第一篇：2010空間天氣學(xué)研討會(huì)

2010空間天氣學(xué)研討會(huì)，2010IWSW

2010 International Workshop on Space Weather

會(huì)議通知 ?邀請(qǐng)函

2010年5月7-9日 ?南京

為促進(jìn)空間天氣學(xué)的發(fā)展、加強(qiáng)交流，將于2010年5月7-9日在南京信息工程大學(xué)(原南京氣象學(xué)院)南氣賓館召開2010空間天氣學(xué)研討會(huì)。研討會(huì)同時(shí)作為南京信息工程大學(xué)50周年校慶科技活動(dòng)的重要組成部分與2010國(guó)際應(yīng)用數(shù)理科學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議同時(shí)召開并作為其主題研討會(huì)，將邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外知名專家與校友就會(huì)議主題作相關(guān)學(xué)術(shù)報(bào)告。有關(guān)通知如下：

一、時(shí)間地點(diǎn)：2010年5月7日?qǐng)?bào)到, 8-9日會(huì)議。報(bào)到地點(diǎn)：南京信息工程大學(xué)(原南京氣象學(xué)院)南氣賓館。

二、會(huì)議主題：太陽(yáng)；行星際；磁層/電離層；空間等離子體；建模與預(yù)報(bào)；數(shù)理科學(xué)在空間天氣學(xué)中的應(yīng)用

三、論 文 集: 會(huì)議由世界學(xué)術(shù)出版社正式出版精裝本論文集，并由其提交ISTP(截止目前,該出版社出版的論文集論文100%被ISTP收錄)。

四、征文要求：論文應(yīng)控制在2-6頁(yè)。所有論文必須翻譯成英文，嚴(yán)格按照會(huì)議論文模板（見(jiàn)附件或通過(guò)電子郵件索?。┡虐婧笥?月5日前 以電子文件形式提交給會(huì)議秘書組 陳美紅 老師，chen-meihong@nuist.edu.cn

五、會(huì)議注冊(cè): 注冊(cè)費(fèi)：1600元/位(含一篇論文版面費(fèi)、會(huì)務(wù)費(fèi)、等。不含差旅費(fèi)、住宿費(fèi)、等）。

我們將于3月20日前陸續(xù)發(fā)放錄用通知。收到錄用通知后請(qǐng)于2010年3月30日完成注冊(cè)。請(qǐng)將注冊(cè)費(fèi)和版面費(fèi)通過(guò)郵局匯給： 210044南京信息工程大學(xué) 數(shù)理學(xué)院宋標(biāo)。（逾期視為自動(dòng)放棄，論文將不能收入論文集）。凡被錄用為口頭報(bào)告的論文作者請(qǐng)制作多媒體文文件，報(bào)到時(shí)交會(huì)務(wù)組。多媒體制作時(shí)請(qǐng)用Microsoft office軟件包中的Power Point演示。大會(huì)報(bào)告的時(shí)間暫定為每人25分鐘，外加5分討論。專題報(bào)告的時(shí)間為10分鐘，外加5分鐘提問(wèn)。凡被錄用為墻報(bào)交流的論文作者請(qǐng)屆時(shí)按寬84cm×高108cm規(guī)格制作英文交流墻報(bào)或展板。

六、會(huì)議回執(zhí)：為安排好接待工作，與會(huì)人員收到錄用通知后必須填寫“回執(zhí)一”（注冊(cè)表）于2010年3月30日前發(fā)給會(huì)務(wù)組。

七、會(huì)議咨詢：電話： 025 58731 160，傳真：025 58731 576

九、未盡事宜：將通過(guò)電子郵件通知或在會(huì)議網(wǎng)站公布。

十、承辦單位：南京信息工程大學(xué)(原南京氣象學(xué)院)數(shù)理學(xué)院，分別建有：應(yīng)用數(shù)學(xué)、空間天氣學(xué)碩士點(diǎn)、博士點(diǎn)。設(shè)有：物理學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)、材料物理學(xué)、光信息科學(xué)與技術(shù)、信息與計(jì)算科學(xué)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)7個(gè)本科專業(yè)。學(xué)院現(xiàn)有教師136人，其中：教授25人、副教授27人、博導(dǎo)11人、碩導(dǎo)32人。擁有6個(gè)中國(guó)氣象局重點(diǎn)學(xué)科、省特色專業(yè)、省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。主持與主要參加多個(gè)“973”、“863”和國(guó)家行業(yè)專項(xiàng)等科研項(xiàng)目，主持國(guó)家自然科學(xué)基金與國(guó)際招標(biāo)項(xiàng)目12項(xiàng)，主持省自然科學(xué)基金、省高校自然科學(xué)基金23項(xiàng)，2009年計(jì)劃科研經(jīng)費(fèi)800萬(wàn)。近三年來(lái)在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文近500篇，其中SCI、EI、ISTP收錄230多篇。

會(huì)議組委會(huì)秘書組

（南京信息工程大學(xué)數(shù)理學(xué)院代章）

2009年8月

第二篇：天氣學(xué)考綱復(fù)習(xí)材料

《天氣學(xué)》考試大綱復(fù)習(xí)材料

第一章 天氣學(xué)基礎(chǔ)

掌握天氣學(xué)的概念和研究對(duì)象；了解一般的天氣預(yù)報(bào)方法；了解天氣學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史；熟悉四季的形成原理，理解大氣科學(xué)中四季劃分的方法。

考綱要求：★掌握、█熟悉、█理解、▲了解

★（掌握）天氣學(xué)的概念和研究對(duì)象

1、天氣學(xué)：研究天氣系統(tǒng)和天氣現(xiàn)象發(fā)生、發(fā)展及其變化的基本規(guī)律，并利用這些規(guī)律來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)天氣的學(xué)科。

2、研究對(duì)象：不同尺度的天氣系統(tǒng)。目的：了解這些系統(tǒng)的特征與發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律。

3、系統(tǒng)：所謂“系統(tǒng)”是指在時(shí)間或空間上可以與其他系統(tǒng)區(qū)分開來(lái)的一個(gè)實(shí)體。

4、尺度：所謂“尺度” 表征一個(gè)系統(tǒng)在空間上大小，或者在時(shí)間上持續(xù)的長(zhǎng)短，所以有空間尺度和時(shí)間尺度兩種尺度。

5、天氣系統(tǒng)分類：為了更方便地描述不同天氣系統(tǒng)的特征，許多學(xué)者把它劃分為大尺度、中尺度、小尺度和微尺度等不同的天氣系統(tǒng)。

█（熟悉）四季的形成原理

地球在繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)中，地軸始終與軌道面傾斜成66°33′的夾角。由于地軸的傾斜，當(dāng)?shù)厍蛱幵谲壍郎喜煌恢脮r(shí)，地球表面不同地點(diǎn)的太陽(yáng)高度是不同的，而且地球表面同一地點(diǎn)當(dāng)?shù)厍蛱幵谲壍郎喜煌恢脮r(shí)其太陽(yáng)高度角也是不同的。太陽(yáng)高度大的時(shí)候，太陽(yáng)光在空中經(jīng)過(guò)的路徑短，日照時(shí)間長(zhǎng)，晝長(zhǎng)夜短，氣溫高，形成夏季。反之，太陽(yáng)高度小時(shí)，太陽(yáng)光在空中所經(jīng)路徑長(zhǎng)，日照時(shí)間短，晝短夜長(zhǎng)，氣溫則低，形成冬季；由冬季到夏季，太陽(yáng)高度由低變高。同樣道理，太陽(yáng)高度的變化影響著晝夜的長(zhǎng)短和溫度的高低，分別形成了秋季和春季。

█（理解）四季的劃分方法

天文學(xué)上以春分（3月1日前后）、夏至（6月22日前后）、秋分（9月23日）、冬至（12月21日前后）分別作為四季的開始。

中國(guó)古籍上多用立春（2月4日前后）、立夏（6月5日前后）、立秋（8月8日前后）與立冬（11月8日前后）作為四季的開始。

氣候統(tǒng)計(jì)上劃分：以公歷3、4、5月份為春季，6、7、8月份為夏季，9、10、11月份為秋季，12、1、2月份為冬季。

氣候上精細(xì)化劃分：候平均氣溫≤10℃ 冬季；10～22℃ 春季；≥22℃ 夏季；22～10℃ 秋

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季。

▲（了解）天氣預(yù)報(bào)的一般方法

1.首先必須仔細(xì)分析天氣圖中的觀測(cè)資料，了解天氣系統(tǒng)與天氣狀況分布與演變的特點(diǎn)； 2.利用天氣學(xué)原理，診斷與分析為什么在這些地區(qū)有這樣的天氣出現(xiàn)，為什么有這樣的天氣特點(diǎn)；

3.利用天氣學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理，結(jié)合天氣學(xué)模型和數(shù)值預(yù)報(bào)的產(chǎn)品，以及最新的觀測(cè)資料，進(jìn)行未來(lái)的天氣預(yù)報(bào)。

第二章大氣環(huán)流

掌握大氣環(huán)流的概念和驅(qū)動(dòng)大氣環(huán)流的原動(dòng)力，掌握熱力環(huán)流的概念和原理，理解三圈環(huán)流的形成原理和科學(xué)假設(shè)，了解極地環(huán)流的狀況，理解極渦與我國(guó)寒潮的關(guān)系；了解冬夏季全球平均緯向風(fēng)分量和經(jīng)向風(fēng)分量分布；掌握大氣活動(dòng)中心的概念，了解對(duì)流層和平流層各個(gè)層次大氣環(huán)流的狀況；掌握高空急流的概念和三大高空急流的名稱，了解其形成原理，初步理解高空急流對(duì)降水的動(dòng)力作用；了解東亞地區(qū)的地形特征和熱力特征，熟悉東亞季風(fēng)的環(huán)流特點(diǎn)。

★（掌握）大氣環(huán)流的概念：把圍繞地球的大氣在全球范圍展開的環(huán)流運(yùn)動(dòng)統(tǒng)稱為大氣環(huán)流，也就是地球大氣對(duì)太陽(yáng)輻射響應(yīng)的綜合結(jié)果, 即大氣環(huán)流就是大范圍的大氣運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

★（掌握）驅(qū)動(dòng)大氣環(huán)流的原動(dòng)力：太陽(yáng)輻射能在地球上的非均勻分布。

★（掌握）熱力環(huán)流：因溫度分布不均而產(chǎn)生的環(huán)流稱為熱力環(huán)流。大氣環(huán)流一般都是熱力環(huán)流。

★（掌握）熱力環(huán)流的原理：

假設(shè)最初大氣狀態(tài)是均勻的，沒(méi)有任何擾動(dòng)，并且等壓面完全平行于地表面。當(dāng)空氣團(tuán)受熱后，必然膨脹，有一個(gè)向上的運(yùn)動(dòng)分量，此時(shí)等壓面必然會(huì)上移，上空的空氣團(tuán)受到擠壓而密度加大，與周邊上空的空氣團(tuán)之間形成一個(gè)氣壓梯度，受到氣壓梯度力的作用，空氣團(tuán)則由上空流向周邊上空；同時(shí)，受熱區(qū)下方的空氣團(tuán)由于產(chǎn)生向上的運(yùn)動(dòng)，其周邊必然有空氣過(guò)來(lái)補(bǔ)充，周邊上空的空氣下沉補(bǔ)充，這樣，就形成了一個(gè)熱力環(huán)流圈。由于這種環(huán)流是因下墊面溫度分布不均（或受熱不均）而產(chǎn)生的，所以稱為熱力環(huán)流。

★（掌握）大氣活動(dòng)中心：分析多年平均海平面氣壓圖可知，全球經(jīng)常有7—8個(gè)巨大的高、低壓區(qū)，一般稱之為大氣活動(dòng)中心。

北半球大氣活動(dòng)中心：

冬季①西伯利亞高壓②阿留申低壓③冰島低壓④北美高壓； 夏季①印度低壓②太平洋副熱帶高壓③大西洋副熱帶高壓。

★（掌握）高空急流：急流是指一股強(qiáng)而窄的氣流帶，急流中心最大風(fēng)速在對(duì)流層的上部必

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須大于或等于30米/秒，它的風(fēng)速水平切變量級(jí)為每100公里5米/秒，垂直切變量級(jí)為每公里5-10米/秒。滿足了以上條件的氣流帶才叫高空急流。

全球有哪幾支高空急流：①極鋒急流②副熱帶西風(fēng)急流③熱帶東風(fēng)急流。①②冬夏均有，③只有夏季有，因?yàn)橄募倦S著北半球西風(fēng)帶北移，赤道東風(fēng)帶也北移，在熱帶對(duì)流層頂附近約100-150mb處，南亞高壓南側(cè)的東風(fēng)達(dá)到急流標(biāo)準(zhǔn)，南亞高壓只有在夏季存在。

█（理解）一圈環(huán)流的科學(xué)假設(shè)：地球沒(méi)有自轉(zhuǎn)，并且地表均一。█（理解）三圈環(huán)流的科學(xué)假設(shè)：考慮地球自轉(zhuǎn)，地球表面均一。熱帶環(huán)流（Hadley Cell）

赤道地區(qū)空氣受熱上升，當(dāng)空氣由赤道上空流向北極時(shí)，它受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用，逐漸向右偏，隨著地理緯度的增高及風(fēng)速的加大，偏向力也逐漸加大，在緯度30°～35°時(shí)，氣流接近和緯圈平行，使從赤道上空流來(lái)的空氣在這里堆積下沉，這時(shí)地面氣壓升高，形成高壓，稱為副熱帶高壓帶。在這里地表面氣流分為兩支，一支流向赤道，一支流向極地。這樣就形成了對(duì)流層由赤道到30°～35°之間的閉合環(huán)流。這個(gè)環(huán)流稱作熱帶環(huán)流，又稱信風(fēng)一反信風(fēng)環(huán)流，但最常見(jiàn)的名稱是哈得來(lái)環(huán)流（Hadley Cell），它是一個(gè)直接熱力環(huán)流。

極地環(huán)流（Polar Cell）

極地環(huán)流形成在極地到60°～65°之間。極地空氣極端寒冷，堆積形成極地下層的極地高壓。下層空氣由極地高壓流向赤道方向，在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下，北半球吹東北風(fēng)，南半球吹東南風(fēng)。在極地高壓與副熱帶高壓之間60°～65°附近相對(duì)的形成一低壓，稱為副極地低壓帶。

來(lái)自副熱帶高壓帶和極地高壓帶的南、北兩股氣流在副極地低壓帶處輻合上升，其中一股由高空返回極地，在地轉(zhuǎn)偏向力的作用下形成與低層相反的氣流，從而形成了極地與60°～65°間的閉合環(huán)流，稱為極地環(huán)流。極地環(huán)流也是一個(gè)直接的熱力環(huán)流。

中緯度環(huán)流（Ferrel Cell）

中緯度環(huán)流形成在30°～60°之間。低層由極地流向低緯的空氣與副熱帶下沉流向極地的空氣在副極地地區(qū)相遇而輻合上升，在高空一部分流向副熱帶上空與熱帶來(lái)的高空氣流合并，一起下沉完成中緯度的間接環(huán)流。中緯度環(huán)流是由熱帶環(huán)流和極地環(huán)流強(qiáng)迫出來(lái)的間接環(huán)流。

▲（了解）東亞地區(qū)的地形特征和熱力特征

地形特征—東亞地區(qū)位于全球最大陸地的東岸，又瀕臨最大的大洋—太平洋，西部有地形十分復(fù)雜的高原—青藏高原。

熱力特征—海陸之間的熱力差異和高原的熱力、動(dòng)力作用，使得東亞地區(qū)成為一個(gè)全球著名的季風(fēng)區(qū)，具有冷干的冬季與熱濕的夏季，天氣氣候差異比同緯度其他地區(qū)懸殊得多，相應(yīng)的環(huán)流特征和天氣過(guò)程也都具有明顯的季節(jié)變化。

▲（了解）極地環(huán)流 1月份極地環(huán)流特征

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在1月份，北半球500百帕平均圖上，極地渦旋斷裂為兩個(gè)閉合中心，一個(gè)在格陵蘭西側(cè)與加拿大之間，另外一個(gè)在亞洲的東北部，極地是一個(gè)槽區(qū)。

地面圖上，基本是一個(gè)高壓帶。但冰島低壓很強(qiáng)大，向大西洋的極圈伸出一個(gè)槽，約占極地一半面積。

7月份極地環(huán)流特征

7月份氣壓系統(tǒng)明顯減弱，500百帕極地渦旋中心在極地附近，700百帕低中心也在極點(diǎn)附近，低壓中心的軸線幾乎垂直，地面圖上除了在加拿大地區(qū)有一個(gè)閉合低壓中心以外，其它系統(tǒng)不明顯。

極地地區(qū)，地面圖上多年平均氣壓是高壓。

▲（了解）我國(guó)冬季寒潮與極渦的聯(lián)系：冬季，北極對(duì)流層中部一半是極地渦旋或極渦的槽區(qū)，但有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)反氣旋。若極地持久地被暖性反氣旋或暖脊所控制，就會(huì)使極地冷性渦旋分裂并偏離極地向南移動(dòng)，導(dǎo)致鋒區(qū)位置比平均情況偏南，寒潮活動(dòng)多而強(qiáng)烈。

▲（了解）對(duì)流層各個(gè)層次的大氣環(huán)流狀況

1月北半球中高緯西風(fēng)帶上有三個(gè)大槽，分別位于東亞沿岸、北美東岸以及東歐地區(qū)。除此之外，有三個(gè)大脊分別與三個(gè)大槽相對(duì)應(yīng)。

7月份西風(fēng)帶整體顯著北移，中高緯有四個(gè)大槽，分別位于北美東岸、西歐、亞洲中部及西太平洋。另外，由四個(gè)脊分別與四個(gè)大槽相對(duì)應(yīng)。

（冬季三槽三脊和夏季四槽四脊是500hPa大氣環(huán)流的最主要的特征。）

冬季副熱帶高壓強(qiáng)度弱，位置偏南（北緯20oN以南）高壓不明顯；夏季副熱帶高壓強(qiáng)，位置偏北，中心在20o—30oN之間，在低緯太平洋、大西洋和北非大陸有明顯的高壓中心，北非高壓最強(qiáng)。另外，在印度半島有（副熱帶）低壓存在。

▲（了解）高空急流對(duì)降水的動(dòng)力作用

急流軸的左側(cè)風(fēng)速具有氣旋性切變，右側(cè)風(fēng)速具有反氣旋性切變。渦度梯度在急流軸附近最大。急流中心若與槽線重合或相交，槽前輻合，槽后輻散，這樣的高空槽，即使開始時(shí)并無(wú)地面氣旋、反氣旋與它配合，一旦它移到斜壓性比較強(qiáng)的地區(qū)后，就會(huì)迅速引起地面氣旋與反氣旋的發(fā)生和發(fā)展。

▲（了解）東亞季風(fēng)的環(huán)流特點(diǎn)

對(duì)流層底部，由海陸差異造成東亞的四個(gè)大氣活動(dòng)中心（蒙古冷高、阿留申低壓、印度熱低壓和太平洋副熱帶高壓）幾乎都是全球最強(qiáng)的氣壓系統(tǒng)，季節(jié)變化也最明顯，風(fēng)系轉(zhuǎn)換也顯著。冬季盛行偏北風(fēng)、偏西風(fēng)，夏季偏南風(fēng)、偏東風(fēng)。冬季天氣干冷，夏季濕熱，雨量大部分集中在夏季。

對(duì)流層中部，由于海陸差異和高原的熱力、動(dòng)力的共同作用，東亞西風(fēng)帶平均環(huán)流的脊、槽，在冬、夏季也完全是相反位相。冬季，東亞上空500百帕等壓面圖上是一脊一槽（脊在高原北部，槽在亞洲沿岸），高空基本氣流為西北風(fēng)；夏季則變成一槽一脊，即冬季的槽，夏季變?yōu)榧?，?/p>

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季的脊，夏季變?yōu)椴?，高空基本氣流?0oN以北為西風(fēng)，30oN以南為偏東風(fēng)。而在北美上空就沒(méi)有這樣的改變。

高原季風(fēng)的復(fù)雜性：

高原四周的風(fēng)系，由于高原上空與四周自由大氣之間的熱力差異，具有明顯季節(jié)變化，高原上近地面層里冬季為冷高壓，夏季為熱低壓，所以高原在冬季北側(cè)為西風(fēng)，南側(cè)為東風(fēng)，夏季變?yōu)橄喾吹娘L(fēng)向。

夏季高原的加熱作用還在青藏高原及其鄰近地區(qū)產(chǎn)生上升氣流，這支上升氣流，到了高空即向四周輻散并下沉。高原南側(cè)的垂直環(huán)流很明顯，印度的西南季風(fēng)沿喜馬拉雅山爬坡上升，在高層輻散，主要部分向南流去下沉，下沉氣流最南可達(dá)到南半球，隨南半球的東南信風(fēng)向北流動(dòng)，越過(guò)赤道到了北半球，由于偏向力的作用而轉(zhuǎn)為西南氣流，再北上構(gòu)成一個(gè)閉合環(huán)流，這個(gè)垂直環(huán)流稱為季風(fēng)環(huán)流，破壞了這個(gè)季節(jié)里該區(qū)域中的Hadley環(huán)流。

