氣團變性。四、氣團的變性15氣團離開源地移至與源地性質(zhì)不同的下墊面時，氣團的物理屬性發(fā)1、地理分類法（見下表）

2、熱力分類法冷氣團：氣團向比它暖的下墊面移動，所經(jīng)之處溫度下降暖氣團：氣團向比它冷的下墊面移動，所經(jīng)之處溫度升高

冷暖氣團是相對而言的，他們之間可以相互轉(zhuǎn)換，其過程就是氣團變性的過程。五、氣團的分類1、地理分類法（見下表）冷暖氣團是相對而言的，他們氣團的地理分類17氣團的地理分類17Maritimetropical(mT)airContinentaltropical(cT)airContinentalpolar(cP)airContinentalarcticair(cA)ContinentalAntarctic(cAA)airMaritimepolar(mP)airairmasssourceregions18Maritimetropical(mT)airCon六、我國境內(nèi)的氣團與氣團天氣六、我國境內(nèi)的氣團與氣團天氣我國冬季的氣團活動20我國冬季的氣團活動20我國夏季的氣團活動21我國夏季的氣團活動21第二節(jié)鋒和鋒生的概念不同的兩個氣團間的過渡區(qū)或不連續(xù)面等溫線密集帶，溫度水平梯度大而窄的區(qū)域，隨高度向冷區(qū)傾斜

一、鋒的概念第二節(jié)鋒和鋒生的概念不同的兩個氣團間的過渡區(qū)或不連續(xù)面一鋒面(Front)在英語中，F(xiàn)ront的意思是戰(zhàn)線，尤其指第一次世界大戰(zhàn)時的西歐戰(zhàn)線。鋒面的名稱起源于第一次世界大戰(zhàn)，挪威氣象學(xué)家V.Bjerknes和他的兒子J.Bjerknes等首先提出的。23鋒面(Front)在英語中，F(xiàn)ront的意思是戰(zhàn)線，鋒面的空間結(jié)構(gòu)鋒面的不同的角度觀察鋒面：(a)側(cè)視圖， (b)俯視圖， (c)三維視圖25不同的角度觀察鋒面：(a)側(cè)視圖， (b)俯視圖， (c)

根據(jù)鋒在移動過程中冷、暖氣團所占的主、次地位：冷鋒、暖鋒、準靜止鋒和錮囚鋒根據(jù)鋒伸展的不同高度：對流層鋒、地面鋒和高空鋒根據(jù)氣團的不同地理類型：冰洋鋒（北極鋒），極鋒和副熱帶（熱帶）鋒。

二、鋒的分類根據(jù)鋒在移動過程中冷、暖氣團所占的主、次地位：二、鋒的分鋒的種類

根據(jù)鋒在移動過程中冷、暖氣團所具有的主次位可將鋒分為：冷鋒(Coldfront),暖鋒(Warmfront),靜止鋒(Stationaryfront),錮囚鋒(Occludedfront)。27鋒的種類根據(jù)鋒在移動過程中冷、暖氣團所具有的主次位可鋒面在移動過程中，冷氣團起主導(dǎo)作用，推動鋒面向暖氣團一側(cè)移動，這種鋒面稱為冷鋒。冷鋒過境后，冷氣團占據(jù)了原來暖氣團所在的位置。冷鋒WarmCold28鋒面在移動過程中，冷氣團起主導(dǎo)作用，推動鋒面向暖氣團一側(cè)移動xz-y29xz-y29鋒面在移動過程中，若暖氣團起主導(dǎo)作用，推動鋒面向冷氣團一側(cè)移動，這種鋒面稱為暖鋒。暖鋒30鋒面在移動過程中，若暖氣團起主導(dǎo)作用，推動鋒面向冷氣團一側(cè)移xz-y31xz-y31當冷暖氣團勢力相當，鋒面移動很少時，稱為準靜止鋒。準靜止鋒32當冷暖氣團勢力相當，鋒面移動很少時，稱暖氣團、較冷氣團和更冷氣團（三種性質(zhì)不同的氣團）相遇時先構(gòu)成兩個鋒面，然后其中一個鋒面追上另一個鋒面，即形成錮囚。錮囚鋒33暖氣團、較冷氣團和更冷氣團（三種性質(zhì)不同的氣團）相遇時先構(gòu)成沿錮囚鋒不同部位的垂直剖面34沿錮囚鋒不同部位的垂直剖面34錮囚鋒的形成過程

地面圖和垂直剖面35錮囚鋒的形成過程

地面圖和垂直剖面35基本定義鋒生：密度不連續(xù)性形成的過程，或已有鋒面的溫度（位溫）水平梯度加大的過程鋒消：與鋒生相反的過程實際工作鋒生：鋒面附近天氣現(xiàn)象，氣象要素變得更加明顯鋒消：與鋒生相反三、鋒生、鋒消的概念36基本定義三、鋒生、鋒消的概念36一、水平氣流輻合、輻散二、空氣垂直運動三、空氣的熱量交換鋒生和鋒消的三個基本條件37一、水平氣流輻合、輻散鋒生和鋒消的三個基本條件37

