農(nóng)業(yè)氣象學經(jīng)典課件一一天氣和災害性天氣第六章 天氣及災害性天氣氣團和鋒氣旋和反氣旋災害性天氣§63>.1氣團和鋒一、氣團（一）概念：在對流層內(nèi)水平方向上氣象要素散布比較均勻的大范圍空氣團稱為氣團。某一大塊空氣（其水平范圍可達幾百m至幾千km，厚度可達幾km到十幾凰）的溫度、濕度和穩(wěn)固度等物理屬性大體均勻一致，就稱這一大塊空氣為一個氣團。（二）氣團的形成氣團形成的源地條件：★要有范圍廣漠、地表性質(zhì)比較均一的下墊面；★有一個能使空氣物理屬性在水平方向上均勻化的環(huán)流場。氣團形成的進程：在具有條件的情形下，要緊通過大氣中各類尺度的湍流、大范圍系統(tǒng)性垂直運動和蒸發(fā)、凝結(jié)和輻射等動力、熱力進程而與地表間進行水汽和熱量互換。（三）氣團的變性概念：氣團由源地移行到另一個新的地域時，由于下墊面性質(zhì)和物理進程的改變，氣團的屬性也隨之發(fā)生相應的轉(zhuǎn)變，這種氣團原有物理屬性的改變進程稱為氣團的變性。進程：通過湍流、大范圍垂直運動和蒸發(fā)、凝結(jié)、輻射等物理進程來實現(xiàn)。（四）氣團的分類地理分類法：依照氣團源地的地理位置和下墊面性質(zhì)進行分類。熱力分類法：依據(jù)氣團與流經(jīng)地域下墊面間的熱力（溫度）對照進行分類。包括寒氣團和暖氣團。阻礙我國的要緊氣團（P144圖6-1）1）西伯利亞、蒙古的變性極地大陸氣團：冬季寒潮、大風天氣。2）熱帶太平洋和南海的熱帶海洋氣團：夏日降水，酷熱。3）歐洲大陸副熱帶地域的熱帶大陸氣團：使西部及華北等地夏日顯現(xiàn)酷熱干旱天氣。4）印度洋的赤道氣團：帶來長江以南地域大量降水二、鋒（一）鋒的概念：冷暖氣團相遇時，它們之間形成的狹小而傾斜的過渡帶稱為鋒。鋒是冷暖氣團相交綏的地帶：如木楔狀一、鋒面坡度：鋒面傾斜的程度。（二）、鋒面特點什么緣故在鋒面通過的地域常會伴隨著如大風、陰天、下雨、氣溫發(fā)生猛烈轉(zhuǎn)變等天氣現(xiàn)象產(chǎn)生？A、鋒的類型依照鋒雙側(cè)氣團移動方向和結(jié)構(gòu)狀況，把鋒分成4種類型：①暖鋒②冷鋒③準靜止鋒④錮囚鋒。B、鋒面天氣鋒面的寬度在近地面是幾十km,而高空可達200?400km,是一個契形。鋒面與地面交線稱為鋒線。因鋒面是兩種不同性質(zhì)氣團的交壤面，因此在鋒面雙側(cè)的氣象要素（氣壓，溫度，風等）都有專門大不同，而且容易在鋒面周圍形成云、雨（什么緣故？）。咱們把這種在鋒面顯現(xiàn)的特殊天氣稱為鋒面天氣。不同類型的鋒造成的鋒面天氣不同。（1）暖鋒天氣（2）冷鋒天氣：包括一型冷鋒和二型冷鋒。（3）準靜止鋒天氣（4）錮囚鋒天氣（1）暖鋒（2）一型冷鋒（3）二型冷鋒（4）準靜止鋒（5）錮囚鋒：冷性錮囚和暖性錮囚概念：坡度：云系順序：天氣現(xiàn)象：降雨區(qū)域大小：降雨強度及時刻長：鋒面過境后氣象要素轉(zhuǎn)變：在我國顯現(xiàn)的情形：§氣旋與反氣旋前面已講過，氣旋又叫低壓中心，只只是氣旋是從風場（或叫流場）角度考慮的，而低壓中心是從氣壓場考慮的。反氣旋又叫高壓中心。氣旋大小由地面天氣圖最外層閉合圈直徑確信，其直徑能夠從 200?3000km,平均1000km左右。氣旋強度由中心氣壓值確信，一樣在1010?970hpa,最低可達953hpa,值越低說明氣旋越強，氣旋中心氣壓若是隨時刻降低時稱為氣旋“加深”或“發(fā)深”若是中心氣壓隨時刻升高時，稱為氣旋“減弱”或“填塞”。氣旋分：鋒面氣旋和無鋒面氣旋無鋒面氣旋：氣旋內(nèi)無鋒面存在，移動性較小。如熱帶氣旋：熱帶洋面上形成的，可進展成臺風或強烈的颶風；地址性氣旋：因地形或下墊面加熱作用而形成的；冷渦：中高緯地域形成的（暖空氣爬升而成）。鋒面氣旋：有鋒面存在，移動性大。常在中高緯度地域形成，易造成十分惡劣的天氣，如強烈降水、雷暴、大風、風沙等。阻礙我國北方的鋒面氣旋最要緊有：蒙古氣旋、東北低壓和江淮氣旋。①蒙古氣旋:形成于蒙古國中部或東部，阻礙我國內(nèi)蒙、華北、東北渤海等地春秋兩季天氣，尤其春天最多。