低空急流：600百帕以下出現(xiàn)的強(qiáng)而窄的氣流稱為低空急流，一般風(fēng)速大于12米/秒?？蓪?duì)降水區(qū)帶來(lái)較強(qiáng)水汽輸送，并對(duì)天氣系統(tǒng)發(fā)展提供擾動(dòng)能量。

控制大氣環(huán)流的基本因子：

內(nèi)部因子：大氣本身的可壓縮性、連續(xù)性、流動(dòng)性和大氣水平尺度與垂直分布等； 外部因子：太陽(yáng)輻射能及其高能粒子周期性和非周期性的振動(dòng)、地球表面的摩擦作用，海陸分布和大地形的影響等外界因素。

極夜急流：冬季極夜強(qiáng)烈輻射冷卻，在平流層中也產(chǎn)生指向極點(diǎn)的水平溫度梯度，而且梯度相當(dāng)大，相應(yīng)出現(xiàn)一支強(qiáng)西風(fēng)急流，中心風(fēng)速達(dá)40米/秒以上，最大可達(dá)100米/秒，通常稱為極夜急流。

極渦：無(wú)論冬夏，北半球極區(qū)都是一個(gè)低壓區(qū)，一般稱為極地渦旋，簡(jiǎn)稱極渦。

第三章 氣團(tuán)和鋒

掌握氣團(tuán)的概念、氣團(tuán)變性，了解氣團(tuán)的分類方法；掌握鋒的概念，理解鋒面、鋒區(qū)和鋒線的概念，掌握鋒面的一般分類方法，熟悉鋒面附近氣壓場(chǎng)、溫度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)的特征，掌握錮囚鋒的概念，了解各類鋒面可能帶來(lái)的天氣現(xiàn)象；掌握鋒生的概念，理解鋒生公式的意義；了解氣團(tuán)、鋒、鋒面氣旋、急流之間的相互聯(lián)系，掌握我國(guó)主要鋒生地帶以及與之相對(duì)應(yīng)的鋒面氣旋。

★（掌握）氣團(tuán)的概念、氣團(tuán)變性

1、氣團(tuán)： 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(tuán)。

2、氣團(tuán)的形成條件：（1）性質(zhì)比較均勻的下墊面；（2）有適當(dāng)穩(wěn)定的環(huán)流條件。

3、具有形成氣團(tuán)溫、濕屬性比較均勻條件的地區(qū)稱為氣團(tuán)源地。

4、氣團(tuán)變性：氣團(tuán)物理屬性發(fā)生變化稱為氣團(tuán)變性。

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▲（了解）氣團(tuán)的分類方法

（1)根據(jù)地理分類法：北極氣團(tuán)，極地氣團(tuán)，熱帶氣團(tuán)，赤道氣團(tuán)。（2)根據(jù)氣團(tuán)內(nèi)部的濕度高低：大陸性氣團(tuán)和海洋性氣團(tuán)。

（3)根據(jù)氣團(tuán)的溫度和氣團(tuán)所經(jīng)過(guò)的下墊面溫度對(duì)比分為：冷氣團(tuán)和暖氣團(tuán)。

★(掌握)鋒的概念

兩個(gè)熱力性質(zhì)不同的氣團(tuán)之間的狹窄過(guò)渡帶稱為鋒。兩個(gè)密度性質(zhì)不同的氣團(tuán)之間的狹窄過(guò)渡帶稱為鋒。冷暖氣團(tuán)之間的狹窄的過(guò)渡帶，稱為鋒。

█(理解)鋒面、鋒區(qū)和鋒線的概念 冷暖氣團(tuán)的交界面，稱為鋒面。

鋒面在空間呈向冷區(qū)傾斜狀態(tài)，冷空氣在下，暖空氣在上。鋒面與地面的交線稱為鋒線。

鋒面與空中某平面相交的區(qū)域稱為鋒區(qū)——天氣圖上溫度梯度大的窄的區(qū)域。地面鋒線總在高空鋒區(qū)暖區(qū)一側(cè)?！?掌握)鋒面的一般分類方法

1、按移動(dòng)分類： 冷鋒、暖鋒、準(zhǔn)靜止鋒和錮囚鋒。

a）冷鋒：冷氣團(tuán)起主導(dǎo)作用，推動(dòng)鋒面向暖氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)，稱為冷鋒。b）暖鋒：暖氣團(tuán)起主導(dǎo)作用，推動(dòng)鋒面向冷氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)，稱為暖鋒。

c）準(zhǔn)靜止鋒：冷暖氣團(tuán)勢(shì)力相當(dāng)，鋒面很少移動(dòng)的鋒，稱為準(zhǔn)靜止鋒。（6小時(shí)無(wú)移動(dòng)，24小時(shí)移動(dòng)在2個(gè)緯度之內(nèi)）

d)錮囚鋒：由冷鋒趕上暖鋒或者兩條冷鋒迎面相遇疊并而成的鋒面成為錮囚鋒，可以分為：冷式錮囚鋒、暖式錮囚鋒、中性錮囚鋒。

2、根據(jù)鋒在垂直方向上的伸展高度，可分為對(duì)流層鋒、地面鋒、高空鋒（不接地）。地面鋒主要指鋒面垂直方向的伸展位置主要位于大氣低層。高空鋒主要指位于對(duì)流層上層的鋒面。

3、根據(jù)鋒面兩側(cè)不同性質(zhì)氣團(tuán)來(lái)源的地理位置不同，可將鋒分為冰洋鋒（極地鋒）、極鋒和赤道鋒。

█（熟悉）鋒面附近氣壓場(chǎng)、溫度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)的特征

1、鋒面附近溫度場(chǎng)的特征

在同一等壓面或等高面上鋒區(qū)內(nèi)的等溫線特別密集，密集程度越強(qiáng)，表示鋒面愈強(qiáng)。在鋒區(qū)內(nèi)出現(xiàn)了“下冷上暖”的逆溫或等溫現(xiàn)象，稱之為鋒面逆溫。

2、鋒面附近氣壓場(chǎng)的特征

在地面圖上，一般鋒面位于氣壓槽中，等壓線通過(guò)鋒面時(shí)呈氣旋式彎曲，折角指向高壓，也即指向遠(yuǎn)離氣旋的方向。

3、鋒線附近風(fēng)場(chǎng)特征

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鋒線附近的風(fēng)場(chǎng)具有氣旋性切變（包括風(fēng)速切變和風(fēng)向切變），風(fēng)場(chǎng)輻合?！铮ㄕ莆眨╁d囚鋒的概念

由冷鋒趕上暖鋒或者兩條冷鋒迎面相遇疊并而成的鋒面成為錮囚鋒，可以分為：冷式錮囚鋒、暖式錮囚鋒、中性錮囚鋒。

如果冷鋒后的冷空氣團(tuán)比暖鋒前的冷空氣團(tuán)冷，稱之為冷式錮囚鋒；如果冷鋒后的冷空氣團(tuán)比暖鋒前的冷空氣團(tuán)暖，稱之為暖式錮囚鋒；如果冷鋒后的冷空氣團(tuán)與暖鋒前的冷空氣團(tuán)的溫差較小，稱之為中性錮囚鋒。兩條鋒面在空間的交接點(diǎn)，稱之為錮囚點(diǎn)。

▲（了解）各類鋒面可能帶來(lái)的天氣現(xiàn)象 1.冷鋒前壞天氣

700百帕高空槽線位于地面鋒線附近或鋒前。

2.冷鋒后壞天氣：700百帕高空槽線落在地面鋒線的后面。

3.暖鋒天氣: 降水發(fā)生在鋒前還是鋒后，主要看暖鋒低空的輻合強(qiáng)度和高空槽線的位置而決定。

4.準(zhǔn)靜止鋒： 準(zhǔn)靜止鋒云系可分為兩類（1）無(wú)降水或僅有層積云和雨量極少的零星降水（2）有顯著降水的，鋒上暖空氣有較強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)。

5、錮囚鋒：天氣最惡劣的地區(qū)及降水區(qū)多位于錮囚鋒附近。降水區(qū)的寬度，一般從地面鋒線至700百帕槽線。

★（掌握）鋒生的概念

鋒生：鋒生一般是指密度或溫度不連續(xù)形成的一種過(guò)程，或者是指已有一條鋒面存在，其密度（或溫度）水平梯度增大的過(guò)程。鋒消是指與鋒生過(guò)程相反的過(guò)程。

█（理解）鋒生公式的意義（1）平流在鋒生中的作用

凡溫度平流有利于加大冷暖兩側(cè)溫度梯度，則鋒生；反之，鋒消。（2）垂直運(yùn)動(dòng)在鋒生中的作用

當(dāng)大氣層結(jié)穩(wěn)定時(shí)，若運(yùn)動(dòng)場(chǎng)中垂直速度自低溫一側(cè)向高溫一側(cè)減小時(shí)，（則有鋒生作用（F3>0）； 若垂直速度自低溫一側(cè)向高溫一側(cè)增大時(shí)，則有鋒消作用（F3<0）。當(dāng)大氣層結(jié)不穩(wěn)定時(shí)，若運(yùn)動(dòng)場(chǎng)中上升運(yùn)動(dòng)自低溫一側(cè)向高溫一側(cè)加大時(shí)，F(xiàn)3>0，則有鋒生作用； 若運(yùn)動(dòng)場(chǎng)中上升運(yùn)動(dòng)自低溫一側(cè)向高溫一側(cè)減小時(shí)，F(xiàn)3<0，則有鋒消作用。（3）非絕熱加熱

當(dāng)非絕熱加熱過(guò)程，加熱向暖空氣一邊增大（暖側(cè)加熱更大）時(shí)，F(xiàn)1 0，則有鋒生；反之，F(xiàn)1 0，即鋒消。

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▲（了解）氣團(tuán)、鋒、鋒面氣旋、急流之間的相互聯(lián)系（Ｐ45）

在中緯度對(duì)流層頂下有極鋒急流（Jp）存在，緊靠此急流的左下方存在一個(gè)極鋒，一直伸展到地面，極鋒是極地氣團(tuán)與中緯度氣團(tuán)的交界面。在第二熱帶對(duì)流層頂下有副熱帶急流（Js）存在，緊靠此急流的左下方是副熱帶鋒，一直伸展到地面，極鋒是中緯度氣團(tuán)與熱帶氣團(tuán)的交界面，它只存在于對(duì)流層上部。在對(duì)流層極地氣團(tuán)內(nèi)部，由于極地東風(fēng)帶與極地西風(fēng)帶之間的輻合作用，在極地氣團(tuán)的低層有北極鋒存在。

鋒區(qū)和急流二者是同時(shí)存在的、不可分的。鋒是運(yùn)動(dòng)著的冷暖空氣集中的地區(qū)。★（掌握）我國(guó)主要鋒生地帶與之相對(duì)應(yīng)的鋒面氣旋

1、北半球有兩支行星鋒區(qū)，稱極鋒鋒區(qū)（北支鋒區(qū)）和副熱帶鋒區(qū)（南支鋒區(qū)）。與之相對(duì)應(yīng)的是極鋒急流和副熱帶急流，即北支急流和南支急流。

2、我國(guó)的鋒生區(qū)

（1）南方鋒生帶：華南到長(zhǎng)江流域之間，與副熱帶鋒區(qū)（南支鋒區(qū)）相對(duì)應(yīng)，20°--30° N；

（2）北方鋒生帶：河西走廊到東北、內(nèi)蒙之間，與極鋒鋒區(qū)（北支鋒區(qū)）相對(duì)應(yīng)，40°--50° N。

它們隨季節(jié)變化而南北位移。自春到夏，鋒生帶逐漸北移，自夏到冬，則逐漸南移。北方鋒生帶以冷平流過(guò)程為主。華南地區(qū)鋒生（南支鋒區(qū)）先是暖平流過(guò)程起作用，而后冷平流起作用。

3、我國(guó)的鋒消區(qū)：黃河到長(zhǎng)江流域之間（30o—40oN一帶）地區(qū)是鋒消地區(qū)。所以，冷鋒南下的過(guò)程中，往往先是鋒消，到華南后再鋒生。

4、我國(guó)鋒面氣旋的生成及其活動(dòng)區(qū)域主要集中在兩個(gè)地帶：

（1）北方氣旋：在北緯45o—55oN之間，對(duì)應(yīng)北支急流（北支鋒區(qū)）上的擾動(dòng)，最大中心在黑龍江、吉林及內(nèi)蒙古的交界處。包括蒙古氣旋，東北低壓，黃河氣旋，黃海氣旋。

（2）南方氣旋：在北緯25o—35oN之間，對(duì)應(yīng)南支急流上的擾動(dòng)，分布在江淮流域、東海和日本南部海面上的廣大地區(qū)，包括江淮氣旋和東海氣旋。

第四章 西風(fēng)帶大型擾動(dòng)和大型天氣過(guò)程

理解天氣系統(tǒng)的尺度概念，以及天氣系統(tǒng)的尺度分類；掌握溫帶氣旋和溫帶反氣旋的概念，了解溫帶氣旋和溫帶反氣旋的分類方法，了解溫帶氣旋從生成到消亡所經(jīng)歷的四個(gè)過(guò)程和天氣；掌握阻塞高壓和切斷低壓概念，理解阻塞高壓和切斷低壓的建立過(guò)程，了解阻塞高壓和切斷低壓

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產(chǎn)生的天氣；掌握副熱帶高壓的概念和成因，理解西太平洋副高對(duì)我國(guó)天氣的影響；了解熱低壓、準(zhǔn)兩年周期振蕩的概念。

█（理解）天氣系統(tǒng)的尺度概念，以及天氣系統(tǒng)的尺度分類

1、尺度：一個(gè)系統(tǒng)在空間上大小，或者是時(shí)間上持續(xù)對(duì)的長(zhǎng)短。包括空間尺度和時(shí)間尺度兩種尺度。

（1）時(shí)間尺度（T）是指某一種天氣系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)從開始到結(jié)束的時(shí)間。

（2）空間尺度是指這一天氣系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)所占有的空間范圍，包括水平尺度（L）和垂直尺度（H）。

2、ＷＭＯ的空間尺度分類：①微尺度（小于100米）②局地尺度（100米—3公里）③中尺度（3—100公里）④大尺度（100—3000公里）⑤行星尺度(大于3000公里)★（掌握）溫帶氣旋和溫帶反氣旋的概念

1、氣旋：氣旋是占有三度空間，在同一高度上中心氣壓低于四周的大尺度渦旋。在北半球，氣旋范圍內(nèi)氣流作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，南半球相反。

2、反氣旋：反氣旋是占有三度空間，在同一高度上中心氣壓高于四周的大尺度渦旋。在北半球，反氣旋范圍內(nèi)氣流作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，南半球相反。

氣旋和反氣旋的尺度一般是1000~3000公里，屬天氣尺度的系統(tǒng)。▲（了解）氣旋和反氣旋的分類 1.氣旋的分類

（1）地理分類： 溫帶氣旋，熱帶氣旋。（2）熱力分類：

①鋒面氣旋：氣旋中有鋒面，溫壓場(chǎng)分布不對(duì)稱，移動(dòng)性大，是帶來(lái)云和降水的主要天氣系統(tǒng)。

②無(wú)鋒面氣旋：又可分為兩類：熱帶氣旋，局地性氣旋。

熱帶氣旋：發(fā)生在熱帶海洋上的強(qiáng)烈的氣旋性渦旋，當(dāng)其中風(fēng)力達(dá)到一定程度時(shí)，稱為臺(tái)風(fēng)或颶風(fēng)；局地性氣旋：由于地形作用或下墊面加熱作用而產(chǎn)生的地形低壓或熱低壓。這類氣旋基本上不移動(dòng)，一般不會(huì)帶來(lái)云雨天氣。

2.反氣旋的分類

（1）地理分類：極地反氣旋，溫帶反氣旋，副熱帶反氣旋。（2）熱力分類：冷性反氣旋，暖性反氣旋?！私猓貛庑纳芳疤鞖膺^(guò)程

1、溫帶氣旋的經(jīng)典模型

J.Bjerknes(1919)提出的經(jīng)他和Solberg(1921,1926)修改后的氣旋基本模式：突出特點(diǎn)是溫帶氣旋形成于一條鋒面上，相鄰兩氣團(tuán)之間絕大部分溫度對(duì)比集中形成一條狹窄的過(guò)渡層，按天氣尺度來(lái)看，實(shí)際上相當(dāng)于一條溫度或密度的不連續(xù)線。

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2、溫帶氣旋的生命史及天氣過(guò)程（Ｐ50）波動(dòng)階段：出現(xiàn)冷暖鋒面及鋒面降水。

成熟階段：冷暖鋒進(jìn)一步發(fā)展，鋒面降水繼續(xù)增加，雨區(qū)擴(kuò)大。錮囚階段：暖空氣完全從地面抬升到高空，降水強(qiáng)度及范圍均增大。

消亡階段：氣旋逐漸與鋒面脫離，成為冷渦旋，受地面摩擦作用慢慢填塞消亡?！铮ㄕ莆眨┳枞邏汉颓袛嗟蛪焊拍?/p>

1、在西風(fēng)帶長(zhǎng)波槽脊的發(fā)展演變過(guò)程中，當(dāng)槽不斷向南加深時(shí)，高空的冷槽與北方冷空氣的聯(lián)系會(huì)被暖空氣切斷，在槽的南端形成一個(gè)孤立的閉合性冷低壓中心，叫做切斷低壓。在脊不斷北伸時(shí)，其南部與南方暖空氣的聯(lián)系會(huì)被冷空氣所切斷，在脊的北端出現(xiàn)閉合環(huán)流，形成孤立的暖高壓中心，叫做阻塞高壓。

2、具備以下幾個(gè)條件的高空高壓稱為阻塞高壓：

（1）中高緯度（一般在50oN以北）高空有閉合暖高壓中心存在，表明南來(lái)的強(qiáng)盛暖空氣被孤立于北方高空。

（2)暖高至少要維持三天以上，但它維持時(shí)期內(nèi)，一般呈準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)，有時(shí)可以向西倒退，偶而即使向東移動(dòng)時(shí)，其速度也不超過(guò)7~8經(jīng)度/天。

（3）在阻塞高壓區(qū)域內(nèi)，西風(fēng)急流主流顯著減弱，同時(shí)急流自高壓西側(cè)分為南北兩支，繞過(guò)高壓后再會(huì)合起來(lái)，其分支點(diǎn)與會(huì)合點(diǎn)間的范圍一般大于40~50個(gè)經(jīng)度。

3、阻塞高壓是高空深厚的暖性高壓系統(tǒng)。在亞洲地區(qū)，阻塞高壓經(jīng)常出現(xiàn)在烏拉爾山及鄂霍次克海地區(qū)，一般維持8天左右，最短為3~5天。一年中，亞洲以5、6、7三個(gè)月出現(xiàn)最多，以3、11月為最少。

█（理解）阻塞高壓與切斷低壓的建立過(guò)程（Ｐ53-54）

1.阻塞高壓的建立過(guò)程：阻高建立以前，環(huán)流要從緯向轉(zhuǎn)為經(jīng)向。通常，上游有槽發(fā)展，接著槽加深，下游脊也發(fā)展，然后阻高從脊中切斷出來(lái)。

2.切斷低壓的形成過(guò)程：

兩種情況：一種與阻塞高壓相伴出現(xiàn)；另一種是西風(fēng)槽加深，即西風(fēng)槽切斷，不伴有阻塞高壓。

▲(了解)阻塞高壓與切斷低壓的天氣

1、在阻塞高壓直接控制下的天氣，一般是晴朗少云，在阻塞高壓東部常有冷平流和下沉運(yùn)動(dòng)，天氣功以冷晴為主；而在阻塞高壓西部為暖平流和上升運(yùn)動(dòng)，天氣較暖而多云雨。

2、在切斷低壓東南側(cè)地面上可能有鋒面氣旋波動(dòng)發(fā)生，因此一般說(shuō)，切斷低壓的云雨天氣區(qū)多出現(xiàn)在東南方。

我國(guó)最常見(jiàn)的切斷低壓是東北冷渦。它一年四季都可能出現(xiàn)，而以春末、夏初活動(dòng)最頻繁。它的天氣特點(diǎn)是造成低溫和不穩(wěn)定性的雷陣雨天氣。

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★（掌握）副熱帶高壓的概念和成因

1、副熱帶高壓：低緯地區(qū)，在南北半球的副熱帶地區(qū)有一個(gè)幾乎環(huán)繞地球一周的帶狀高壓區(qū)，這就是副熱帶高壓帶。

西太平洋副熱帶高壓（脊）：由于海陸和地形差尺度異，副熱帶高壓帶的強(qiáng)度沿緯圈的分布并不是均勻的，在副熱帶海洋上存在著高壓中心。在北半球的太平洋存在著北太平洋副高。影響我國(guó)的副熱帶高壓，是北太平洋副高向西伸出的脊或高壓?jiǎn)误w，即所謂的西太平洋副熱帶高壓（脊）。

2、副熱帶高壓的成因：

西太平洋副熱帶高壓形成的經(jīng)典理論一般這樣認(rèn)為：

赤道附近的大氣受熱上升到高空后流向高緯。受地轉(zhuǎn)偏向力的作用，向高緯流去的氣流產(chǎn)生向東的分量，緯度愈高向東的分量愈大，而向極地分量愈小，因而在副熱帶地區(qū)對(duì)流層高層產(chǎn)生輻合下沉氣流，引起對(duì)流層中下層氣壓升高形成高壓。這支下沉氣流是Hadley環(huán)流的下沉支，除它之外，F(xiàn)errel環(huán)流的下沉支也作用于副熱帶地區(qū)，在它們的共同作用下形成副熱帶高壓。