鋒面在空間向冷空氣一側(cè)傾斜，有一定的坡度，這是鋒面的重要特征。但是鋒面在空間為什么呈傾斜狀態(tài)呢？由于鋒面處在由冷氣團指向暖氣團的氣壓梯度力，使得冷氣團向暖氣團下方楔入，抬舉暖氣團，又由于科氏力的平衡作用，不至于使鋒面變得水平，而呈現(xiàn)傾斜狀態(tài)。第三節(jié)鋒面坡度鋒面在空間向冷空氣一側(cè)傾斜，有一定的坡度，這是鋒面的重要xyzxyz鋒面的坡度40鋒面的坡度40當鋒面保持穩(wěn)定時，鋒面與地平面的交角稱鋒面傾斜角（α），其簡化的表達式為：式中f為地轉(zhuǎn)參數(shù)，g為重力加速度，ΔT=T2-T1（T2、T1分別為暖、冷氣團氣溫），Tm=（T1＋T2）/2，ΔVg=Vg1-Vg2（Vg1、Vg2分別為冷暖氣團平行于鋒線的風(fēng)速分量）。表達式說明鋒面坡度角的大小與Tm成正比。而當ΔT=0，ΔVg=0，f=0時，α=90

和α=0

，即不會有鋒出現(xiàn)。鋒面的坡度41當鋒面保持穩(wěn)定時，鋒面與地平面的交角稱鋒面傾斜角（α），其簡第四節(jié)鋒面天氣鋒面天氣主要是指鋒面附近的云和降水。鋒面云系和降水的形成，主要是暖氣團沿著冷氣團斜坡爬升時，由于絕熱冷卻作用使暖氣團中的水汽發(fā)生凝結(jié)的結(jié)果。鋒經(jīng)過的地區(qū)，天氣往往有突然的變化，甚至有急劇的災(zāi)害性天氣。42第四節(jié)鋒面天氣鋒面天氣主要是指鋒面附近的云和降水。42冷鋒鋒面在移動過程中，冷氣團起主導(dǎo)作用，推動鋒面向暖氣團一側(cè)移動，這種鋒面稱為冷鋒。冷鋒過境后，冷氣團占據(jù)了原來暖氣團所在的位置。等壓線過冷鋒有一折角，溫度,風(fēng)向和風(fēng)速都很大發(fā)生變化，降水和雷暴天氣也發(fā)生在冷鋒的附近。冷鋒一年四季在我國都有，冬半年更為常見。43冷鋒鋒面在移動過程中，冷氣團起主導(dǎo)作用，推動鋒面向暖氣團一冷鋒附近地面

氣壓場、風(fēng)場和天氣現(xiàn)象由于鋒面坡度大于暖鋒，因而云區(qū)和雨區(qū)都比暖鋒窄些，且多穩(wěn)定性降水。44冷鋒附近地面

氣壓場、風(fēng)場和天氣現(xiàn)象由于鋒面坡度大于暖鋒，因暖鋒鋒面在移動過程中，如果暖氣團起主導(dǎo)作用，推動鋒面向冷氣團一側(cè)移動，這種鋒面稱為暖鋒。暖鋒多在我國東北地區(qū)和長江中下游地區(qū)活動，大多與冷鋒聯(lián)結(jié)在一起。暖鋒附近的等壓線也有一折角，但沒有冷鋒明顯。溫度有變化,風(fēng)向在暖鋒兩側(cè)發(fā)生變化，幾乎相互垂直。暖鋒降水范圍比冷鋒寬的多。45暖鋒鋒面在移動過程中，如果暖氣團起主導(dǎo)作用，推動鋒面向冷氣暖鋒附近地面

氣壓場、風(fēng)場和天氣現(xiàn)象云層的厚度視暖空氣上升的高度而異，一般可達幾千米，厚者可到對流層頂，而且距地面鋒線愈近，云層愈厚。暖鋒降水主要發(fā)生在雨層云內(nèi)，多是連續(xù)性降水。46暖鋒附近地面

氣壓場、風(fēng)場和天氣現(xiàn)象云層的厚度視暖空氣上升的靜止鋒當冷暖氣團勢力相當，鋒面移動很少時，稱為準靜止鋒。靜止鋒的個別地段有時會向暖氣團方向移動，或者向冷氣團方向移動，因此它可以轉(zhuǎn)變?yōu)槔滗h或暖鋒。在我國,靜止鋒常常在華南和華東地區(qū)活動，形成持續(xù)的陰雨天氣。在我國華南和云貴高原等地區(qū)常見到冷鋒由于受到山脈阻擋和適當?shù)牧鲌龉餐饔枚纬蓽熟o止鋒。47靜止鋒當冷暖氣團勢力相當，鋒面移動很少時，稱為準靜止鋒。靜止準靜止鋒