由于氣旋內(nèi)暖空氣多來自青藏高原東北部和河西走廊一帶，水汽不足，因此一樣降水天氣很少，更多是帶來大風，降溫,霜凍等天氣現(xiàn)象。②華北氣旋（東北低壓）：一樣是由蒙古氣旋移到東北而形成的低壓系統(tǒng)，也有華北、黃河下游移來的低壓系統(tǒng)。它是我國顯現(xiàn)的氣旋進展最強的一類，它一年四季都比較活躍，但尤以春天為最多。 造成的天氣第一是大風，有時在四平和長春兩地風速可高達到40m/s,且持續(xù)時刻也較長，往往可達24?48小時之久。降水一樣比蒙古氣旋多，尤其是來自華北、黃河下游移入形成的華北氣旋降水極盛，是東北夏日顯現(xiàn)大暴雨的要緊天氣系統(tǒng)之一，而由蒙古移來形成的東北低壓那么降水量不大。江淮氣旋：長江中下游、淮河流域等地域形成的氣旋叫江淮氣旋。它使長江、淮河、黃河下游等廣大地域形成云系、降水和大風天氣，五、六、7三個月最為活躍。江淮氣旋移到哪兒，哪兒就會發(fā)生暴雨、大風天氣，若是有靜止鋒橫臥江淮地域，在鋒面上形成多個持續(xù)氣旋波，那么氣旋移到的地方就會形成梅雨天氣。2.反氣旋在氣壓場上是高壓中心,其范圍比氣旋大很多，其最多層閉合圈直徑常常超過2000km,小的也有數(shù)百km。反氣旋越強，其中心氣壓值越高，一樣在1020?1030hpa,最高可達18>080以上。反氣旋中心氣壓隨時刻升高時稱為反氣旋“增強”，隨時刻降低稱為“減弱”。在北半球，反氣旋內(nèi)的氣流呈順時針旋轉(zhuǎn)，在近地層反氣旋中氣流是下沉輻散，因此在反氣旋操縱的地域天氣晴朗少云，風力不大，天氣專門好。冷性反氣旋：冬季大陸顯現(xiàn)的為冷性反氣旋，適應上稱冷性高壓，中高緯度常見，冬季最頻繁。一樣帶來大量冷空氣，造成大風降溫的寒潮天氣，降溫幅度超過10℃以上。暖性反氣旋：夏日海洋顯現(xiàn)的為暖性反氣旋，一樣在副熱帶顯現(xiàn)的副熱帶高壓確實是暖高壓，它一年常在。副高的強度和位置是隨季節(jié)而移動，在北半球夏日較強，位置偏西偏北，冬季較弱，偏東偏南。阻礙我國的副高主若是西太平洋高壓的西部，即西太平洋高壓脊，那個系統(tǒng)對我國氣候阻礙超級大。反氣旋分為：冷性反氣旋和暖性反氣旋。（1）西太平洋高壓脊不同部位上的天氣不同。高壓脊內(nèi)部：有壯大輻散下沉氣流，顯現(xiàn)晴朗少云天氣，風小，天氣十分酷熱，干旱少雨（P155,圖。中國三大火爐城市（南京，武漢，重慶）正好在最熱的7、8月份處于高壓脊內(nèi)部，故專門熱。高壓脊西北側(cè)：常與西風帶上的西風槽相遇，形成暖空氣在冷空氣上爬升，上升氣流強烈，造成陰雨天氣，成為我國大部份地域一年的要緊降雨來源，因此對我國超級重要。高壓脊南側(cè)：高壓是順時針旋轉(zhuǎn)，其南側(cè)盛行東風，若是沒低壓系統(tǒng)時天氣晴好，但如果是有臺風等熱帶天氣系統(tǒng)活動時，將造成雷暴雨、大風，水汽充沛，熱量大。(2)對我國大陸天氣的阻礙 P152我國大陸要緊降雨帶的季節(jié)性移動與副高脊線的季節(jié)性移動有著緊密相關。每一年從冬到夏脊線由南往北移動，從夏到冬脊線又由北往南撤回。P153，圖因此在把握副高一樣長期活動規(guī)律基礎上，還必需把握個別年份特殊活動規(guī)律才能做好我國各地旱或澇的中、長期預報，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國家政府決策部門、水利部門、保險部門等的氣象效勞工作。每一年4-5月份中央電視臺天氣形勢預報欄都要分析副高活動情形。西風槽和切變線.西風槽(書P132-133)前面講大氣環(huán)流是曾講到300周圍有一副熱帶高壓帶在其北側(cè)的中高緯度大片地域盛行西風稱為西風帶。西風氣流不是直線前進，而是常產(chǎn)生波動。這種波動形成脊和槽，凹下去的叫槽線，凸出來的叫脊線。(1)槽前：從低緯走向高緯，因此能帶來暖濕的西南氣流。空氣作上升運動，對應地面有冷暖鋒和氣旋活動，因此本地天氣轉(zhuǎn)變猛烈有陰雨天氣發(fā)生。(2)槽后；從高緯走向低緯，帶來又干又冷的西北氣流，空氣作下沉運動，