█（理解）西太平洋副高對(duì)我國(guó)天氣的影響

副高內(nèi)部盛行下沉氣流，天氣晴好，所以當(dāng)副高長(zhǎng)時(shí)間控制某一地區(qū)時(shí)，往往會(huì)造成該地區(qū)干旱。

西太副高季節(jié)性的活動(dòng)與我國(guó)東部各地雨季的起止時(shí)間有著密切關(guān)系。平均來(lái)說(shuō)，當(dāng)副高脊線位于20oN以南時(shí)，雨帶位于華南，稱為華南雨季或華南前汛期雨季；當(dāng)副高脊線位于20~25oN時(shí)，雨帶位于江淮流域，這時(shí)為江淮梅雨季節(jié)；當(dāng)脊線位于25--30oN時(shí)，雨帶推進(jìn)至黃淮流域，黃淮雨季開始；當(dāng)副高脊線越過(guò)30oN，則華北雨季開始。

▲(了解)熱低壓和準(zhǔn)兩年周期振動(dòng)

熱低壓：地表面局部增暖致使其上空的大氣增暖，氣溫上升（密度減少），產(chǎn)生上升氣流，氣壓降低。

準(zhǔn)兩年周期振動(dòng)：赤道地區(qū)平流層下部的緯向風(fēng)大約以26—27個(gè)月的周期，東風(fēng)（峰值風(fēng)速：30m/s）與西風(fēng)（峰值風(fēng)速：20m/s）交替出現(xiàn)。這種變動(dòng)出現(xiàn)在高度40—50km的上空。然而變動(dòng)振幅最大的卻在高度約25km的地方。到對(duì)流層頂（赤道地區(qū)高度約17km）振幅就減弱。該振動(dòng)稱為準(zhǔn)兩年周期振動(dòng)。

第五章

強(qiáng)天氣基礎(chǔ)概述

掌握海陸風(fēng)、山谷風(fēng)和熱島的概念，對(duì)流單體、雷雨、龍卷、中尺度對(duì)流和暴雨的有關(guān)概念和分類，了解產(chǎn)生原因和特征；了解地方性風(fēng)、焚風(fēng)、布拉風(fēng)、地形波和都市氣候的概念，貝納

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對(duì)流和暴雪的概念、產(chǎn)生原因和特征，了解云、霧的形成過(guò)程，了解云的分類、暖雨降水、冷云降水特征。

局地氣象：水平尺度在數(shù)千米至100千米、垂直尺度在數(shù)米至數(shù)千米、生命史為幾分鐘到幾小時(shí)乃至半天的地方性天氣現(xiàn)象。

分類（1）局地風(fēng)或局地環(huán)流（2）局地不連續(xù)線（3）局地高壓、低壓（4）局地發(fā)生強(qiáng)對(duì)流現(xiàn)象（5）局地氣溫分布（熱島)（6）局地降水量分布（7）局地日照分布（8）局地溫度分布

▲（了解）局地環(huán)流（地方性風(fēng)、局地風(fēng)）

▲（1）定義：代表局地氣象的風(fēng)系，也稱地方性風(fēng)或局地風(fēng)。

（2）特征：季節(jié)性強(qiáng)、風(fēng)大、陣性強(qiáng)，伴有降水和沙塵，氣溫變化和濕度變化急劇，對(duì)植物、農(nóng)作物以及人類活動(dòng)有很大影響。

（3）形成原因：①特定氣壓分布；②強(qiáng)氣壓梯度；③鋒面過(guò)境；④氣壓配置和地形；⑤在較弱的一般風(fēng)情況下因局地加熱及冷空氣入侵帶來(lái)的不穩(wěn)定。

（4）分類①由于動(dòng)力原因產(chǎn)生的環(huán)流：地形波、山風(fēng)、焚風(fēng)及山背后形成的尾流。②由于熱力原因產(chǎn)生的環(huán)流熱力：海陸風(fēng)、山谷風(fēng)。

★（掌握）海陸風(fēng)：在海濱地區(qū)，只要天氣晴朗，白天風(fēng)總是從海上吹向陸地；到夜里，風(fēng)則從陸地吹向海上。從海上吹向陸地的風(fēng)，叫海風(fēng)；從陸地吹向海上的風(fēng)，稱為陸風(fēng)。氣象上常把兩者合稱為海陸風(fēng)。

形成原理：通常認(rèn)為，海陸風(fēng)是因熱力原因而形成的局地環(huán)流的代表性風(fēng)系。在沿海地區(qū)，由于陸地?zé)崛萘勘群Ｃ嫘?。白天，陸面氣溫高、氣壓低；水面相反，氣壓梯度方向由水面指向陸面。在低層風(fēng)從海面吹向陸地。高層風(fēng)向相反。陸面一側(cè)形成上升氣流，到達(dá)一定高度后，從上空流向海洋；水面一側(cè)形成下沉氣流，轉(zhuǎn)而流向陸地。這樣便在海陸交界地區(qū)形成了一個(gè)區(qū)域環(huán)流。

★（掌握）山谷風(fēng)：白天風(fēng)從山谷吹向山坡，這種風(fēng)叫谷風(fēng)；到夜晚，風(fēng)從山坡吹向山谷，這種風(fēng)稱山風(fēng)。山風(fēng)和谷風(fēng)總稱為山谷風(fēng)。

（1）環(huán)流特征：季節(jié)性強(qiáng),風(fēng)大，陣性強(qiáng)，伴有降水和沙塵，氣溫變化和濕度變化劇烈，對(duì)植物，農(nóng)作物以及人類活動(dòng)有 很大影響。

（2）形成原因：特定的氣壓分布，很強(qiáng)的氣壓梯度，鋒面過(guò)境，特定的氣壓配置與地形，在較弱的一般風(fēng)情況下因局地加熱以及冷空氣入侵帶來(lái)的不穩(wěn)定等。？

山谷風(fēng)的形成原理跟海陸風(fēng)類似。形成山谷風(fēng)的原因是平原與高山間的溫差，同時(shí)陸地地面的日射和紅外輻射的時(shí)間差也是主要原因。

（3）帶來(lái)的影響

①對(duì)山區(qū)樹木和農(nóng)作物的生長(zhǎng)很有利。

②把清新的空氣輸送到城區(qū)和工廠區(qū)，把煙塵和漂浮在空氣中的化學(xué)物質(zhì)帶走，有利于改善

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和保護(hù)環(huán)境。

▲（了解）焚風(fēng)：當(dāng)暖空氣越過(guò)高山，變成下沉氣流，在背風(fēng)面上局地容易吹起的一種干燥的熱風(fēng)。

▲（了解）布拉風(fēng)：當(dāng)冷空氣自高緯度南下，由峽谷吹向洼地，風(fēng)速增強(qiáng)，造成強(qiáng)風(fēng)災(zāi)害。這種情況下，冷空氣所形成的大風(fēng)（局地風(fēng)）稱作布拉風(fēng)。

▲（了解）地形波：當(dāng)氣流越過(guò)山峰，因受地形影響而發(fā)生的駐波，稱地形波，也稱背**?！私猓釐u效應(yīng)：近年來(lái)，在大都市的市中心，認(rèn)為造成氣溫升高，同郊外溫度出現(xiàn)了顯著差別，這種都市高溫現(xiàn)象稱為熱島效應(yīng)。

形成原因：①城市燃燒熱量；②大氣污染溫室效應(yīng)；③地表鋪設(shè)及建筑物增加，蒸發(fā)量減少；④建筑物凹凸不平增多造成輻射變化。

▲（了解）都市氣候：總的說(shuō)來(lái)是都市所特有的氣候狀態(tài)。

都市氣候包括熱島現(xiàn)象、大氣污染、市區(qū)干燥、都市霧的發(fā)生、小雨天數(shù)的增多、風(fēng)速減小、無(wú)風(fēng)天數(shù)增多、高層建筑風(fēng)多發(fā)等。

▲（了解）貝納對(duì)流：局地的高溫大氣因浮力作用而產(chǎn)生的垂直向上的運(yùn)動(dòng)叫對(duì)流。簡(jiǎn)單的對(duì)流形式是貝納對(duì)流。

★（掌握）對(duì)流單體:單個(gè)的對(duì)流活動(dòng)，稱為對(duì)流單體，通常有降水出現(xiàn)，也稱為降水單體或雷雨單體。

它與積雨云相對(duì)應(yīng)，其生命史包括發(fā)生發(fā)展、成熟和減弱消亡三個(gè)階段。（1）發(fā)生發(fā)展階段：發(fā)展期的多單體的上升氣流旺盛，降水粒子降不到地面。

（2）成熟階段：隨著降水粒子增大和增多，當(dāng)上升氣流托不住它時(shí)，降水粒子開始下落，當(dāng)拖曳空氣的力量勝過(guò)上升氣流時(shí)，在對(duì)流單體的下層出現(xiàn)下沉氣流，積雨云上部的上升氣流減弱。雨滴降落到地面。

（3）減弱消亡階段：云中上升氣流完全消失，整個(gè)對(duì)流單體為下沉氣流所控制?！铮ㄕ莆眨├子?雷雨是積雨云引起的,伴隨有閃電和雷鳴的降水。它出現(xiàn)在不穩(wěn)定層結(jié)大氣向穩(wěn)定層結(jié)狀態(tài)調(diào)整時(shí)。（1）雷雨可分為兩類：

①氣團(tuán)性雷雨（多單體雷雨，單體群）：一般發(fā)生在風(fēng)的垂直切變?nèi)醯沫h(huán)境中，生命史為30分鐘-1小時(shí)。

②特大雷雨：通常出現(xiàn)在風(fēng)的垂直切變較強(qiáng)的環(huán)境中，生命史約為數(shù)小時(shí)。根據(jù)其強(qiáng)度不同，又分為多單體和超級(jí)單體兩種。

（2）雷電產(chǎn)生原因：雷電的產(chǎn)生是由于發(fā)展旺盛的積雨云中正負(fù)電荷之間大的電位差引起火花放電所致的。

（3）放電的分類：放電通常分為云中正負(fù)電荷間發(fā)生的空中放電、云與地面之間發(fā)生的云地放電（落雷）。

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（4）雷擊、閃電和雷鳴的特征

雷雨的出現(xiàn)常常伴隨著閃電。閃電是由于空氣中一時(shí)有強(qiáng)電流通過(guò)而形成的高溫發(fā)光現(xiàn)象。電流在空氣中受阻而產(chǎn)生熱，而空氣的導(dǎo)電性又較差，因此，伴隨雷擊，空氣受熱而急劇膨脹，壓縮周圍空氣。被壓縮的空氣再次膨脹，因空氣震蕩而發(fā)出響聲，這就是雷鳴。所以，雷雨總是與“電閃雷鳴”相提并論的。

★（掌握）龍卷:是從伴隨颮線發(fā)生的巨大積雨云底向地面伸展的細(xì)長(zhǎng)的氣流渦旋。龍卷分為水龍卷、空中龍卷和陸龍卷三種。

它是由大尺度或天氣尺度系統(tǒng)（如急流、溫帶氣旋、鋒面波）、中尺度系統(tǒng)（如暴雨風(fēng)暴）和小尺度系統(tǒng)（如龍卷）等三種不同尺度系統(tǒng)所構(gòu)成的復(fù)合系的動(dòng)力不穩(wěn)定性所引起的。同時(shí)它的發(fā)生發(fā)展還與一定的局地條件有關(guān)。

★（掌握）中尺度對(duì)流:處于大尺度運(yùn)動(dòng)(水平尺度1000km以上)和每個(gè)對(duì)流單體（水平尺度為1~10km)間的中間尺度即中尺度的運(yùn)動(dòng)，其水平尺度為10km至數(shù)百公里。

對(duì)流單體排列成現(xiàn)狀分布時(shí)稱為云帶，強(qiáng)烈時(shí)稱為颮線，發(fā)展旺盛的積雨云也會(huì)稱為颮線 ★（掌握）暴雨：按照國(guó)家氣象中心中央氣象臺(tái)的定義：在我國(guó)，定義日降水量25至49毫米的降水為大雨，50至99毫米的降水為暴雨，100至199毫米為大暴雨，200毫米以上為特大暴雨。

形成原因：暴雨是由于臺(tái)風(fēng)或大尺度（溫帶）氣旋、鋒（梅雨鋒等）以及積云對(duì)流（積雨云）的綜合作用而發(fā)生的。因此，暴雨的出現(xiàn)是多種尺度系統(tǒng)相互作用的結(jié)果，當(dāng)然最直接的產(chǎn)生原因是成熟的積雨云。

▲（掌握）暴雪：暴雪是指日降雪量（融化成水）≥10毫米。形成原因：暴雪產(chǎn)生機(jī)制與暴雨相同。

▲（了解）暴雪產(chǎn)生的前提條件是氣團(tuán)變性，變性過(guò)程中存在的大尺度流場(chǎng)和大氣邊界層的，以及成熟的積云對(duì)流的存在并由此形成的中尺度對(duì)流系統(tǒng)，是造成暴雪產(chǎn)生的關(guān)鍵。

云：

（1）云：云是由大氣中水汽凝結(jié)凝華而形成的微小水滴、過(guò)冷水滴、冰晶、雪晶，由它們單一或混合組成，形狀各異飄浮在天空中可見(jiàn)的混合體。

（2）云的作用：云是產(chǎn)生雨和雪（總稱降水）之源?！?）（了解）云的形成原因（形成過(guò)程）：

大氣中含有水汽，當(dāng)含有水汽的氣流上升時(shí)，將出現(xiàn)絕熱膨脹而冷卻，使得上升氣流的相對(duì)濕度增加，上升氣流可能達(dá)到飽和和過(guò)飽和狀態(tài)，并在凝結(jié)核周圍形成形成云粒。漂浮在空中的許多云粒子聚積形成水云。若云頂溫度低于0℃，形成水云的云粒子中有一些發(fā)生凍結(jié)，形成冰晶?；煊性屏Ｗ雍捅У脑品Q作冰水混合云。自然界里存在著水云、冰晶云或冰水混合云等各種類型的云。

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▲（了解）云的分類

云按高度分為高、中、低云（3族），按形狀分積、層、波云。云可分為3族、10屬、29類。暖云降水

（1）暖云：暖云是指云體溫度都在0℃以上、由液態(tài)云滴組成的云。（2）暖云中云滴增長(zhǎng)的兩種基本途徑：凝結(jié)增長(zhǎng)和重力碰并。

①凝結(jié)增長(zhǎng)：凝結(jié)增長(zhǎng)速度隨云滴半徑的增大而減小，只能在云滴增長(zhǎng)的前期起作用，要形成降水必須通過(guò)第二種過(guò)程，即大小云滴之間的碰并(增長(zhǎng))過(guò)程。

②碰并過(guò)程：有 Brown運(yùn)動(dòng)碰并、電力碰并、湍流碰并和重力碰并等多種，但對(duì)云滴增長(zhǎng)成為雨滴來(lái)說(shuō)，最重要且研究得較多的是重力碰并。

（3）云粒的生成條件：水汽的過(guò)飽和；凝結(jié)核的存在。（4）通常凝結(jié)核由氣溶膠粒子，如硫酸銨、海鹽等構(gòu)成?！私猓┡平邓奶卣?/p>

暖云是指云體溫度都在0℃以上、由液態(tài)云滴組成的云。暖云中，云滴的增長(zhǎng)主要通過(guò)凝結(jié)和重力碰并過(guò)程?！私猓├湓平邓奶卣?/p>

在溫度低于0℃的冷云中，常常是過(guò)冷水滴、冰晶和水汽三者共存。這種云產(chǎn)生降水的關(guān)鍵是冰晶效應(yīng)。

▲（了解）霧：在近地面產(chǎn)生的云，氣象上稱為霧、靄。一般能見(jiàn)度超過(guò)1km的稱為靄，能見(jiàn)度小于1km的稱為霧或煙霧。

▲（了解）霧的形成過(guò)程：霧是因濕空氣受冷，氣溫降至露點(diǎn)，或補(bǔ)充水汽使空氣達(dá)到飽和狀態(tài)而形成的，也可能是二者同時(shí)發(fā)生而形成的。

霧的形成條件：

近地面空氣層中，有凝結(jié)核、水汽充沛 有使水汽凝結(jié)的冷卻過(guò)程

活躍凝結(jié)核、氣溫0 ℃以下，相對(duì)濕度<100%可成霧 霧的分類：

霧按成因可分為：輻射霧、平流霧、混合物、鋒面霧、上坡（上升）霧。

①輻射霧：空氣因輻射冷卻達(dá)到過(guò)飽和而形成的，主要發(fā)生在晴朗、微風(fēng)、近地面、水汽比較充沛的夜間或造成。

②平流霧：當(dāng)溫暖潮濕的空氣流經(jīng)冷的海面或陸地時(shí)，空氣的低層因接觸冷卻達(dá)到過(guò)飽和而凝結(jié)成的霧就是平流霧。

③鋒面霧：經(jīng)常發(fā)生在冷、暖空氣交界的鋒面附近。

④上坡霧：潮濕空氣沿著山坡上升，絕熱冷卻使空氣達(dá)到過(guò)飽和而產(chǎn)生的霧。

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第六章

中國(guó)暴雨降水天氣過(guò)程

了解中國(guó)暴雨的類型及其各個(gè)類型的主要特征；掌握暴雨的形成條件；理解低空急流、低渦、切變系統(tǒng)的概念，了解其對(duì)暴雨所起的作用；了解對(duì)流性暴雨形成原因；了解產(chǎn)生持續(xù)性暴雨的要素及兩種典型環(huán)流形勢(shì)。

★（掌握）暴雨的形成條件

1、一般降水的形成過(guò)程

（1）水汽條件：即水汽從源地向降水地區(qū)的輸送。（2）垂直運(yùn)動(dòng)條件：水汽在降水地區(qū)輻合上升，形成云。（3）云帶的條件：云滴增長(zhǎng)變成雨滴而下降。通常只要分析水汽條件和垂直運(yùn)動(dòng)就夠了。

2、暴雨形成和加強(qiáng)條件：暴雨形成的基本條件即水汽條件和垂直運(yùn)動(dòng)條件，以及暴雨加強(qiáng)發(fā)展的條件即高、低空急流及其相互作用對(duì)暴雨的影響。

（1）水汽條件：包含水汽的含量、水汽來(lái)源以及水汽輸送等。①水汽來(lái)源：太平洋、印度洋。

②水汽有兩種輸送方式，即水平輸送和垂直輸送。降水以前，水平輸送顯得重要，降水快要開始時(shí)，垂直輸送起重要作用。

降水除了有豐富的水汽條件以外，還要求有一定的垂直運(yùn)動(dòng)條件。（2）垂直運(yùn)動(dòng)條件

垂直運(yùn)動(dòng)起著兩種很重要的作用：一是使空氣上升冷卻達(dá)到飽和，凝結(jié)成水滴降落下來(lái)；另一是將水平輸送來(lái)的水汽向上輸送。

產(chǎn)生上升運(yùn)動(dòng)的因子很多，大體可分為三類：①大范圍或系統(tǒng)性的上升運(yùn)動(dòng)；②由于地形引起的上升運(yùn)動(dòng)；③與大氣層結(jié)不穩(wěn)定性相聯(lián)系的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，由潛熱釋放所造成的上升運(yùn)動(dòng)。

產(chǎn)生上升運(yùn)動(dòng)的最重要原因包括鋒面抬升作用、低層輻合流場(chǎng)、高層輻散的作用以及地形和山地的影響。

低層輻合流場(chǎng)：a氣流輻合帶（風(fēng)速大小輻合帶、風(fēng)向輻合帶、切變線輻合帶【暖式、冷式、準(zhǔn)靜止式】）；b等高線氣旋式彎曲區(qū)；c負(fù)變高（壓）區(qū)）。

地形和山地的影響：爬坡抬升作用；地形輻合和阻塞作用；地形切變線的作用；地形對(duì)造雨過(guò)程的影響。

（3）低空急流

低空急流的特征和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單表述為:急流軸上風(fēng)速最大，兩側(cè)逐漸減小。急流軸的左側(cè)為正渦度，輻合，上升運(yùn)動(dòng)；急流軸的右側(cè)為負(fù)渦度，輻散，下沉運(yùn)動(dòng)。

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（4）高空急流及其相互作用

高空急流作用：抽風(fēng)作用、通風(fēng)作用。

當(dāng)極鋒急流和副熱帶急流存在一定配置時(shí)，在高空極鋒急流入口區(qū)的右側(cè)和副熱帶急流出口區(qū)左側(cè)的上升運(yùn)動(dòng)區(qū)發(fā)展，此處有利于暴雨的加強(qiáng)和發(fā)展。

█（理解）低空急流的概念，其對(duì)暴雨所起的作用

1、低空急流：具有風(fēng)速大于12m/s的風(fēng)速軸，平均風(fēng)速為16-25m/s，最大風(fēng)速可達(dá)40m/s，位于900-800百帕之間甚至可達(dá)600百帕的氣流，稱為低空急流。

盛夏我國(guó)低空急流：西南風(fēng)中的急流，東部的東南風(fēng)低空急流。

2、低空急流的結(jié)構(gòu)和特征：

簡(jiǎn)單表述為：急流軸上風(fēng)速最大，兩側(cè)逐漸減小。急流左側(cè)為正渦度，輻合，上升運(yùn)動(dòng)；急流軸右側(cè)為負(fù)渦度，輻射，下沉運(yùn)動(dòng)。

具體為：

（1）有明顯的水平和垂直風(fēng)的切變，是一支具有水平分布的高速氣流。

（2）有很強(qiáng)的超地轉(zhuǎn)特性。低空急流的實(shí)際風(fēng)速超地轉(zhuǎn)風(fēng)20%以上，最大風(fēng)速區(qū)則往往超過(guò)一倍以上。

（3）低空急流存在日變化。一般日落時(shí)開始增大，凌晨日出前達(dá)到最大，風(fēng)的垂直切變也最大。

（4）急流軸與濕舌配合。在急流軸上和附近，濕度很大，最大水汽軸線與最大風(fēng)速軸線一致，形成一個(gè)與急流走向一致的濕舌。

（5）渦度與散度的分布：急流左側(cè)為正渦度，輻合，上升運(yùn)動(dòng)；急流軸右側(cè)為負(fù)渦度，輻射，下沉運(yùn)動(dòng)。

3、低空急流與暴雨的關(guān)系

（1）大雨或暴雨區(qū)常偏于急流軸的左前方。

（2）低空急流有的是在暴雨發(fā)生前就出現(xiàn)，有的則是在暴雨過(guò)程中形成并不斷增強(qiáng)。（3）暴雨往往發(fā)生在低空急流超地轉(zhuǎn)特征十分強(qiáng)烈的時(shí)候。（4）低空急流軸上常有風(fēng)速突然加大的現(xiàn)象。另一種表述

（1）低空急流給暴雨區(qū)輸送水汽（2）提供暴雨產(chǎn)生的熱力和動(dòng)力條件（3）觸發(fā)暴雨的生成

█（理解）低渦的概念，其對(duì)暴雨所起的作用

1、西南渦（定義）：西南渦低空700百帕和850百帕上西南地區(qū)閉合的氣旋性環(huán)流稱，是一種中間尺度（300-500公里）的低空天氣系統(tǒng)。

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2、作用：西南渦的發(fā)展和東移，常引起長(zhǎng)江中下游、黃淮流域、華北大范圍暴雨。梅雨期間江淮切變線上的低渦有的是從西南移出的西南渦。

3、西南渦的形成與熱力因子有關(guān)，但主要是動(dòng)力因子形成的，地形對(duì)西南渦的形成起了很重要的作用。

█（理解）切變系統(tǒng)的概念，其對(duì)暴雨所起的作用

1、產(chǎn)生大范圍暴雨的天氣系統(tǒng)有鋒面、氣旋、高空槽、冷渦、切變線、西南渦等，還有臺(tái)風(fēng)及其他熱帶天氣系統(tǒng)。

低渦：出現(xiàn)于大氣中低層的水平和垂直范圍都較小的低壓渦旋。

2、切變線：一般把出現(xiàn)在低空風(fēng)場(chǎng)上具有氣旋性切變的不連續(xù)線稱為切變線。（1）我國(guó)切變線多為東西向，氣壓場(chǎng)在低空為近于東西向的橫槽。

（2）分類：切變線的風(fēng)場(chǎng)型式分為三種類型A）冷鋒式切變線（或稱冷式切變）B）暖鋒式切變（或稱暖式切變）：C）準(zhǔn)靜止鋒式切變線：

3、江淮切變線是指出現(xiàn)在850百帕或700百帕等壓面上江淮流域（26-34N，110-122E地區(qū)）近乎東西向的風(fēng)向呈氣旋式切變的地帶。在氣壓場(chǎng)上，就是一個(gè)弱橫槽，介于副熱帶高壓和西風(fēng)帶小高壓之間。

在梅雨期內(nèi)，切變線大多數(shù)與梅雨鋒相聯(lián)系。

4、切變系統(tǒng)與我國(guó)降水的關(guān)系？

切變線在我國(guó)各地，各個(gè)季節(jié)都可出現(xiàn)，會(huì)引起不同強(qiáng)度的降水過(guò)程。夏季，切變線是我國(guó)主要的降水天氣系統(tǒng)之一。春季，副高脊線位于20N以南地區(qū)，切變線一般活動(dòng)在華南地區(qū)，稱為華南切變線。6月到7月初，副高脊線移到22-25N，切變線位于江淮流域，稱為江淮切變線。7月中旬到8月，副高脊線北移到30-35N，切變線常常出現(xiàn)在華北地區(qū)，稱為華北切變線。此外，夏季在西北和青藏高原也有切變線活動(dòng)，造成較強(qiáng)的降水，它所在高度一般在400百帕左右。

▲(了解)對(duì)流性暴雨形成原因？？？？ P72 ▲(了解)產(chǎn)生持續(xù)性暴雨的要素

1、對(duì)我國(guó)暴雨有重要作用的大尺度環(huán)流系統(tǒng)（1）西風(fēng)帶：

高壓：烏拉爾阻塞高壓，貝加湖阻塞高壓，雅庫(kù)茨克-鄂霍茨克海阻塞高壓，里海高壓脊，日本海高壓。

低壓：烏拉爾大槽，貝加爾湖低槽，太平洋中部槽。（2）副熱帶：

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高壓：西太平洋副熱帶高壓，對(duì)流層上部青藏高壓。低壓：南支槽或孟加拉灣低槽。

（3）熱帶：南亞和西太平洋赤道輻合帶,西太平洋臺(tái)風(fēng)(或熱低壓)，孟加拉灣風(fēng)暴或低壓。

2、從形勢(shì)條件看，暴雨的發(fā)生同中高緯度和低緯度的大形勢(shì)特點(diǎn)都有關(guān)系：

（1）對(duì)我國(guó)暴雨有影響的大尺度環(huán)流系統(tǒng)，其中西風(fēng)帶環(huán)流以長(zhǎng)波系統(tǒng)或阻塞系統(tǒng)為主。（2）副熱帶系統(tǒng)，尤其是西太平洋副熱帶高壓的進(jìn)退、維持和強(qiáng)度變化同暴雨關(guān)系最為密切。對(duì)流層上部青藏高壓的活動(dòng)對(duì)暴雨影響也很顯著。

（3）熱帶環(huán)流系統(tǒng)是暴雨的主要水汽來(lái)源。

3、熱帶環(huán)流對(duì)中緯度暴雨的作用：（1）熱帶系統(tǒng)（臺(tái)風(fēng)、東**等）冷空氣入侵增加斜壓性；（2）它們是直接或間接輸送水汽的系統(tǒng)；（3）由于熱帶系統(tǒng)在低層帶來(lái)了大量潮濕空氣，當(dāng)其北上時(shí)帶來(lái)了大量位勢(shì)不穩(wěn)的空氣，并釋放大量潛熱，使降水進(jìn)一步增強(qiáng)。

▲(了解)我國(guó)大暴雨的兩種典型環(huán)流形勢(shì) 我國(guó)大暴雨的大形勢(shì)可分為兩大類：

（1）一類是穩(wěn)定的經(jīng)向型。在這種流型中，西風(fēng)帶以經(jīng)向環(huán)流為主，長(zhǎng)波移動(dòng)緩慢或停滯少動(dòng)。副熱帶高壓也比較穩(wěn)定，且位置偏北。在這種大形勢(shì)下，中低緯度系統(tǒng)容易發(fā)生相互作用。

（2）第二類是穩(wěn)定的緯向型，這時(shí)35-45N地區(qū)西風(fēng)帶盛行緯向環(huán)流，短波槽活動(dòng)較多，副熱帶高壓也比較穩(wěn)定，常呈帶狀。

▲(了解)中國(guó)暴雨的類型及其各個(gè)類型的主要特征 1、華南汛期暴雨

（1）華南前汛期暴雨：4~6月，華南是我國(guó)首先出現(xiàn)大范圍降水并伴有暴雨的地區(qū)，一般把華南地區(qū)4-6月份出現(xiàn)的暴雨。稱為華南前汛期暴雨。產(chǎn)生降水的天氣系統(tǒng)主要是高空槽、鋒面、切變線、低渦等溫帶系統(tǒng)。在華南前汛期中，冷空氣與鋒面對(duì)暴雨的形成有明顯的作用。

（2）華南后汛期暴雨：7~9月份為后汛期暴雨、臺(tái)風(fēng)、東**和赤道輻合帶、中層氣旋、熱帶云團(tuán)等系統(tǒng)，成了華南地區(qū)后汛期暴雨的主要天氣系統(tǒng)。

2、長(zhǎng)江中下游暴雨

主要集中在梅雨季節(jié)，一般情況下，梅雨暴雨的強(qiáng)度小，但出現(xiàn)機(jī)會(huì)多，歷時(shí)較長(zhǎng)，降水總量可觀。產(chǎn)生降水的天氣系統(tǒng)主要是切變線和準(zhǔn)靜止鋒，當(dāng)伴有西南渦或氣旋出現(xiàn)時(shí)往往出現(xiàn)暴雨。

3、華北暴雨

華北暴雨的特點(diǎn)：雨季短暴雨時(shí)間集中；暴雨的強(qiáng)度大、頻數(shù)少； 暴雨與地形關(guān)系密切。華北暴雨的典型天氣形勢(shì)：高空槽（相伴有冷鋒）暴雨，暖切變暴雨，黃河氣旋暴雨，冷渦暴雨。

4、東北暴雨

多發(fā)生在7-8月，主要是在夏季由東北冷渦和氣旋等天氣系統(tǒng)造成。

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第七章

中小尺度對(duì)流系統(tǒng)及對(duì)流性天氣

掌握對(duì)流、雷暴、中尺度系統(tǒng)的基本概念；理解中小尺度系統(tǒng)的特征和分類；了解一般雷暴生命史；了解脈沖風(fēng)暴、多單體風(fēng)暴、超級(jí)單體風(fēng)暴、中尺度對(duì)流系統(tǒng)及其造成災(zāi)害性強(qiáng)對(duì)流天氣；了解一般雷暴及強(qiáng)風(fēng)暴形成、發(fā)展的環(huán)境條件；了解一般對(duì)流系統(tǒng)和強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)產(chǎn)生條件、結(jié)構(gòu)和出現(xiàn)天氣現(xiàn)象的差異；了解持續(xù)性暴雨同強(qiáng)對(duì)流天氣形成條件的差異。

★（掌握）對(duì)流、雷暴、中尺度系統(tǒng)概念：

1、對(duì)流天氣：由大氣中的對(duì)流不穩(wěn)定層結(jié)造成的，并伴有陣雨、大風(fēng)、冰雹、龍卷等天氣現(xiàn)象。

（1）強(qiáng)對(duì)流天氣：一般是指伴隨雷暴發(fā)生的冰雹、強(qiáng)風(fēng)、龍卷風(fēng)等劇烈天氣。（2）強(qiáng)對(duì)流的天氣氣候特征及天氣形勢(shì)

強(qiáng)對(duì)流天氣常發(fā)生在一定的天氣形勢(shì)下。一般來(lái)說(shuō)，強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生發(fā)展的典型形勢(shì)特征是高低層有高空急流和低空急流，在低層有暖濕舌伸展，中層有干舌疊加在低層濕舌之上，層結(jié)不穩(wěn)定度很大。

我國(guó)的大范圍降雹天氣形勢(shì)有高空冷槽型（前傾槽、后傾槽）、高空冷渦型、高空西北氣流型和南支槽型等四個(gè)基本類型。

2、雷暴：通常是指由于積雨云引起的強(qiáng)烈的雷電天氣現(xiàn)象，或指伴有強(qiáng)烈雷電活動(dòng)和陣性降水的“局地風(fēng)暴”或“對(duì)流性風(fēng)暴”系統(tǒng)。

（1）雷暴按影響范圍可以分孤立雷暴和大范圍雷暴。

（2）雷暴按天氣強(qiáng)度分強(qiáng)雷暴和非強(qiáng)雷暴（一般雷暴、普通雷暴）。①一般雷暴：通常把只伴有陣雨的雷暴稱為“一般雷暴”。

②強(qiáng)雷暴：伴有雷雨、大風(fēng)、冰雹、龍卷等嚴(yán)重的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象之一的雷暴稱為強(qiáng)雷暴。強(qiáng)雷暴按其天氣現(xiàn)象又進(jìn)一步細(xì)分為“雹暴”、“颮暴”、“龍卷風(fēng)暴”等等不同類型；而按其影響范圍則又有“小范圍（局地）強(qiáng)雷暴”和“大范圍強(qiáng)雷暴”之分。

（3）雷暴還常按其發(fā)生背景可分為“氣團(tuán)雷暴”、“鋒面雷暴”等等。一般而言，鋒面雷暴較氣團(tuán)雷暴強(qiáng)烈。

3、中尺度系統(tǒng)：水平尺度為幾十到幾百公里，時(shí)間尺度幾小時(shí)到幾十小時(shí)的天氣系統(tǒng)。中尺度又分為：中α尺度（10~10米）、中β尺度（10~10米）、中γ尺度（10~10米）

█（理解）中小天氣尺度的分類：

1、按氣壓場(chǎng)：中尺度高壓（雷暴高壓）、中尺度低壓（中低壓、尾流低壓）。

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54432、按流場(chǎng)：中尺度切變線（輻合線）、中尺度氣旋（龍卷、龍卷氣旋、下?lián)舯┝鳎?、中尺度反氣旋?/p>

3、按溫度場(chǎng)：颮線（假冷鋒）、海陸風(fēng)鋒。

4、按天氣狀況：雷暴單體、強(qiáng)風(fēng)暴云（超級(jí)單體風(fēng)暴云、多單體風(fēng)暴云、強(qiáng)切變風(fēng)暴云、颮線風(fēng)暴云）。

5、按運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：移動(dòng)性重力波、靜止性重力波。

6、按結(jié)構(gòu)：孤立對(duì)流系統(tǒng)、帶狀對(duì)流系統(tǒng)、中尺度對(duì)流復(fù)合體。▲（了解）一般對(duì)流系統(tǒng)產(chǎn)生條件：

1、對(duì)流云發(fā)展的微物理?xiàng)l件

（1）.對(duì)流云頂能達(dá)到冰晶產(chǎn)生的高度（-20℃溫度的高度）；（2).大氣中要有足夠強(qiáng)的并且有一定變幅的垂直運(yùn)動(dòng)；（3).環(huán)境大氣的0℃層高度不能太高也不能太低。

2、對(duì)流云發(fā)展的大氣層結(jié)條件

有很強(qiáng)的垂直運(yùn)動(dòng)即獲得垂直加速度；根據(jù)T-lnp圖，大氣條件不穩(wěn)定度分為真潛不穩(wěn)定型，假潛不穩(wěn)定型，穩(wěn)定型；挾卷作用影響。

3、對(duì)流云發(fā)展的觸發(fā)機(jī)制——熱力和動(dòng)力的抬升作用

使?jié)撛诓环€(wěn)定變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，必須要有足夠的抬升。（日射、地形抬升、輻合、輻合抬升或冷空氣抬升。

4、強(qiáng)對(duì)流發(fā)展的重要條件——風(fēng)的垂直切變 ▲（了解）強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)：

強(qiáng)對(duì)流天氣指的是發(fā)生突然、天氣劇烈、破壞力極強(qiáng)，常伴有雷雨大風(fēng)、冰雹、龍卷風(fēng)、局部強(qiáng)降雨等強(qiáng)烈對(duì)流性災(zāi)害天氣。

垂直風(fēng)切變是強(qiáng)對(duì)流發(fā)展的重要條件，風(fēng)的垂直切變對(duì)對(duì)流云的發(fā)展的作用可歸納為： 1.上升氣流中凝結(jié)釋放大量潛熱被高空急流強(qiáng)風(fēng)吹送，避免對(duì)流云不穩(wěn)定層結(jié)受到破壞； 2.風(fēng)隨高度切變的增加，易于形成高冷低暖平流形勢(shì)； 3.大氣斜壓性強(qiáng)有利于天氣尺度擾動(dòng)發(fā)展； 4.高空急流存在有利于高空輻散； 5.強(qiáng)切變使云柱傾斜，是大冰雹增長(zhǎng)條件。█（理解）中小尺度天氣系統(tǒng)的基本特征：

1空間尺度小；2生存時(shí)間短；3要素場(chǎng)梯度很大；4天氣現(xiàn)象劇烈；5垂直速度和散度大；6不滿足地轉(zhuǎn)風(fēng)平衡；7不滿足靜力平衡

▲（了解）一般雷暴生命史

1、雷暴云：

雷暴是從積雨云或積雨云的集合體中發(fā)展起來(lái)的一種天氣現(xiàn)象，它是以放電現(xiàn)象來(lái)表征的，產(chǎn)生雷暴的積雨云叫做雷暴云。一個(gè)雷暴云叫做一個(gè)雷暴單體，其水平尺度約十幾公里。

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▲（了解）

2、雷暴單體的演變過(guò)程（一般雷暴生命史）：（1）發(fā)生發(fā)展階段（塔狀積云階段）

云內(nèi)盛行上升氣流，中心部分上升氣流最強(qiáng)，沒(méi)有降水。（2）成熟階段

云中上升氣流不斷發(fā)展，降水開始。降水是這一階段開始的重要標(biāo)志。降水開始后，云中出現(xiàn)下沉氣流，云頂形成云砧。出現(xiàn)閃電和雷電。

（3）消散階段

雷雨減弱，云從底部開始消散，這階段的特征是下沉氣流占據(jù)了云體的主要部分。天氣現(xiàn)象逐步減弱。

3、一般雷暴單體過(guò)境時(shí)地面測(cè)站天氣現(xiàn)象的變化：

（1）氣壓涌升（2）風(fēng)向突變，風(fēng)速急增（3）溫度陡降（4）陣雨（5）雷電交加

4、強(qiáng)風(fēng)暴云：

多個(gè)雷暴單體成群成帶地聚集在一起叫做多單體風(fēng)暴。它們的水平尺度有時(shí)可達(dá)數(shù)百公里，產(chǎn)生的天氣現(xiàn)象要嚴(yán)重得多，有時(shí)伴有冰雹甚至龍卷，這種對(duì)流云又稱強(qiáng)風(fēng)暴云（或強(qiáng)雷暴云）。以嚴(yán)重降雹為主的強(qiáng)風(fēng)暴，有時(shí)也叫做“雹暴”。

強(qiáng)風(fēng)暴云的特征：

強(qiáng)風(fēng)暴云具有一般雷暴云的共同特征，它與一般雷暴云的主要區(qū)別表現(xiàn)在云中強(qiáng)垂直氣流以及垂直氣流組織程度和不對(duì)稱程度不同。它發(fā)展到一定階段時(shí)，會(huì)出現(xiàn)可以維持?jǐn)?shù)小時(shí)之久的、近于穩(wěn)定的、較大較強(qiáng)的以及高度有組織和不對(duì)稱的垂直氣流。

▲（了解）一般雷暴單體發(fā)生的條件：

只要低層存在較充足的水汽，條件性不穩(wěn)定層結(jié)和具有抬升氣塊到達(dá)對(duì)流凝結(jié)高度的啟動(dòng)機(jī)制，就可產(chǎn)生對(duì)流。

▲（了解）強(qiáng)風(fēng)暴云發(fā)生的條件：

要求比一般對(duì)流要高，包括：（1）有對(duì)流不穩(wěn)定層結(jié)，并常有逆溫層存在；（2）低層有濕舌或強(qiáng)水汽輻合；（3）具有使不穩(wěn)定能釋放的強(qiáng)的觸發(fā)機(jī)制；（4）常有低空急流存在，有時(shí)則有中空急流；（5）強(qiáng)的垂直風(fēng)切變；（6）中層有干冷空氣和強(qiáng)動(dòng)量向云中輸送。

▲（了解）對(duì)流性暴雨形成原因

1、對(duì)流風(fēng)暴產(chǎn)生發(fā)展的環(huán)境特征：（1）熱力（浮力）不穩(wěn)定 ：

由于浮力決定了垂直方向上空氣的加速程度，因此它與風(fēng)暴強(qiáng)度有關(guān)。熱力（浮力）不穩(wěn)定用對(duì)流有效位能來(lái)衡量。

對(duì)流有效位能ＣＡＰＥ，即氣塊在給定環(huán)境中絕熱上升時(shí)的正浮力所產(chǎn)生的能量的垂直積分，是風(fēng)暴潛在強(qiáng)度的一個(gè)重要指標(biāo)。

(2)上升氣流強(qiáng)度

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氣塊在特定環(huán)境中絕熱上升的最大垂直速度Wmax理論上取決于CAPE向動(dòng)能的轉(zhuǎn)換程度，并且由此可以求出Wmax。Wmax=(2cape)。

(3)風(fēng)垂直切變

一般來(lái)說(shuō)，在一定的熱力不穩(wěn)定條件下，垂直風(fēng)切變的增強(qiáng)將導(dǎo)致風(fēng)暴進(jìn)一步加強(qiáng)和發(fā)展。其真正原因在于：(1)垂直風(fēng)切變能夠激發(fā)相對(duì)風(fēng)暴氣流的產(chǎn)生，而風(fēng)暴相對(duì)氣流很大程度上確定了風(fēng)暴的結(jié)構(gòu)。(2)上升氣流和垂直風(fēng)切變環(huán)境之間的相互作用能夠產(chǎn)生附加的抬升作用，使得風(fēng)暴進(jìn)一步加強(qiáng)和維持。

弱垂直風(fēng)切變環(huán)境:風(fēng)暴很難有組織地增長(zhǎng)。強(qiáng)垂直風(fēng)切變環(huán)境:有利于風(fēng)暴相對(duì)氣流的發(fā)展。（4）水汽條件：風(fēng)暴的發(fā)展要求低層有足夠的水汽供應(yīng)。

綜上，熱力不穩(wěn)定（浮力）、風(fēng)的垂直切變是影響風(fēng)暴組織和種類的最重要因子。浮力最好由CAPE來(lái)估計(jì)，CAPE與風(fēng)暴中最強(qiáng)上升氣流速度相關(guān)。

強(qiáng)垂直風(fēng)切變的作用可以歸納為：

能夠產(chǎn)生強(qiáng)的風(fēng)暴相對(duì)氣流；能夠決定上升氣流（加強(qiáng)輻合）附近陣風(fēng)鋒的位置；能夠延長(zhǎng)上升氣流和下沉氣流共存的時(shí)間；能夠產(chǎn)生影響風(fēng)暴的組織和發(fā)展的動(dòng)力效應(yīng)。

另外，風(fēng)暴及其環(huán)境（地形、邊界等）之間的相互作用對(duì)風(fēng)暴的組織和種類也有重要影響。

附：脈沖風(fēng)暴

在弱的垂直風(fēng)切變條件下,只有一種類型強(qiáng)風(fēng)暴即脈沖風(fēng)暴。其特點(diǎn)是初始 回波出現(xiàn)的高度較高,通常在6-9km 之間,最大反射率因子超過(guò) 50 DBZ,有時(shí) 會(huì)出現(xiàn)風(fēng)暴頂輻散。其可能產(chǎn)生的強(qiáng)烈天氣包括下?lián)舯┝?、冰雹和弱龍卷?/p>

第八章

熱帶和副熱帶地區(qū)的天氣系統(tǒng)

了解熱帶、低緯、副熱帶和中高緯的定義；了解熱帶地區(qū)氣象要素水平分布特征，以及冬夏季對(duì)流層高低層大氣環(huán)流的特點(diǎn)；理解沃克環(huán)流的概念，了解其形成原理；理解熱帶氣旋和臺(tái)風(fēng)的概念，了解熱帶氣旋的分類方法，掌握熱帶氣旋帶來(lái)的天氣，熟悉影響熱帶氣旋移動(dòng)路徑的大型環(huán)流系統(tǒng)；理解赤道輻合帶的概念和分類，了解其季節(jié)變化特點(diǎn)；掌握南亞高壓的概念，理解其分布型和生成機(jī)制，了解南亞高壓對(duì)我國(guó)天氣的影響。

▲（了解）熱帶、低緯、副熱帶和中高緯的定義：

1、熱帶：在地理上把南北回歸線（23.5度）之間所包括的地區(qū)稱為熱帶。

2、低緯：副熱帶高壓脊線向赤道一側(cè)，盛行東風(fēng)帶的范圍即為低緯地區(qū)。大致就是30oN-30oS

1/23 / 36 的范圍。

10oN-10oS范圍又稱為赤道地區(qū)。

3、中高緯：而副熱帶高壓脊線向極地一側(cè)，盛行西風(fēng)帶的范圍即為中高緯地區(qū)。▲（了解）熱帶地區(qū)氣象要素的水平分布特征：(1)水平溫度梯度不明顯；(2)對(duì)流云系和潛熱釋放的重要性；(3)氣壓場(chǎng)微弱；(4)風(fēng)向切變不明顯；(5)地轉(zhuǎn)風(fēng)分析原則不適用。

▲（了解）熱帶對(duì)流層低層冬、夏季大氣環(huán)流特征：

1、冬（一月份）：①②

（1）北半球：①非洲大陸上強(qiáng)大冷高壓，亞洲冷高壓，它們的南面有東北氣流，在華南、東南亞和南亞地區(qū)就是著名的東北季風(fēng)。②大西洋和太平洋上為副熱帶高壓，在冬季很弱，退居大洋東部。副熱帶高壓的南面也是東北氣流，是恒定的東北信風(fēng)。

（2）南半球：①三個(gè)大陸上都是熱低壓控制，以非洲大陸上的熱低壓最強(qiáng)，低壓區(qū)風(fēng)力較弱。②三個(gè)大洋上是很強(qiáng)的副熱帶高壓，北面盛行穩(wěn)定的東南氣流，是東南信風(fēng)。

2、夏（七月份）：

（1）北半球：①亞洲地區(qū)為一龐大的低壓區(qū)，印度洋和南海的氣流由冬季的東北季風(fēng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲髂霞撅L(fēng)，強(qiáng)而穩(wěn)定，是全球最突出的現(xiàn)象。②在太平洋和大西洋上的副熱帶高壓比冬季強(qiáng)盛，中心位偏西、偏北。

（2）南半球：①三個(gè)大洋上仍是副熱帶高壓控制，其強(qiáng)度的冬夏季變化要比北半球小得多。②三個(gè)大陸上，只有澳大利亞是較強(qiáng)的冷性反氣旋環(huán)流控制，為經(jīng)常影響東南亞的南半球寒潮的來(lái)源。

▲（了解）熱帶對(duì)流層高層冬、夏季大氣環(huán)流特征：

1、冬（一月份）：

（1）東半球赤道地區(qū)正好位于南北半球的反氣旋帶之間，盛行熱帶東風(fēng)。

（2）西半球包括熱帶東太平洋和大西洋，以偏西風(fēng)環(huán)流為主，僅在南美大陸上空友誼較弱的反氣旋中心。

（3）10°N一輩的地區(qū)，高空盛行偏西氣流，在20°N-30°N之間有一支幾乎環(huán)繞全球的強(qiáng)勁副熱帶西風(fēng)急流，冬季比夏季強(qiáng)，最大風(fēng)速中心出現(xiàn)在200百帕高度附近。

2、夏（七月份）：

（1）環(huán)繞全球的副熱帶吸風(fēng)急流的強(qiáng)度比冬季弱的多，而且在南半球因?yàn)楹ｊ懛植驾^為均勻，副熱帶急流也比北半球勻得多。

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（2）亞非大陸上空出現(xiàn)以青藏高原-伊朗高原為中心的強(qiáng)大高空反氣旋，它與地面龐大的低壓相對(duì)應(yīng)，為夏季全球最強(qiáng)大最突出的準(zhǔn)定常超長(zhǎng)波系統(tǒng)，稱為南亞高壓。

（3）南亞高壓南面出現(xiàn)較強(qiáng)的東風(fēng)急流，可出現(xiàn)氣旋性擾動(dòng)，稱為東**。

（4）太平洋中部和大西洋中部上空（300-200hpa）存在一條槽線呈東北-西南向的低槽，為大洋中部高空槽-洋中槽，下層為海平面副熱帶高氣壓帶。

█（理解）沃克環(huán)流概念：

1、沃克環(huán)流：由西太平洋低壓區(qū)上升的空氣到東太平洋的高壓區(qū)下沉輻散，然后從低空再流向西太平洋，構(gòu)成了沿赤道平面緯向垂直剖面上的東西向直接熱力環(huán)流圈。

2、當(dāng)某年海溫分布出現(xiàn)異常時(shí)，如東太平洋冷海水被暖海水代替，它可能比西太平洋更暖，這年被稱為暖水年，就是厄爾尼諾（El Nino）年，冷水年即被稱為拉尼娜（La Nina）年。

▲（了解）沃克環(huán)流形成原理：

由于來(lái)自南方的冷洋流帶來(lái)了冷海水和赤道附近開闊的洋面上盛行偏東風(fēng)引起底層冷海水上翻造成東西向海溫差，海溫的這種差別對(duì)其上面的大氣狀況產(chǎn)生了顯著影響。通過(guò)海氣相互作用，在西太平洋印度尼西亞島嶼地區(qū)上空氣溫也升高，形成低壓區(qū)，上升運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)烈，空氣輻合上升產(chǎn)生云量和降水并釋放出大量凝結(jié)潛熱。東太平洋秘魯附近的冷水區(qū)，由于氣溫也低，形成了高壓區(qū)。這樣由西太平洋低壓區(qū)上升的空氣到東太平洋的高壓區(qū)下沉輻散，然后從低空再流向西太平洋，構(gòu)成了沿赤道平面緯向垂直剖面上的東西向直接熱力環(huán)流圈，即為“沃克環(huán)流”。

█（理解）熱帶氣旋的概念：

熱帶氣旋是形成在熱帶或副熱帶洋面上，具有有組織的對(duì)流和確定的氣旋地面風(fēng)環(huán)流的非鋒面性的天氣尺度系統(tǒng)。

█（理解）臺(tái)風(fēng)的概念：

臺(tái)風(fēng)是發(fā)生在熱帶海洋上空具有暖中心結(jié)構(gòu)的強(qiáng)烈氣旋性渦旋，總伴有狂風(fēng)暴雨，常給受災(zāi)害的地區(qū)造成嚴(yán)重災(zāi)害。

▲（了解）熱帶氣旋的分類方法

根據(jù)國(guó)家分類標(biāo)準(zhǔn)，將不同強(qiáng)度的熱帶氣旋分別稱為：

熱帶低壓——最大風(fēng)速10.8～17.1m/s(6-7級(jí))熱帶風(fēng)暴——最大風(fēng)速17.2～24.4m/s(8-9級(jí))強(qiáng)熱帶風(fēng)暴——最大風(fēng)速24.5～32.6m/s(10-11級(jí))臺(tái)風(fēng)或颶風(fēng)——最大風(fēng)速32.7～41.4m/s(12-13級(jí))強(qiáng)臺(tái)風(fēng)——最大風(fēng)速41.5～50.9m/s(14-15級(jí))超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)——最大風(fēng)速達(dá)到或大于51.0m/s(風(fēng)力16級(jí)或以上)★（掌握）熱帶氣旋所帶來(lái)的天氣：

1、熱帶氣旋帶來(lái)的天氣主要有大風(fēng)、暴雨及在海上引起的風(fēng)暴潮（即海上巨浪）。

2、熱帶氣旋降水有四類:(1)熱帶氣旋眼區(qū)周圍云墻區(qū)降水；

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（2）熱帶氣旋眼區(qū)外圍螺旋云雨降水；（3）熱帶氣旋和其他系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生的降水；（4）與熱帶氣旋相聯(lián)系的熱帶云團(tuán)的降水。前兩種降水隨熱帶氣旋一起移動(dòng)，第三種降水往往出現(xiàn)在熱帶氣旋移動(dòng)的前方，最后一種降水出現(xiàn)在熱帶氣旋的后方。

█（熟悉）影響熱帶氣旋移動(dòng)的大型環(huán)流系統(tǒng) 1> 副熱帶高壓

副熱帶高壓是一個(gè)行星尺度的系統(tǒng)，它對(duì)熱帶氣旋的西東，特別是對(duì)轉(zhuǎn)向前的移動(dòng)路徑起主要作用。

2> 西風(fēng)帶長(zhǎng)波

西風(fēng)帶長(zhǎng)波對(duì)熱帶氣旋移動(dòng)的直接影響主要發(fā)生在其轉(zhuǎn)向以后。熱帶氣旋轉(zhuǎn)向后處于副高的北側(cè)，西風(fēng)帶長(zhǎng)波槽前，在槽前西南氣流引導(dǎo)下向東北移動(dòng)。此外，西風(fēng)帶長(zhǎng)波還通過(guò)影響副高的位置、強(qiáng)度、形狀影響熱帶氣旋的移動(dòng)，特別當(dāng)西風(fēng)帶長(zhǎng)波發(fā)生調(diào)整時(shí)，往往引起副高的突變，進(jìn)而引起熱帶氣旋路徑突變而出現(xiàn)異常路徑。

3> 雙熱帶氣旋

如果在一定的距離內(nèi)同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)熱帶氣旋，稱為雙熱帶氣旋。通常雙熱帶氣旋將圍繞它們之間連線的“質(zhì)量中心點(diǎn)”相互作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，距離越近，旋轉(zhuǎn)角速度越大，這稱為“藤原效應(yīng)”。

4> 此外，高空冷渦和赤道反氣旋系統(tǒng)也能影響熱帶氣旋的移動(dòng)。█（理解）赤道輻合帶概念和分類

1、赤道輻合帶：赤道輻合帶（ITCZ)又稱熱帶輻合帶、赤道鋒、赤道槽，是南北半球兩個(gè)副熱帶高壓之間氣壓最低、氣流匯合的地帶，也是熱帶地區(qū)主要的、持久的大型天氣系統(tǒng)，有時(shí)甚至可以環(huán)繞地球一圈。

熱帶輻合帶（ITCZ)出現(xiàn)在熱帶對(duì)流層低層，在流場(chǎng)上表現(xiàn)為一條連貫的南北兩個(gè)半球的信風(fēng)匯合區(qū)；在地面氣壓場(chǎng)上表現(xiàn)為一個(gè)低壓槽，故又稱“赤道槽”。

2、分類：根據(jù)天氣圖上氣流匯合的情況，赤道輻合帶可分為兩種類型。

（1）一種是無(wú)風(fēng)帶，在輻合帶中，地面基本靜風(fēng)，輻合帶正處于東風(fēng)帶和西風(fēng)帶之間，是東、西風(fēng)的過(guò)渡帶

（2）另一種是信風(fēng)帶，它是東北信風(fēng)與東南信風(fēng)交匯成一條漸近線形式的氣流匯合、氣壓最低的地帶，這種情況在輻合帶中吹東風(fēng)。

3、ITCZ的形成機(jī)制

（1）海溫的作用，ITCZ位置幾乎就在赤道地區(qū)海溫最大軸線上，它總是移向海溫較高的區(qū)域。

（2）CISK（第二類條件不穩(wěn)定）機(jī)制，與熱帶氣旋發(fā)生發(fā)展一樣，當(dāng)?shù)蛯虞椇蠋蟼?cè)西南

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風(fēng)大，形成輻合和氣旋性渦旋時(shí)，在邊界層摩擦輻合的作用下，出現(xiàn)上升運(yùn)動(dòng)，凝結(jié)潛熱釋放，加強(qiáng)了低層的輻合，可使對(duì)流云系進(jìn)一步發(fā)展，如此反復(fù)作用而形成輻合帶。

（3）邊界層臨界緯度機(jī)制，實(shí)際發(fā)生的擾動(dòng)的角頻率若與科氏參數(shù)相同，則在該緯度處產(chǎn)生很大的上升運(yùn)動(dòng)，有助于形成輻合帶。

▲（了解）赤道輻合帶的季節(jié)變化

ITCZ的位置隨太陽(yáng)高度角的變化而南北移動(dòng)，分別在3月初和9月初到達(dá)它的最南和最北位置。

位置的南北移動(dòng)并不是關(guān)于赤道對(duì)稱的，它最南一般只能到5oS，最北卻可達(dá)到15oN附近。這個(gè)事實(shí)說(shuō)明除了太陽(yáng)高度角這個(gè)因子以外，地形和海陸分布等其它因子也影響熱帶輻合帶的季節(jié)變動(dòng)。

★（掌握）南亞高壓的概念

1、南亞高壓概念：南亞高壓是出現(xiàn)在青藏高原及鄰近地區(qū)上空的對(duì)流層上部的大型高壓系統(tǒng)，又稱青藏高壓或亞洲季風(fēng)高壓。

它是北半球夏季100-250百帕層上最強(qiáng)大、最穩(wěn)定的控制性環(huán)流系統(tǒng)，對(duì)夏季我國(guó)大范圍旱澇分布以及亞洲天氣都有重大影響。

█（理解）

2、南亞高壓的結(jié)構(gòu)特征：（1）具有行星尺度的反氣旋環(huán)流特征

夏季存在于青藏高原上空對(duì)流層上部的大型反氣旋環(huán)流系統(tǒng)，以高原為中心，其范圍從非洲一直延伸到西太平洋，約占所在緯圈的一半。

（2）對(duì)流層上部的暖高壓（南亞高壓的形成機(jī)制）

青藏高原在夏季是強(qiáng)熱源，高原上空整個(gè)對(duì)流層平均是個(gè)高溫區(qū)?？諝庠诟咴鲜軣嵘仙?，低層空氣輻合形成低壓環(huán)流，高層輻散形成高壓環(huán)流。

（3）南亞高壓具有獨(dú)特的垂直環(huán)流。

（4）南亞高壓控制區(qū)具有潮濕不穩(wěn)定特征，對(duì)流活動(dòng)非?；钴S。█（理解）南亞高壓的分布型：

南亞高壓在夏季期間的變動(dòng)可分為三個(gè)基本的天氣型過(guò)程：

（1）東部型過(guò)程，主要高壓中心在90oE以東，維持時(shí)間在5天以上。

500百帕西太平洋副熱帶高壓常西伸北跳，588位勢(shì)米線控制在長(zhǎng)江中下游，長(zhǎng)江流域少雨，而西北、東北地區(qū)一帶多雨。

（2）西部型過(guò)程，主要高壓中心在90oE以西，維持時(shí)間在5天以上。當(dāng)南亞高壓為西部時(shí)，500百帕588位勢(shì)米線偏東偏南，雨帶多在長(zhǎng)江流域。

（3）帶狀型過(guò)程，在50~140oE之間有幾個(gè)強(qiáng)度相當(dāng)?shù)母邏褐行?，維持時(shí)間較短，屬前兩型的過(guò)渡型。

▲（了解）南亞高壓對(duì)我國(guó)天氣的影響：

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1、南亞高壓脊線的位置和變動(dòng)與我國(guó)主要雨帶的位置和季節(jié)性變化有密切的關(guān)系。2、100百帕南亞高壓在120oE的脊線比500百帕西太平洋副熱帶高壓脊線提早10天左右北跳，而且100百帕南亞高壓脊線比500百帕西太平洋副熱帶高壓脊線偏北4~6個(gè)緯距，盛夏時(shí)要偏北6~7個(gè)緯距。

3、南亞高壓主要中心的位置和東西振蕩與我國(guó)主要雨帶中的中期變化也有密切的關(guān)系。當(dāng)南亞高壓轉(zhuǎn)為東部型時(shí)，西太副高將受到吸引而西伸，使江淮梅雨中斷。當(dāng)南亞高壓轉(zhuǎn)為西部型時(shí)，長(zhǎng)江流域處于長(zhǎng)波槽區(qū)，冷暖交鋒頻繁，梅雨偏多。

4、南亞高壓進(jìn)入高原到退出高原之間的時(shí)期，剛好是高原的雨季。

第九章

季風(fēng)

掌握季風(fēng)的概念，了解其形成機(jī)制，了解東亞夏季風(fēng)和南亞夏季風(fēng)的差異，了解東亞熱帶季風(fēng)和副熱帶季風(fēng)兩個(gè)分量的特性，掌握東亞夏季風(fēng)的主要組成成員；掌握寒潮的概念，了解其強(qiáng)度劃分和天氣特點(diǎn)，熟悉寒潮爆發(fā)路徑、爆發(fā)過(guò)程和條件。了解寒潮天氣系統(tǒng)和天氣過(guò)程，熟知寒潮爆發(fā)的關(guān)鍵區(qū)的位置和作用。

★（掌握）季風(fēng)的概念： 1、1971年外國(guó)氣象學(xué)家Colin S.Ramage對(duì)季風(fēng)的定義為：（1）1月與7月盛行風(fēng)向的變化有120o；（2）1月與7月盛行風(fēng)向的平均頻率超過(guò)40%；

（3）至少在1月和7月中有一個(gè)月的平均合成風(fēng)超過(guò)3m/s；

（4）在5o經(jīng)緯度矩形內(nèi)，這兩個(gè)月份中每個(gè)月氣旋與反氣旋的交替出現(xiàn)至少每?jī)赡暌淮?即冬季為反氣旋，夏季為氣旋)。2、1982年我國(guó)氣象學(xué)家張家誠(chéng)先生對(duì)季風(fēng)作了定義，他認(rèn)為季風(fēng)應(yīng)該滿足以下幾點(diǎn)：（1）（2）（3）盛行風(fēng)隨季節(jié)變化有很大的不同，甚至接近于相反的方向;兩種季風(fēng)各自有不同的發(fā)源地，其氣團(tuán)性質(zhì)有著本質(zhì)的差異;能夠給天氣造成明顯不同的各種季節(jié)，例如雨季和旱季，濕季和干季，冬季和夏季的明顯對(duì)比。

季風(fēng)環(huán)流是指形成季風(fēng)的高低空風(fēng)的垂直環(huán)流圈。

3、我國(guó)氣象學(xué)家陶詩(shī)言先生1986年這樣解釋季風(fēng)環(huán)流：由于大陸與海洋的冷熱源作用在冬夏季大陸和海洋之間會(huì)產(chǎn)生相反方向的氣流。

4、美國(guó)氣象學(xué)家Webster1987年對(duì)季風(fēng)作了簡(jiǎn)單明了的定義，他認(rèn)為季風(fēng)是冬、夏風(fēng)向的季節(jié)性反轉(zhuǎn)和干、濕期的季節(jié)性交替出現(xiàn)。

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5、季風(fēng)有三個(gè)特點(diǎn)，分別是：

（1）盛行風(fēng)隨著季節(jié)變化有很大差異，甚至接近于反向。（2）兩種季風(fēng)各有不同的源地，氣團(tuán)性質(zhì)有根本的不同。（3）能造成具有季節(jié)性差異的天氣現(xiàn)象。

6、全球4大季風(fēng)體系：南亞季風(fēng)、東亞季風(fēng)、非洲季風(fēng)和澳大利亞季風(fēng)。

7、亞洲季風(fēng)又包括（1）南亞季風(fēng)（印度季風(fēng)），屬于熱帶季風(fēng)；和（2）東亞季風(fēng)（中國(guó)季風(fēng)），包括副熱帶季風(fēng)。而東亞季風(fēng)包括東亞夏季風(fēng)、東亞冬季風(fēng)（寒潮）。

★（掌握）東亞夏季風(fēng)的主要組成成員：

1、澳大利亞冷氣流；東亞夏季風(fēng)的主要水汽通道之一。

南半球冬季澳大利亞陸地上的冷高壓，有向外輻散的氣流，其中北面的一支向北流動(dòng)，受地轉(zhuǎn)偏向力的作用在近地面轉(zhuǎn)向?yàn)闁|南風(fēng)，跨越赤道后轉(zhuǎn)為西南風(fēng)流向華南半島。2、110°E附近越赤道氣流；近地面澳大利亞冷氣流在110°E附近跨越赤道。

3、季風(fēng)槽；

近地面越赤道氣流在北半球受地轉(zhuǎn)偏向力的作用轉(zhuǎn)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，稱為西南季風(fēng)。西南季風(fēng)與北面Hadley環(huán)流支的低空支東北信風(fēng)相遇，形成赤道輻合帶，稱為季風(fēng)槽。

4、與季風(fēng)槽相聯(lián)系的季風(fēng)對(duì)流；

季風(fēng)槽內(nèi)有輻合上升氣流，造成季風(fēng)對(duì)流，釋放凝結(jié)潛熱，直接參與東亞夏季風(fēng)的活動(dòng)。

5、熱帶東風(fēng)急流；

熱帶東風(fēng)急流是高空系統(tǒng)，是南亞高壓南支氣流，在100~200mb上最為顯著。高空的東風(fēng)急流配合低空的西南季風(fēng)，對(duì)東亞夏季風(fēng)有動(dòng)力作用。

6、西太平洋副高；

低空季風(fēng)槽的北面就是西太平洋副熱帶高壓，它是東亞夏季風(fēng)必不可少的子系統(tǒng)。副高的南側(cè)吹東南風(fēng)，是東南季風(fēng)的締造者。東南季風(fēng)從西太平洋為東亞大陸帶來(lái)了充沛的水汽，是東亞夏季風(fēng)的另一個(gè)水汽通道。

7、梅雨鋒；

存在于副高的北側(cè)，在這里南方暖濕氣流與北方的冷干氣流相遇，有準(zhǔn)靜止鋒形成，造成季風(fēng)降水。六月份雨帶位于長(zhǎng)江流域，即是著名的梅雨，故稱此靜止鋒為梅雨鋒。

8、中緯度擾動(dòng)

因?yàn)闁|亞夏季風(fēng)包括副熱帶系統(tǒng)，所以它也受到中緯度地區(qū)系統(tǒng)的影響，因此，中緯度擾動(dòng)也是東亞夏季風(fēng)的成員。

▲（了解）東亞夏季風(fēng)與南亞夏季風(fēng)的區(qū)別：

1、東亞季風(fēng)系統(tǒng)包括南亞（印度）季風(fēng)和東亞季風(fēng)兩支季風(fēng)子系統(tǒng)。南亞夏季風(fēng)通常指印度夏季風(fēng)。

東亞夏季風(fēng)是較印度季風(fēng)系統(tǒng)更為復(fù)雜和獨(dú)立的季風(fēng)系統(tǒng)。東亞夏季風(fēng)可劃分為南海-西太

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平洋夏季風(fēng)和中國(guó)大陸東部-日本副熱帶兩個(gè)子系統(tǒng)（副熱帶高壓南北兩側(cè)各兩個(gè)系統(tǒng)）。

2、東亞夏季風(fēng)與南亞夏季風(fēng)的區(qū)別

（1）他們的來(lái)源、季風(fēng)成員及其影響的地區(qū)是不同的。（2）兩個(gè)季風(fēng)系統(tǒng)的冷熱源不同；

（3）東亞季風(fēng)活動(dòng)不僅與經(jīng)向海陸熱力差異有關(guān)，還與緯向海陸加熱差異緊密相連。（4）對(duì)南亞地區(qū)來(lái)說(shuō)，青藏高原位于北部，對(duì)于東亞地區(qū)來(lái)說(shuō)位于西部?！私猓┘撅L(fēng)的形成機(jī)制 季風(fēng)形成機(jī)制主要有以下幾種： 1.海陸熱力差異和行星風(fēng)帶的季節(jié)變化

（1）海陸差異產(chǎn)生經(jīng)典的海陸季風(fēng)，即冬季大陸為冷源，海洋為熱源，風(fēng)從大陸吹向海洋；夏季大陸為熱源，海洋為冷源，風(fēng)從海洋吹向大陸。海陸熱機(jī)造成的風(fēng)向變化反映了季風(fēng)的本質(zhì)。但這并非唯一原因。

（2）另一方面，在表面均勻的地球上，行星風(fēng)帶基本上是緯向的，太陽(yáng)輻射的季節(jié)變化，引起行星風(fēng)系地理分布的季節(jié)變化。在兩支行星風(fēng)帶交替的區(qū)域，盛行風(fēng)風(fēng)向隨季節(jié)近于反向。這種現(xiàn)象稱為行星季風(fēng)，以低緯地區(qū)（30oN~30oS)最為顯著。

東半球的低緯地區(qū)（從東非經(jīng)南亞到東亞以至西太平洋），海陸熱機(jī)和行星風(fēng)帶季節(jié)變化的作用一致，造成了全球最顯著的季風(fēng)氣候區(qū)。

2.大地形的作用

青藏高原對(duì)季風(fēng)環(huán)流既有熱力作用，又有地形動(dòng)力作用。

冬季青藏高原是冷源，低空形成冷高壓，盛行反氣旋環(huán)流，東南側(cè)盛行北-東北風(fēng)，與東亞冬季風(fēng)一致。

夏季青藏高原是個(gè)熱源，低空形成熱低壓，盛行氣旋式環(huán)流。它與西太平洋副高相配合，不僅使其東側(cè)的西南季風(fēng)增厚，而且使夏季西南季風(fēng)更加深入到華北以至東北地區(qū)。另外，夏季高原巨大的熱源，有助于高層南亞高壓和東風(fēng)急流的形成與維持，與印度西南季風(fēng)的爆發(fā)有直接關(guān)系。

3.南北半球氣流的作用

跨赤道的空氣輸送在季風(fēng)區(qū)最明顯，其中北印度洋是赤道氣流中最重要的通道。北半球夏季，亞洲南部?jī)芍Ъ撅L(fēng)環(huán)流都起源于南半球高壓系統(tǒng)。

以上諸因素中，海陸本身的熱力狀況及其差異，及行星風(fēng)帶的季節(jié)變化，是形成季風(fēng)的基礎(chǔ)，而大地形的動(dòng)力和熱力作用、半球間氣流的相互作用以及大氣內(nèi)部過(guò)程，起到加強(qiáng)季風(fēng)特色的作用。正因?yàn)檫@樣，南亞和東南亞是季風(fēng)的顯著地區(qū)。

除去以上幾個(gè)原因外，季風(fēng)形成的物理機(jī)制還有：多平衡態(tài)理論；正壓不穩(wěn)定理論；低頻振蕩的觸發(fā)作用；等等。

★（掌握）寒潮的概念：

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寒潮天氣過(guò)程是指冬半年一種與強(qiáng)大冷高壓相伴隨的大規(guī)模的強(qiáng)冷空氣活動(dòng)的大風(fēng)、降溫，伴有雨雪天氣的過(guò)程。

▲（了解）寒潮的強(qiáng)度劃分和天氣特點(diǎn)：

1、強(qiáng)度劃分：冷空氣活動(dòng)可劃分為全國(guó)性寒潮、區(qū)域性寒潮、強(qiáng)冷空氣和一般冷空氣四類。

2、冷空氣伴隨的天氣：

強(qiáng)冷空氣或寒潮過(guò)境時(shí)，突出的天氣表現(xiàn)是：大風(fēng)和劇烈降溫，有時(shí)伴有風(fēng)沙、雨、雪、雨凇和霜凍，春秋兩季江南地區(qū)還可能有雷暴產(chǎn)生。南方大風(fēng)持續(xù)天數(shù)往往比北方長(zhǎng)。

█（熟悉）寒潮爆發(fā)路徑、爆發(fā)過(guò)程和條件：

1、寒潮爆發(fā)路徑：

冷空氣經(jīng)關(guān)鍵區(qū)南下入侵我國(guó)有三條路徑，即東路、西路和西北路，包括從西伯利亞?wèn)|部經(jīng)蒙古東部—我國(guó)東北地區(qū)南下的路徑。

2、冷空氣三個(gè)源地：

（1）新地島以西的北冰洋洋面（約40%）。（2）新地島以東的北冰洋洋面（18%）。（3）冰島以南的大西洋洋面（約33%）。█（熟悉）寒潮爆發(fā)的關(guān)鍵區(qū)的位置和作用

1、所謂關(guān)鍵區(qū)是這樣定義的：據(jù)中央氣象臺(tái)統(tǒng)計(jì)，來(lái)自這三個(gè)源地并影響我國(guó)的冷空氣有95%都要經(jīng)過(guò)西伯利亞中部（70~90oE，43~65oN），并在那里積聚加強(qiáng)，我們稱該地區(qū)為“關(guān)鍵區(qū)”。

2、冷空氣經(jīng)關(guān)鍵區(qū)南下入侵我國(guó)。█（熟悉）寒潮爆發(fā)過(guò)程

首先需要有冷空氣的積聚，即醞釀階段。

其次，大量冷空氣積聚后向南爆發(fā)，即爆發(fā)階段。

實(shí)際天氣分析表明，強(qiáng)冷空氣或寒潮爆發(fā)南下，往往是一次高空槽發(fā)展加深成東亞大槽的過(guò)程。

█（熟悉）寒潮爆發(fā)條件 寒潮過(guò)程需要具備兩個(gè)基本條件：

（1）要有冷空氣的醞釀和積聚過(guò)程，即冷源條件；

（2）要有引導(dǎo)冷空氣入侵我國(guó)的合適流場(chǎng)，也即引導(dǎo)條件?！私猓┖钡奶鞖庀到y(tǒng)和天氣過(guò)程：

寒潮天氣系統(tǒng)有四種：極渦、極地高壓、寒潮地面高壓、寒潮冷鋒。

1、極渦：亞洲高緯上空穩(wěn)定維持一個(gè)強(qiáng)大的極渦時(shí)，對(duì)我國(guó)的寒潮天氣過(guò)程有很好的指示意義。中等以上強(qiáng)度的大范圍持續(xù)低溫都出現(xiàn)在北半球?qū)α鲗又?、上部，極渦發(fā)生一次斷裂分為兩個(gè)中心，形成偶極型環(huán)流。亞洲一側(cè)的極渦中心南壓到西伯利亞北部，冷空氣從西伯利亞源源

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南下，造成我國(guó)大范圍持續(xù)低溫。

2、極地高壓：導(dǎo)致極渦分裂 成偶極型，常常是由中、高緯度的阻塞高壓進(jìn)入極地并維持所致，當(dāng)極地高壓向南衰退與西風(fēng)帶上發(fā)展的長(zhǎng)波脊疊加時(shí)，我國(guó)將有寒潮天氣過(guò)程發(fā)生。

極地高壓的定義：（1）500百帕圖上有完整的反氣旋環(huán)流，能分析出不少于一根閉合等高線；（2）有相當(dāng)范圍的單獨(dú)的暖中心與位勢(shì)高度場(chǎng)配合；（3）暖性高壓主體在70Ｎ以北；（4）高壓維持在3天以上。

3、寒潮地面高壓：把寒潮全過(guò)程中的冷鋒后地面高壓稱為冷高壓，把高壓路徑當(dāng)作冷空氣路徑。

4、寒潮冷鋒：寒潮地面高壓的前緣有一條強(qiáng)度較強(qiáng)的冷鋒作為寒潮的前鋒，在高空等壓面上對(duì)應(yīng)有很強(qiáng)的鋒區(qū)。

▲（了解）寒潮的天氣過(guò)程

寒潮天氣過(guò)程主要有：小槽發(fā)展型（經(jīng)向型）、槽脊東移型（緯向型）和橫槽型（阻高崩潰型）。

第十章

天氣圖分析

掌握天氣圖底的有關(guān)知識(shí)，地圖的投影及比例尺，常用的天氣圖底圖；掌握地面天氣圖的填寫格式；了解地面天氣圖的分析項(xiàng)目及技術(shù)規(guī)定；掌握等壓面圖的概念，等壓面圖的填寫格式；了解等壓面圖的分析分析項(xiàng)目和技術(shù)規(guī)定；了解氣壓系統(tǒng)的空間配置，氣壓系統(tǒng)的靜力結(jié)構(gòu)和動(dòng)力結(jié)構(gòu)；掌握剖面圖的定義，了解空間垂直剖面圖和時(shí)間垂直剖面圖的繪制和分析；了解單站高空風(fēng)圖的填繪和分析；了解鋒面分析的基本流程和原則，了解熱帶流場(chǎng)的分析方法，了解高原天氣分析方法。

★（掌握）天氣圖底的有關(guān)知識(shí)

1、天氣圖

（1）天氣圖是填有各地同一時(shí)間氣象觀測(cè)記錄的特種地圖，它描述了某一瞬間某一區(qū)域的天氣情況。

（2）天氣圖分類：（1）地面天氣圖(地面圖)；（2）等壓面圖(高空?qǐng)D)；（3）輔助天氣圖等（剖面圖、單站高空風(fēng)分析圖、溫度一對(duì)數(shù)壓力圖等）。

2、天氣圖底圖

（1）天氣圖底圖是用來(lái)填寫各地氣象站觀測(cè)記錄的特種空白地圖。

（2）天氣圖底圖上標(biāo)繪有經(jīng)緯度、海陸分布、地形等，以便分析時(shí)考慮下墊面對(duì)天氣的影響。底圖上還標(biāo)有氣象站的區(qū)號(hào)、站號(hào)和主要城市名稱，供填圖和預(yù)報(bào)時(shí)使用。

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底圖上的范圍和比例尺的大小主要根據(jù)天氣分析內(nèi)容、預(yù)報(bào)時(shí)效、季節(jié)和地區(qū)等而定?！铮ㄕ莆眨┑貓D的投影

1、地圖投影：我們將地球上的經(jīng)、緯線及海岸線在平面上表示出來(lái)的方法叫做地圖投影。

2、選擇地圖投影方法時(shí)，主要考慮以下幾點(diǎn)：

①正形：即在每一點(diǎn)上，經(jīng)圈及緯圈的縮尺一樣，地球上兩交線間的交角也保持不變，這樣可保持地區(qū)的形狀。

②等面積：即各區(qū)域的縮尺一樣，因而在底圖上的任一區(qū)域的面積，都與實(shí)際地球表面該區(qū)域的面積有一定比例關(guān)系，但形狀和方向有差異。

③正向：即保持方向準(zhǔn)確，各區(qū)域經(jīng)緯線都正交。在天氣分析上主要考慮正向和正形?！铮ㄕ莆眨?/p>

3、常用的天氣圖底圖

有 蘭勃特(Lambert)正形圓錐投影圖、極射赤面投影圖和墨卡托(Mercator)投影圖三種：(一)蘭勃特(Lambert)正形圓錐投影圖：也稱雙標(biāo)準(zhǔn)緯線圓錐投影法，最適用于作中緯度地區(qū)的天氣圖。歐亞高空?qǐng)D和地面圖一般都采用這種投影。

該投影是將平面圖紙卷成圓錐形，與地球儀的30°和60°緯圈相割，并把光源置于地球中心，將經(jīng)緯線及地形投影到圓錐形的圖紙上，然后將圖紙展開成扇形，再加適當(dāng)訂正，即得蘭勃特投影圖。在這種投影圖上，經(jīng)線呈放射形直線，緯線呈同心圓弧，相割的兩緯圈(30°和60°)的長(zhǎng)度與地球儀上對(duì)應(yīng)處的實(shí)際長(zhǎng)度相符，稱為標(biāo)準(zhǔn)緯線。在兩標(biāo)準(zhǔn)緯線之內(nèi)各緯圈的長(zhǎng)度相應(yīng)地縮小了。而在兩標(biāo)準(zhǔn)緯線之外各緯圈的長(zhǎng)度則相應(yīng)地放大了。

(二)極射赤面投影圖：適于高緯度地區(qū)，一般用作北半球天氣圖和極地天氣圖。這種投影方法是將光源置于南極S，平面圖紙MN與北緯60 °相交割，把地球表面上各點(diǎn)投影在此平面圖紙上。用這種投影法作成的地圖，其經(jīng)線為一組由北極向赤道發(fā)出的放射形直線，緯線為一組圍繞北極的同心圓。這種投影保持正向和正形，但放大率隨緯度的不同而不同。緯度愈低，放大率愈大。

(三)墨卡托(Mercator)投影圖：主要適用于作赤道或低緯地區(qū)的天氣圖底圖。

這種投影用一圓筒面與南北緯度22.5°圈相交，光源放在地球中心進(jìn)行投影。把圓筒展開便作成一張地圖。在這種地圖上經(jīng)、緯線都是以直線表示的。在低緯地區(qū)用這種投影與實(shí)況較為接近，而在高緯地區(qū)投影面積放大倍數(shù)太大。

★（掌握）地圖比例尺

1、比例尺：地圖上兩點(diǎn)間的長(zhǎng)度與地表上相應(yīng)兩點(diǎn)間的實(shí)際長(zhǎng)度之比，叫做比例尺，或稱縮尺。

2、其表示法主要有：

（1）比例式；（2）圖解式；（3）斜線圖解尺或稱復(fù)式圖解尺。★（掌握）地面天氣圖填圖格式

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N—總云量、VV—能見(jiàn)度、WW—現(xiàn)在天氣現(xiàn)象、W1W2—過(guò)去天氣現(xiàn)象；

PPPP—海平面氣壓、TTT—?dú)鉁?、TdTdTd—露點(diǎn)溫度、a—3h氣壓傾向、ppp—3h氣壓變量； Nh—代表低云量、CH、CM、CL—高、中、低云云狀。

P0P0P0P0—本站氣壓、、h—低云云高、RRR—過(guò)去6h的降水量等。SpSpspsp—特殊天氣現(xiàn)象 TxTxTx—過(guò)去24h最高溫度 ▲（了解）地面天氣圖分析的分析項(xiàng)目及技術(shù)規(guī)定

1、地面天氣圖分析的分析項(xiàng)目

地面天氣圖的分析項(xiàng)目通常包括海平面氣壓場(chǎng)、三小時(shí)變壓場(chǎng)、天氣現(xiàn)象和鋒。

2、分析原則（1）等值線原則

a)在同一條等值線上，其數(shù)值處處相等； b)等值線一側(cè)的數(shù)值應(yīng)高（低）于另一側(cè)；

c)等值線不能相交，不能分叉，不閉合的等值線不能在圖中中斷； d)兩個(gè)高值區(qū)或兩個(gè)低值區(qū)之間相鄰等值線的數(shù)值應(yīng)相等。

（2）地轉(zhuǎn)風(fēng)關(guān)系： 即等壓線和風(fēng)向平行。在北半球，觀測(cè)者“背風(fēng)而立，低壓在左，高壓在右”。

但由于地面摩擦作用，風(fēng)向與等壓線有一定的交角，即風(fēng)從等壓線的高壓一側(cè)吹向低壓一側(cè)，風(fēng)向和等壓線的交角，在海洋上一般為15度，在陸地平原地區(qū)約為30度。

3、繪制等壓線的技術(shù)規(guī)定

（1）等壓線每隔2.5百帕畫一條，基線的數(shù)值規(guī)定為：1000.0百帕。

（2）在地面天氣圖上等壓線應(yīng)畫到圖邊，否則應(yīng)閉合起來(lái)。在非閉合的等壓線兩端應(yīng)標(biāo)注等壓線的百帕數(shù)值。如等壓線是閉合的，則在等壓線的上端開一小缺口，在缺口中間標(biāo)注百帕值，這數(shù)值要標(biāo)注得與緯線平行。

（3）在低壓中心用紅色鉛筆標(biāo)注“低(”或“D”),代表低壓。高壓中心用藍(lán)色鉛筆標(biāo)注“高”（“Ｇ”），代表高壓。

★（掌握）等壓面圖的概念，等壓面圖的填寫格式

1、等壓面圖的概念 空間氣壓相等的各點(diǎn)組成的面稱為等壓面，用來(lái)表示等壓面的起伏形勢(shì)的圖稱為等壓面形勢(shì)圖。

2、等壓面上位勢(shì)值高的地方氣壓高，位勢(shì)低的地方氣壓低，等高線密集的地方表示氣壓水平梯度大。

3、日常分析的等壓面絕對(duì)形勢(shì)圖（常用AT圖表示）有以下幾種： AT850圖，850百帕等壓面圖，位勢(shì)高度通常為1500gpm左右。AT700圖，700百帕等壓面圖，位勢(shì)高度通常為3000gpm左右。AT500圖，500百帕等壓面圖，位勢(shì)高度通常為5500gpm左右。

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AT300圖，300百帕等壓面圖，位勢(shì)高度通常為9000gpm左右。AT200圖，200百帕等壓面圖，位勢(shì)高度通常為12000gpm左右。AT100圖，100百帕等壓面圖，位勢(shì)高度通常為16000gpm左右。

4、等壓面的填寫

填寫格式：位勢(shì)高度、氣溫、氣溫與露點(diǎn)差、風(fēng)向、風(fēng)速。▲（了解）等壓面圖的分析項(xiàng)目和技術(shù)規(guī)定

1、等壓面圖的分析項(xiàng)目包括：（具體參看課本Ｐ177-178）等高線、等溫線、等比濕線、槽線、切變線、溫度平流等。

2、等壓面圖的技術(shù)規(guī)定：

（1）等高線：等高線用黑色鉛筆以平滑的實(shí)線繪制。每隔40gpm畫一條。

（2）等溫線：等高線用紅色鉛筆細(xì)實(shí)線繪制。以0℃為基準(zhǔn)，每隔4℃畫一條等溫線。（3）槽線和切變線：用棕色鉛筆畫出槽線和切變線。槽線：低壓區(qū)中各等高線曲率最大點(diǎn)連線。

切變線：在等高線稀疏區(qū)，著眼與風(fēng)場(chǎng)特征，切變線兩側(cè)風(fēng)場(chǎng)呈氣旋式切邊。▲（了解）氣壓系統(tǒng)的空間配置

氣壓系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)可分為溫壓場(chǎng)對(duì)稱系統(tǒng)和溫壓場(chǎng)不對(duì)稱系統(tǒng)。

1、溫壓場(chǎng)對(duì)稱系統(tǒng)：（1）深厚對(duì)稱暖高壓和冷低壓（2）淺薄對(duì)稱冷高壓和暖低壓

2、溫壓場(chǎng)不對(duì)稱系統(tǒng)：

是地面圖上冷暖中心和高低壓中心不重合系統(tǒng)。隨著高度的增加，低壓中心軸線向冷區(qū)傾斜，高壓脊線向暖區(qū)傾斜。

▲（了解）氣壓系統(tǒng)的靜力結(jié)構(gòu)和動(dòng)力結(jié)構(gòu)

1、氣壓系統(tǒng)的靜力結(jié)構(gòu)：

（1）氣壓系統(tǒng)的靜力結(jié)構(gòu)是指氣壓系統(tǒng)的溫壓場(chǎng)的配置關(guān)系和氣壓系統(tǒng)的空間變化，這兩者之間有著密切的聯(lián)系。

（2）氣壓系統(tǒng)的靜力結(jié)構(gòu)：高緯度等壓面間的厚度小，低緯度等壓面間的厚度大，在一定高度上，高緯度的等壓面將比低緯度低。

2、氣壓系統(tǒng)的動(dòng)力結(jié)構(gòu)：課本P181-182 氣壓系統(tǒng)的水平環(huán)流及其隨高度的變化，以及相應(yīng)的渦度、散度、垂直運(yùn)動(dòng)的分布等?！铮ㄕ莆眨┢拭鎴D的定義

1、剖面圖又稱垂直剖面圖，是氣象要素在垂直方向的分布。

2、有空間剖面圖和時(shí)間垂直剖面圖兩種。

▲（了解）空間垂直剖面圖的繪制和分析（182-183）

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1、繪制

（1）選擇基線選擇。（2）填寫：

氣溫、露點(diǎn)、比濕、假相當(dāng)位溫或位溫。

▲（了解）時(shí)間垂直剖面圖的繪制和分析（185-186）

為了便于分析系統(tǒng)過(guò)境的時(shí)間，時(shí)間坐標(biāo)的方向，通常根據(jù)天氣系統(tǒng)的移動(dòng)方向來(lái)選擇：對(duì)于天氣系統(tǒng)自西向東移動(dòng)，剖面圖的起始時(shí)間應(yīng)列在右端，時(shí)間從右向左推進(jìn)。

▲（了解）單站高空?qǐng)D的填繪與分析

1、單站高空?qǐng)D

單站高空風(fēng)圖是一張將某站測(cè)得的高空風(fēng)風(fēng)向、風(fēng)速填在極坐標(biāo)上的圖。

2、單站高空風(fēng)分析（1）冷暖平流分析

在自由大氣中的某層若有冷平流時(shí)，該層中的風(fēng)隨著高度升高將發(fā)生逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)；若有暖平流時(shí)，則風(fēng)隨著高度的升高將會(huì)發(fā)生順時(shí)針偏轉(zhuǎn)。

（2）大氣穩(wěn)定度分析

相對(duì)不穩(wěn)定區(qū)分析：在單站高空風(fēng)圖上，如有上下相鄰的兩個(gè)較厚的氣層，熱成風(fēng)方向有明顯的不同，則可將兩氣層的熱成風(fēng)平移到空白處，繪成交叉的兩條矢線，交點(diǎn)表示本站所在處，四個(gè)部分分別表示相對(duì)于測(cè)站的部位。凡是上層為冷區(qū)，下層為暖區(qū)的那個(gè)部位，就是相對(duì)不穩(wěn)定區(qū)。

（3）鋒面的分析

利用單站高空風(fēng)圖，還可以判斷鋒面的性質(zhì)、鋒區(qū)所在的位置、鋒區(qū)的強(qiáng)度以及鋒的移動(dòng)速度及走向。

▲（了解）鋒面分析的基本流程和原則

1.首先按照歷史連續(xù)性的原則，將過(guò)去鋒面的位置描在待分析的天氣圖上，根據(jù)過(guò)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。

2.然后結(jié)合高空?qǐng)D和衛(wèi)星圖像判斷地面圖上鋒的位置和類型。

3.最后根據(jù)地面圖上的各氣象要素分布及探空和測(cè)風(fēng)資料具體確定鋒的類型和位置。▲（了解）熱帶流場(chǎng)的分析方法（204）1.直接法 2.等風(fēng)向線法

▲（了解）高原天氣分析方法 1.24小時(shí)變壓分析 2.距平法

3.其他方法：流線分析

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第三篇：天氣學(xué)原理復(fù)習(xí)題

（氣團(tuán)與鋒）復(fù)習(xí)思考題

什么是氣團(tuán)？什么是鋒？ 氣團(tuán)在什么地方形成？

氣團(tuán)性質(zhì)的改變是如何發(fā)生的？ 氣團(tuán)是如何分類的？ 鋒如何分類？

鋒面坡度主要取決于什么因素？ 鋒的動(dòng)力學(xué)條件和運(yùn)動(dòng)學(xué)條件

等壓面上鋒區(qū)附近的溫度場(chǎng)分布有什么特點(diǎn)？

等壓面圖上，鋒區(qū)附近的高度場(chǎng)一般有什么特征？

地面圖上，各種要素（T、P、ΔP3、風(fēng)場(chǎng)、天氣區(qū)等）各有什么特征？ 如何判斷地面圖上鋒的移動(dòng)規(guī)律？“引導(dǎo)氣流”法的實(shí)質(zhì)是什么？ 什么是鋒生和鋒消？如何從天氣圖上判斷鋒生和鋒消？ 嘗試在思想中建立鋒的生、消、移動(dòng)以及天氣變化的圖象

氣旋與反氣旋部分

名詞：低壓、氣旋、高壓、反氣旋、氣旋加深、氣旋填塞、反氣旋發(fā)展、氣旋強(qiáng)度、反氣旋強(qiáng)度、鋒面氣旋、達(dá)因補(bǔ)償原理、氣旋再生、氣旋族、錮囚氣旋、蒙古氣旋、黃河氣旋、江淮氣旋、熱低壓、曲率渦度、切變渦度

大氣環(huán)流與大氣長(zhǎng)波思考題

1、概念：大氣環(huán)流、經(jīng)圈環(huán)流、水平環(huán)流、長(zhǎng)波調(diào)整、阻塞高壓、切斷低壓、切變線、西南渦、極渦、西風(fēng)角動(dòng)量、急流、行星鋒區(qū)、急流出口區(qū)、急流入口區(qū)、上下游效應(yīng)、渦度平流、熱成風(fēng)渦度平流、疏散槽、匯合槽

2、什么是大氣長(zhǎng)波？長(zhǎng)波的移動(dòng)受哪些因素影響？

3、北半球大氣環(huán)流場(chǎng)的分布有什么特征？

4、影響大氣環(huán)流的主要影響因素有哪些？各起什么作用？

5、大氣環(huán)流的季節(jié)變化有哪些特征？

6、高空急流和行星鋒區(qū)有什么聯(lián)系？

7、等壓面上槽脊振幅的變化應(yīng)從哪些方面進(jìn)行判斷？

8、西風(fēng)帶中長(zhǎng)波槽脊的結(jié)構(gòu)有什么特征？

9、青藏高原大地形對(duì)大氣環(huán)流特征的形成有什么影響？

中小尺度系統(tǒng)要點(diǎn)及思考題 對(duì)流發(fā)展與大氣穩(wěn)定度的關(guān)系 2 對(duì)流天氣發(fā)展的必要條件 3 對(duì)流發(fā)展的熱力和動(dòng)力條件 4 中小尺度天氣系統(tǒng)的基本特征

5中小尺度天氣系統(tǒng)垂直速度量級(jí)、散度量級(jí)

6雷暴單體的生命史、結(jié)構(gòu)與強(qiáng)風(fēng)暴云的主要差別 7雷暴高壓的形成和結(jié)構(gòu)

8強(qiáng)風(fēng)暴云與雷暴單體的形成條件的區(qū)別

9有利颮線系統(tǒng)形成的大尺度環(huán)流形勢(shì)和中尺度條件 10颮線與鋒的區(qū)別

11龍卷的定義及其天氣影響。12重力波對(duì)天氣的影響。

13中尺度天氣分析方法的主要持點(diǎn)

14舉例說(shuō)明對(duì)流性天氣產(chǎn)生的有利的大尺度天氣形勢(shì)

大型降水過(guò)程思考題

（1）大型降水過(guò)程中行星鋒區(qū)與副熱帶高壓活動(dòng)特點(diǎn)及關(guān)系。（2）500hPa上的短波槽對(duì)地面天氣系統(tǒng)及降水的影響。（3）預(yù)報(bào)暴雨發(fā)生時(shí)的思考著眼點(diǎn)。

（4）副熱帶高壓在大型降水過(guò)程中的關(guān)鍵作用。

（5）高緯度長(zhǎng)波或超長(zhǎng)波活動(dòng)對(duì)大型降水形成的作用。（6）水汽輸送條件的分析和判斷。

（7）華南前汛期降水、梅雨降水、華北東北盛夏降水對(duì)應(yīng)的大氣環(huán)流形勢(shì)特點(diǎn)。（8）影響華南前汛期降水、梅雨降水、華北東北盛夏降水天氣系統(tǒng)的特點(diǎn)。（9）如何分析導(dǎo)致大型降水發(fā)生的垂直運(yùn)動(dòng)條件。

寒潮過(guò)程思考題

（1）寒潮過(guò)程中地面鋒面和冷高壓中心的活動(dòng)特點(diǎn)。（2）500hPa上的高度槽是如何影響地面鋒活動(dòng)。（3）預(yù)報(bào)寒潮南下時(shí)的思考著眼點(diǎn)。

（4）關(guān)鍵區(qū)在預(yù)報(bào)冷空氣堆積和預(yù)報(bào)時(shí)的關(guān)鍵參考作用。（5）極渦在預(yù)報(bào)寒潮冷空氣形成中的作用。（6）長(zhǎng)波調(diào)整在與寒潮爆發(fā)的關(guān)系。（7）冷空氣堆積過(guò)程中長(zhǎng)波有無(wú)調(diào)整。

（8）預(yù)報(bào)東亞地區(qū)的寒潮爆發(fā)如何觀察東亞大槽對(duì)長(zhǎng)波調(diào)整即將發(fā)生的指示作用。

（9）如何分析引導(dǎo)寒潮冷空氣南下高空槽的發(fā)展變化。

熱帶副熱帶天氣系統(tǒng)思考題

（1）副熱帶高壓的空間結(jié)構(gòu)，季節(jié)變化特點(diǎn)及與東亞雨帶、環(huán)流季節(jié)變化的關(guān)系。

（2）南亞高壓的空間結(jié)構(gòu)，季節(jié)變化特點(diǎn)及與東亞雨帶、環(huán)流季節(jié)變化的關(guān)系。（3）ITCZ的空間結(jié)構(gòu)，季節(jié)變化特點(diǎn)及與東亞雨帶、環(huán)流季節(jié)變化的關(guān)系。（4）東**的定義、形成、結(jié)構(gòu)特征及其對(duì)我國(guó)天氣的影響。（5）赤道反氣旋與赤道緩沖區(qū)、洋中槽的概念。

（6）熱帶云團(tuán)的定義、分類、結(jié)構(gòu)及其發(fā)生發(fā)展機(jī)制。（7）西太平洋副熱帶高壓的形成機(jī)制和變化規(guī)律。（8）南亞高壓的形成機(jī)制和變化規(guī)律。（9）ITCZ與熱帶云團(tuán)、臺(tái)風(fēng)的關(guān)系

臺(tái)風(fēng)過(guò)程思考題

（1）臺(tái)風(fēng)的空間結(jié)構(gòu)，季節(jié)變化特點(diǎn)及與環(huán)流季節(jié)變化的關(guān)系。（2）臺(tái)風(fēng)的群集性，與海洋上層熱含量分布的關(guān)系。（3）臺(tái)風(fēng)發(fā)生與ITCZ的關(guān)系，與赤道反氣旋的關(guān)系。（4）臺(tái)風(fēng)移動(dòng)與副熱帶高壓的關(guān)系。（5）臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度及命名。

（6）臺(tái)風(fēng)發(fā)生與發(fā)展的必要條件及其機(jī)制。（7）影響臺(tái)風(fēng)移動(dòng)和路徑的因素。（8）臺(tái)風(fēng)發(fā)展的物理機(jī)制。

（9）臺(tái)風(fēng)與SST及周圍天氣系統(tǒng)的相互作用。

亞洲季風(fēng)系統(tǒng)思考題

（1）亞洲季風(fēng)的定義。（2）亞洲季風(fēng)系統(tǒng)成員。（3）季風(fēng)如何形成。（4）季風(fēng)系統(tǒng)的成員。

（5）季風(fēng)與兩半球氣流的相互作用。

（6）高原大地形在亞洲季風(fēng)形成中的作用。（7）季風(fēng)的季節(jié)變化規(guī)律。（8）季風(fēng)環(huán)流系統(tǒng)。

（9）季風(fēng)與大氣低頻震蕩的關(guān)系。

期中復(fù)習(xí)題 氣團(tuán)性質(zhì)的改變是如何發(fā)生的？ 如何確定鋒的動(dòng)力學(xué)條件和運(yùn)動(dòng)學(xué)條件? 3 等壓面圖上，鋒區(qū)附近溫度場(chǎng)分布有什么特點(diǎn)？鋒區(qū)附近高度場(chǎng)一般有什么特征？ 如何確定鋒的強(qiáng)度?如何判斷地面圖上鋒的移動(dòng)速度和鋒強(qiáng)度的變化？ 5 地面氣旋或反氣旋與高空系統(tǒng)有什么對(duì)應(yīng)關(guān)系？什么原因造成這種配置？ 地面氣旋或反氣旋的發(fā)展變化主要與什么因素有關(guān)？地形對(duì)氣旋和反氣旋有什么影響？ 圖示冷暖平流、渦度平流。等壓面圖上槽脊振幅的變化與哪些因素有關(guān)？ 8 什么是大氣長(zhǎng)波？長(zhǎng)波的移動(dòng)受哪些因素影響？ 9 北半球大氣環(huán)流場(chǎng)的分布有什么特征？ 影響大氣環(huán)流的主要影響因素有哪些？各起什么作用？ 11 簡(jiǎn)述大氣環(huán)流季節(jié)變化的特征.12 舉例說(shuō)明高空急流和行星鋒區(qū)的聯(lián)系.13 簡(jiǎn)述青藏高原大地形對(duì)大氣環(huán)流形成的影響.14 試說(shuō)明高、低環(huán)流指數(shù)持續(xù)、轉(zhuǎn)換與寒潮發(fā)生的關(guān)系 1 什么是氣團(tuán)？什么是鋒？氣團(tuán)性質(zhì)的改變是如何發(fā)生的？ 2 鋒的動(dòng)力學(xué)條件和運(yùn)動(dòng)學(xué)條件 等壓面上，鋒區(qū)附近的溫度場(chǎng)分布有什么特點(diǎn)？鋒區(qū)附近的高度場(chǎng)一般有什么特征？ 如何判斷地面圖上鋒的移動(dòng)和強(qiáng)度的變化？ 地面氣旋或反氣旋對(duì)應(yīng)的高空系統(tǒng)是什么？什么原因造成這種配置關(guān)系？ 6 地面氣旋或反氣旋的發(fā)展變化主要與什么因素有關(guān)？地形對(duì)氣旋和反氣旋有什么影響？ 圖示冷暖平流、渦度平流。如何在等壓面圖上判斷槽脊振幅的變化？ 8 鋒面氣旋的形成大概有幾種類型？各種類型分別具有什么特點(diǎn)？ 9 什么是大氣長(zhǎng)波？長(zhǎng)波的移動(dòng)受哪些因素影響？ 10 北半球大氣環(huán)流場(chǎng)的分布有什么特征？ 影響大氣環(huán)流的主要影響因素有哪些？各起什么作用？ 12 大氣環(huán)流的季節(jié)變化有哪些特征？ 13 高空急流和行星鋒區(qū)有什么聯(lián)系？ 青藏高原大地形對(duì)大氣環(huán)流形成有什么影響？

第四篇：天氣學(xué)診斷實(shí)習(xí)報(bào)告

南京信息工程大學(xué)天氣學(xué)診斷分析實(shí)習(xí)報(bào)告

實(shí)習(xí)名稱天氣學(xué)診斷分析日期2016年12月17日得分指導(dǎo)教師 系大氣科學(xué)專業(yè)大氣科學(xué)年級(jí)班次姓名學(xué)號(hào)

一、實(shí)習(xí)目的

熟練使用天氣學(xué)原理和中國(guó)天氣中所學(xué)的知識(shí)，診斷分析常用的動(dòng)力和熱力參量（渦度、散度、渦度平流、溫度平流、水汽通量、水汽通量散度、垂直速度等）。

1、學(xué)會(huì)使用Fortran 程序讀入有格式的數(shù)據(jù)文件，輸出二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件。

2、學(xué)會(huì)使用Fortran 編程計(jì)算渦度、散度、渦度平流、溫度平流、水汽通量、水汽通量散度、垂直速度等動(dòng)力和熱力參量。

3、學(xué)會(huì)使用Grads 讀入二進(jìn)制數(shù)據(jù)文件，繪制等值線圖、矢量圖等，并存儲(chǔ)。

4、掌握如何分析得到的各物理量的圖形。

二、實(shí)習(xí)要求

完成計(jì)算各物理量的Fortran程序，并畫出各物理量的圖形，結(jié)合所繪出的圖形，分析這次南方氣旋形成時(shí)各要素場(chǎng)的配置情況，對(duì)這次降水過(guò)程進(jìn)行天氣診斷分析。

三、實(shí)習(xí)資料

該過(guò)程的觀測(cè)資料和再分析資料，實(shí)習(xí)要求用micaps資料進(jìn)行計(jì)算和分析。

1、觀測(cè)資料：計(jì)算范圍：東經(jīng)30-160，北緯10-80，格距 2.5*2.5。所給要素為高度場(chǎng)，風(fēng)場(chǎng)，溫度以及溫度露點(diǎn)差，共11層。時(shí)次是2013年5月21日08時(shí)到2013年5月31日18時(shí)，每12小時(shí)一次，共22個(gè)時(shí)次。

2、再分析資料：東經(jīng)30-160，北緯10-80，格距 2.5*2.5。所給要素為高度場(chǎng)，風(fēng)場(chǎng)，溫度以及比濕（單位為：kg/kg），共17層，時(shí)次是2013年1月1日00時(shí)到2013年5月31日20時(shí)，每6小時(shí)一次，共604個(gè)時(shí)次。

四、實(shí)習(xí)內(nèi)容：

1.利用所給資料和繪圖軟件繪制等高線、等壓線、等溫線，了解當(dāng)時(shí)環(huán)流形勢(shì)（主要是500和850hPa）。

2.計(jì)算渦度和散度（主要是300，500，850hPa），500hPa實(shí)測(cè)風(fēng)渦度平流，計(jì)算850hPa溫度平流并繪圖，利用高空和地面形勢(shì)預(yù)報(bào)方程，從熱力和動(dòng)力因子分析南方氣旋生成、發(fā)展的原因，以及散度高低層的配置。

3.計(jì)算850，700，500hPa水汽通量并繪圖，分析水汽通量輸送較大的層次及水汽通量散度，指出水汽輸送通道大致范圍，并說(shuō)明水汽輻合區(qū)域的位置，什么位置有利于降水的發(fā)生，原因是什么。比較水汽通量中水汽平流和風(fēng)的散度項(xiàng)的大小

4.編制計(jì)算垂直速度程序，并繪制500hPa垂直速度。用第二種修正方案，其中大氣層頂?shù)拇怪彼俣瓤梢灾苯硬捎?，也可以用絕熱法。

5.以上任務(wù)完成后，有興趣的同學(xué)可以編寫計(jì)算流函數(shù)和勢(shì)函數(shù)的程序。也可以對(duì)以上計(jì)算結(jié)果模仿文獻(xiàn)繪制一些垂直剖面圖等，從不同角度對(duì)該次過(guò)程進(jìn)行分析。

五、結(jié)果分析

本次實(shí)習(xí)內(nèi)容為2013年5月25-28日一次南方氣旋發(fā)展過(guò)程，25日20時(shí)氣旋在貴州境內(nèi)生成，處于波動(dòng)階段，至26日08時(shí)發(fā)展成熟，此時(shí)降雨強(qiáng)度也明顯加大，氣旋在成熟階段持續(xù)了近一天時(shí)間，26日20時(shí)氣旋發(fā)展至最強(qiáng)，且移動(dòng)緩慢，于27日20時(shí)開始減弱，28日08時(shí)氣旋填塞。①環(huán)流形勢(shì)分析

從850hpa的高度場(chǎng)可以看出，5月25日20時(shí)大約在北緯30度、東經(jīng)100度貴州附近有一個(gè)氣旋生成，氣旋強(qiáng)度較弱，之后開始加強(qiáng)并向東移動(dòng)。500hpa高空大約東經(jīng)85度附近有一個(gè)低槽，此后低槽緩慢東移并加強(qiáng)發(fā)展。初始階段溫度場(chǎng)大致落后于高度場(chǎng)，為氣旋發(fā)展提供有利的發(fā)展條件，這是此次南方氣旋過(guò)程的環(huán)流背景。中低空東移的低渦和切變線是主要的影響系統(tǒng)，此次氣旋活動(dòng)伴隨著降雨的發(fā)生。

②500hPa渦度平流

分析：500hpa的8個(gè)時(shí)次渦度平流差異較大，高低值中心有些散亂，但從正負(fù)值所處的區(qū)域來(lái)分析，可大致得出，5月25日東經(jīng)95度地區(qū)有正渦度平流中心，對(duì)應(yīng)有利于氣旋的形成，隨后正渦度平流中心向東移動(dòng)，氣旋也隨之向東移動(dòng)。正相對(duì)渦度平流對(duì)應(yīng)的是負(fù)變高，為槽的發(fā)展和形成創(chuàng)造良好的條件，而負(fù)相對(duì)渦度平流對(duì)應(yīng)的是正變高，有利于脊的發(fā)展和形成，500hPa高度上的正渦度平流是氣旋生成重要條件，氣旋在我國(guó)大約西南地區(qū)形成，隨后往東移動(dòng)。

③850hPa溫度平流

分析：從850hpa溫度平流的圖中可以看出，有冷平流從我國(guó)北方向東部沿海輸送冷空氣，較弱的暖平流從南海洋面向東部沿海輸送暖濕空氣，在我國(guó)中東部地區(qū)匯聚，為降水提供有利的條件。從500hpa的溫度平流可以看出，大致槽前有暖平流，槽后有冷平流，有利于槽的加深發(fā)展，槽的加深發(fā)展有利于地面槽前的氣旋加深發(fā)展。

分析高低空的散度：在我國(guó)東部高空有輻散，地空有輻合，對(duì)應(yīng)著上升運(yùn)動(dòng)，為降水提供有利的條件。④850hPa水汽通量

分析：從850hPa水汽通量圖可看出，水汽主要來(lái)自于洋面上，水汽通量矢量箭頭匯集與此地，有較強(qiáng)的水汽來(lái)自南海和我國(guó)東部沿海地區(qū)，是較強(qiáng)的水汽輸送帶，西南方向即孟加拉灣地區(qū)也有些微水汽通量，作用要弱一些，為降水提供了充足的水汽條件。低層水汽通量較大。

⑤850hPa水氣通量散度

分析：水汽通量散度在我國(guó)沿海，也即氣旋對(duì)應(yīng)的區(qū)域是負(fù)值中心，水汽通量的負(fù)值中心是對(duì)應(yīng)著水汽的輻合，這也說(shuō)明氣旋附近有著很強(qiáng)的降水。5月25日20時(shí)，水汽通量輻合，之后最大輻合區(qū)隨著氣旋東移。水汽輻合持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，輻合較強(qiáng)，為此次暴雨提供了充足的水汽。

對(duì)各層水汽通量和散度場(chǎng)的對(duì)比分析:發(fā)現(xiàn)在低層850hpa和900hpa水汽通量較大地區(qū)風(fēng)的散度也比較大，水汽輻合比較明顯，為降水提供有利條件。由于其低層?xùn)|南邊有著豐富的水汽輸送，而從北面有冷空氣南下，干冷和暖濕的氣流在我國(guó)東部地區(qū)相遇，水汽在此處輻合，有利于降水的發(fā)生，氣旋附近會(huì)形成強(qiáng)烈的輻合上升運(yùn)動(dòng)，有利于降水的形成。

⑥500hPa垂直速度

分析：在w方程中，負(fù)值代表上升，正值代表下沉。對(duì)流運(yùn)動(dòng)得以形成，主要?dú)w功于垂直運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生，而我們可以通過(guò)散度來(lái)衡量大氣的垂直運(yùn)動(dòng)情況，低空輻合，高層輻散對(duì)應(yīng)著上升運(yùn)動(dòng)。通過(guò)對(duì)高低層散度的分析，可以看出來(lái)，在降水區(qū)多是低層輻合，而高層對(duì)應(yīng)著輻散。5月25日上升運(yùn)動(dòng)不太強(qiáng)，隨后上升運(yùn)動(dòng)向我國(guó)東部地區(qū)擴(kuò)展。26日上升運(yùn)動(dòng)達(dá)到最強(qiáng)，強(qiáng)烈的垂直上升運(yùn)動(dòng)為此次降水的形成提供了充足的動(dòng)力條件，此時(shí)降雨強(qiáng)度也是最強(qiáng)的。隨后上升運(yùn)動(dòng)明顯減弱，氣旋于27日20時(shí)開始減弱，28日08時(shí)氣旋填塞。

六、實(shí)習(xí)小結(jié)

通過(guò)對(duì)本次南方氣旋的分析，讓我對(duì)南方氣旋的生成過(guò)程有了深刻的認(rèn)識(shí)，讓我認(rèn)識(shí)到氣旋生成的動(dòng)力、熱力、水汽及垂直運(yùn)動(dòng)等條件。本次實(shí)習(xí)著重考察了我對(duì)天氣過(guò)程中對(duì)各變量的診斷分析能力，它既要求我擁有足夠的編程和繪圖知識(shí)，同時(shí)，還對(duì)我對(duì)課堂上所學(xué)的各物理量的計(jì)算和處理有足夠的理解和把握。實(shí)習(xí)過(guò)程中遇到一些困難，但經(jīng)過(guò)翻閱fortran書籍和向老師請(qǐng)教，我明白了我遇到的困難大都出于同一些問(wèn)題并解決了它們。通過(guò)天氣學(xué)診斷分析這門課，讓我鍛煉了自己的編程與畫圖能力并使我對(duì)理論知識(shí)有了更深次的認(rèn)識(shí)，是一門很實(shí)用的課程。

第五篇：天氣學(xué)診斷實(shí)習(xí)程序

實(shí)習(xí)資料: 該過(guò)程的觀測(cè)資料和再分析資料，實(shí)習(xí)要求用micaps資料進(jìn)行計(jì)算和分析。

1、觀測(cè)資料：計(jì)算范圍：東經(jīng)30-160，北緯10-80，格距 2.5*2.5。所給要素為高度場(chǎng)，風(fēng)場(chǎng)，溫度以及溫度露點(diǎn)差，共11層。時(shí)次是2013年5月21日08時(shí)到2013年5月31日18時(shí)，每12小時(shí)一次，共22個(gè)時(shí)次。

2、再分析資料：東經(jīng)30-160，北緯10-80，格距 2.5*2.5。所給要素為高度場(chǎng)，風(fēng)場(chǎng)，溫度以及比濕（單位為：kg/kg），共17層，時(shí)次是2013年1月1日00時(shí)到2013年5月31日20時(shí)，每6小時(shí)一次，共604個(gè)時(shí)次。

實(shí)習(xí)內(nèi)容：

1.利用所給資料和繪圖軟件繪制等高線、等壓線、等溫線，了解當(dāng)時(shí)環(huán)流形勢(shì)（主要是500和850hPa）。

2.計(jì)算渦度和散度（主要是300，500，850hPa），500hPa實(shí)測(cè)風(fēng)渦度平流，計(jì)算850hPa溫度平流并繪圖，利用高空和地面形勢(shì)預(yù)報(bào)方程，從熱力和動(dòng)力因子分析南方氣旋生成、發(fā)展的原因，以及散度高低層的配置。

3.計(jì)算850，700，500hPa水汽通量并繪圖，分析水汽通量輸送較大的層次及水汽通量散度，指出水汽輸送通道大致范圍，并說(shuō)明水汽輻合區(qū)域的位置，什么位置有利于降水的發(fā)生，原因是什么。比較水汽通量中水汽平流和風(fēng)的散度項(xiàng)的大小

4.編制計(jì)算垂直速度程序，并繪制500hPa垂直速度。用第二種修正方案，其中大氣層頂?shù)拇怪彼俣瓤梢灾苯硬捎?，也可以用絕熱法。

5.以上任務(wù)完成后，有興趣的同學(xué)可以編寫計(jì)算流函數(shù)和勢(shì)函數(shù)的程序。也可以對(duì)以上計(jì)算結(jié)果模仿文獻(xiàn)繪制一些垂直剖面圖等，從不同角度對(duì)該次過(guò)程進(jìn)行分析.程序1 讀取保存數(shù)據(jù)

program duqushuju real h(53,29,11,8),t(53,29,11,8),u(53,29,11,8),v(53,29,11,8),ttd(53,29,11,8)integer,parameter::nz=11,nt=8,nx=53,ny=29 character z(11)*4,sj(8)*12 sj(1)='13052508.000' sj(2)='13052520.000' sj(3)='13052608.000' sj(4)='13052620.000' sj(5)='13052708.000' sj(6)='13052720.000' sj(7)='13052808.000' sj(8)='13052820.000' z(1)='1000' z(2)='925' z(3)='850' z(4)='700' z(5)='500' z(6)='400' z(7)='300' z(8)='250' z(9)='200' z(10)='150' z(11)='100' do iz=1,nz do it=1,nt

open(1,file='j:tianzhenmicapsheight'//trim(z(iz))//'/'//sj(it))do i=1,4 read(1,*)enddo do j=ny,1,-1 read(1,*)(h(i,j,iz,it),i=1,nx)enddo open(2,file='j:tianzhenmicapstemper'//trim(z(iz))//'/'//sj(it))do i=1,4 read(2,*)enddo do j=ny,1,-1 read(2,*)(t(i,j,iz,it),i=1,nx)enddo open(3,file='j:tianzhenmicapst-td'//trim(z(iz))//'/'//sj(it))do i=1,4 read(3,*)enddo do j=ny,1,-1 read(3,*)(ttd(i,j,iz,it),i=1,nx)enddo open(4,file='j:tianzhenmicapsuv'//trim(z(iz))//'/'//sj(it))do i=1,3 read(4,*)enddo do j=ny,1,-1 read(4,*)(u(i,j,iz,it),i=1,nx)enddo do j=ny,1,-1 read(4,*)(v(i,j,iz,it),i=1,nx)enddo enddo enddo!存放數(shù)據(jù)

open(5,file='j:tianzhenhoutput.grd',form='binary')write(5)((((h(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)open(6,file='j:tianzhentoutput.grd',form='binary')write(6)((((t(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)open(7,file='j:tianzhenttdoutput.grd',form='binary')write(7)((((ttd(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)open(8,file='j:tianzhenuoutput.grd',form='binary')write(8)((((u(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)open(9,file='j:tianzhenvoutput.grd',form='binary')write(9)((((v(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)end

程序2 渦度、散度、渦度平流和溫度平流

program woduwendupingliu parameter(a=6371000.,nx=53,ny=29,nz=11,nt=8,d=2.5,dd=2.5*3.14159/180.)real wd(nx,ny,nz,nt),sd(nx,ny,nz,nt),wopl(nx,ny,nz,nt),wnpl(nx,ny,nz,nt),u(nx,ny,nz,nt),v(nx,ny,nz,nt),t(nx,ny,nz,nt)open(1,file='j:tianzhenuoutput.grd',form='binary')open(2,file='j:tianzhenvoutput.grd',form='binary')open(3,file='j:tianzhentoutput.grd',form='binary')do it=1,nt do iz=1,nz do j=1,ny do i=1,nx

read(1)u(i,j,iz,it)read(2)v(i,j,iz,it)read(3)t(i,j,iz,it)enddo enddo enddo enddo!計(jì)算渦度 do it=1,nt do iz=1,nz do j=2,ny-1 do i=2,nx-1 wd(i,j,iz,it)=1./(2*a)*((v(i+1,j,iz,it)-v(i-1,j,iz,it))/cos((10+d*(j-1))*3.14159/180)/dd-(u(i,j+1,iz,it)-u(i,j-1,iz,it))/dd+2*u(i,j,iz,it)*tan((10+d*(j-1))*3.14159/180))enddo enddo enddo enddo!計(jì)算散度 do it=1,nt do iz=1,nz do j=2,ny-1 do i=2,nx-1 sd(i,j,iz,it)=1./(2*a)*((u(i+1,j,iz,it)-u(i-1,j,iz,it))/cos((10+d*(j-1))*3.14159/180)/dd+(v(i,j+1,iz,it)-v(i,j-1,iz,it))/dd-2*v(i,j,iz,it)*tan((10+d*(j-1))*3.14159/180))enddo enddo enddo enddo!保存渦度和散度

open(4,file='j:tianzhenwd.grd',form='binary')write(4)((((wd(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)open(5,file='j:tianzhensd.grd',form='binary')write(5)((((sd(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)!計(jì)算渦度平流 do it=1,nt do iz=1,nz do j=2,ny-1 do i=2,nx-1 wopl(i,j,iz,it)=-1./(2*a)*(u(i,j,iz,it)*(wd(i+1,j,iz,it)-wd(i-1,j,iz,it))/cos((10+d*(j-1))*3.14159/180)/dd+v(i,j,iz,it)*(wd(i,j+1,iz,it)-wd(i,j-1,iz,it))/dd)enddo enddo enddo enddo!計(jì)算散度平流 do it=1,nt do iz=1,nz do j=2,ny-1 do i=2,nx-1 wnpl(i,j,iz,it)=-1./(2*a)*(u(i,j,iz,it)*(t(i+1,j,iz,it)-t(i-1,j,iz,it))/cos((10+d*(j-1))*3.14159/180)/dd+v(i,j,iz,it)*(t(i,j+1,iz,it)-t(i,j-1,iz,it))/dd)enddo enddo enddo enddo!保存渦度平流和散度平流

open(6,file='j:tianzhenwopl.grd',form='binary')write(6)((((wopl(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)open(7,file='j:tianzhenwnpl.grd',form='binary')write(7)((((wnpl(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)end

程序3 水汽通量及其散度

program shuiqitongliang parameter(a=6371000.,nx=53,ny=29,nz=11,nt=8,d=2.5,dd=2.5*3.14159/180.)real aa,b dimension t(nx,ny,nz,nt),ttd(nx,ny,nz,nt),td(nx,ny,nx,nt),u(nx,ny,nz,nt),v(nx,ny,nz,nt),tt(nx,ny,nz,nt),ttdd(nx,ny,nz,nt),e(nx,ny,nz,nt),q(nx,ny,nz,nt),tl(nx,ny,nz,nt),tlx(nx,ny,nz,nt),tly(nx,ny,nz,nt),ts(nx,ny,nz,nt),p(nz)p(1)=1000 p(2)=925 p(3)=850 p(4)=700 p(5)=500 p(6)=400 p(7)=300 p(8)=250 p(9)=200 p(10)=150 p(11)=100

!讀取溫度、溫度露點(diǎn)差、風(fēng)速u和v open(1,file='j:tianzhentoutput.grd',form='binary')open(2,file='j:tianzhenttdoutput.grd',form='binary')open(3,file='j:tianzhenuoutput.grd',form='binary')open(4,file='j:tianzhenvoutput.grd',form='binary')do it=1,nt do iz=1,nz do j=1,ny do i=1,nx

read(1)t(i,j,iz,it)read(2)ttd(i,j,iz,it)read(3)u(i,j,iz,it)read(4)v(i,j,iz,it)enddo enddo enddo enddo!計(jì)算露點(diǎn)溫度 do it=1,nt do iz=1,nz do j=1,ny do i=1,nx

td(i,j,iz,it)=t(i,j,iz,it)-ttd(i,j,iz,it)enddo enddo enddo enddo!攝氏溫度轉(zhuǎn)換成絕對(duì)溫度 do it=1,nt do iz=1,nz do j=1,ny do i=1,nx

tt(i,j,iz,it)=t(i,j,iz,it)+273.16 ttdd(i,j,iz,it)=td(i,j,iz,it)+273.16 enddo enddo enddo enddo!計(jì)算水汽壓 do it=1,nt do iz=1,nz do j=2,ny-1 do i=2,nx-1 if(t(i,j,iz,it)>0)then aa=17.2693882 b=35.86 elseif(t(i,j,iz,it)<=0)then aa=21.8745584 b=7.66 end if e(i,j,iz,it)=6.1078*exp(aa*(ttdd(i,j,iz,it)-273.16)/(ttdd(i,j,iz,it)-b))enddo enddo enddo enddo!計(jì)算比濕 do it=1,nt do iz=1,nz do j=2,ny-1 do i=2,nx-1 q(i,j,iz,it)=662*e(i,j,iz,it)/(p(iz)-0.37*e(i,j,iz,it))enddo enddo enddo enddo!計(jì)算x,y方向水汽通量 do it=1,nt do iz=1,nz do j=2,ny-1 do i=2,nx-1 tlx(i,j,iz,it)=1./9.8*u(i,j,iz,it)*q(i,j,iz,it)tly(i,j,iz,it)=1./9.8*v(i,j,iz,it)*q(i,j,iz,it)enddo enddo enddo enddo!計(jì)算水汽通量散度 do it=1,nt do iz=1,nz do j=2,ny-1 do i=2,nx-1 ts(i,j,iz,it)=1./(2*a)/9.8*((u(i+1,j,iz,it)*q(i+1,j,iz,it)-u(i-1,j,iz,it)*q(i-1,j,iz,it))/cos((10+d*(j-1))*3.14159/180)/dd+(v(i,j+1,iz,it)*q(i,j+1,iz,it)-v(i,j-1,iz,it)*q(i,j-1,iz,it))/dd-2*v(i,j,iz,it)*q(i,j,iz,it)*tan((10+d*(j-1))*3.14159/180))enddo enddo enddo enddo!保存水汽通量及其散度

open(5,file='j:tianzhensqtlx.grd',form='binary')write(5)((((tlx(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)open(6,file='j:tianzhensqtly.grd',form='binary')write(6)((((tly(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)open(7,file='j:tianzhensqts.grd',form='binary')write(7)((((ts(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)end

程序4 垂直速度及其訂正

program chuizhisudu parameter(a=6371e3,d=2.5,nx=53,ny=29,nz=11,nt=8)real sd(nx,ny,nz,nt),w(nx,ny,nz,nt),ww(nx,ny,nz,nt),dp(nz-1)dp(1)=75 dp(2)=75 dp(3)=150 dp(4)=200 dp(5)=100 dp(6)=100 dp(7)=50 dp(8)=50 dp(9)=50 dp(10)=50!讀取散度數(shù)據(jù)

open(1,file='j:tianzhenwssd.grd',form='binary')do it=1,nt do iz=1,nz do j=1,ny do i=1,nx

read(1)sd(i,j,iz,it)enddo enddo enddo enddo!地面平坦，地面垂直速度設(shè)為0 do it=1,nt do i=1,nx do j=1,ny w(i,j,1,it)=0 enddo enddo enddo!計(jì)算未訂正速度 do it=1,nt do iz=2,nz do i=1,nx do j=1,ny w(i,j,iz,it)=w(i,j,iz-1,it)+0.5*(sd(i,j,iz-1,it)+sd(i,j,iz,it))*dp(iz-1)enddo enddo enddo enddo!訂正速度 do it=1,nt do iz=1,nz do i=1,nx do j=1,ny ww(i,j,iz,it)=w(i,j,iz,it)-iz*(iz-1)/110*w(i,j,11,it)enddo enddo enddo enddo!保存訂正好的速度 open(2,file='j:tianzhenwww.grd',form='binary')write(2)((((ww(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)end