對應地面是冷高壓活動的地址。因此一樣槽前天氣變壞，云量增多，增厚，有降雨天氣。槽后天氣變好，晴朗，少云，起風。在天氣預報中，分析西風槽對準確預報天氣很有益處。.東風波（書P144）副熱帶高壓南側(cè)刮的是東風，在東風帶內(nèi)，也有波動產(chǎn)生產(chǎn)生，這種波動是從東往西擾動的，稱東風波。象倒槽（正好與西風槽相反），槽前是東南風，槽后是東北風。它易產(chǎn)生云雨天氣，易進展成熱帶氣旋乃至變成臺風。.切變線（書P132）發(fā)生在1500m?3500m高空上的天氣系統(tǒng)（相當于850hpa?700hpa天氣圖，500hpa圖就沒有了）。這種天氣系統(tǒng)上，風向和風速發(fā)生反時針方向轉(zhuǎn)變的不持續(xù)線叫切變線。依照切變線上風場及其移動方向的不同，切變線又可分為三類：（1）冷鋒式切變線（2）暖鋒式切變線（3）準靜止鋒式切變線§災害性天氣災害性天氣包括三大類：水分、溫度和氣流異樣引發(fā)的災害性天氣。一、水分異樣引發(fā)的災害性天氣.旱災：是我國最嚴峻的農(nóng)業(yè)氣象災害（約占50%以上）（1）旱災和（2）干熱風二、洪澇災：是僅次于旱災的的災害（1）華南春天低溫連陰雨、（2）江淮流域“梅雨”和（3）各地各類局部洪澇災3、冰雹P1643、冰雹P1644、冰雪災二、溫度異樣引發(fā)的災害性天氣一、低溫：（1）寒潮、（2）倒春寒（3）低溫冷害、（4）霜凍P169二、熱害：（1）熱浪、（2）干熱風三、氣流異樣引發(fā)的災害性天氣一、大風2、臺風3、龍卷風4、雷暴大風（颮線）全世界自然災害中國要緊農(nóng)業(yè)氣象災害中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎設施薄弱，抗災能力差，對氣象環(huán)境的依托性專門大，尚未完全擺脫靠天用飯的掉隊局面。季風氣候區(qū),冬夏日風每一年的進退時刻、強度和阻礙范圍不同,造成各地氣溫、降水等氣象環(huán)境條件的年際轉(zhuǎn)變專門大，干旱、洪澇、低溫冷害、霜凍、冰雹、高溫等氣象災害頻繁發(fā)生，對國民經(jīng)濟專門是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了極不利的阻礙。1氣象災害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的阻礙據(jù)統(tǒng)計,在全國每一年自然災害致使的損失中，氣象災害及其衍生災害占60%以上。從1951年至1980年的30年內(nèi)，我國糧食單產(chǎn)年際波動平均為%,最大年份高達%。由于氣象災害的頻繁發(fā)生和抗御氣象災害能力和技術的低下，使得我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)始終處于不穩(wěn)固狀態(tài),年際轉(zhuǎn)變專門大。我國要緊農(nóng)業(yè)氣象災害的發(fā)生區(qū)域及危害中國地處東亞季風區(qū),是世界上的“氣候脆弱區(qū)”之一,也是農(nóng)業(yè)氣象災害嚴峻多發(fā)地域。要緊農(nóng)業(yè)氣象災害的多發(fā)區(qū)域及危害如表。要緊農(nóng)業(yè)氣象災害的地域散布及危害名稱要緊發(fā)生地域和受害對象危害的要緊形式旱害全國各地都有發(fā)生,北方春旱嚴峻,長江流域、江南和江淮之間伏旱較多，水稻、小麥、玉米、大豆、棉花、林果等受害長期無雨或降水顯著偏少，作物、果樹、林木根系吸收不到足夠水分補償蒸騰支出，引發(fā)生長滯緩、萎蔫、落花、落果、干枯死亡;嚴峻干旱使河井干枯，人畜飲水困難低溫冷害夏日低溫黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、寧夏及河北等省玉米、水稻、大豆、高粱、谷子等夏日溫度比常年明顯偏低，阻礙作物正常生長發(fā)育,延遲發(fā)育期，引發(fā)不育和部份不育,造成大量秕粒或不結(jié)實秋季低溫長江流域及華南地域晚稻和雙季晚稻低溫使生育期推延,阻礙揚花、授粉及受精進程,結(jié)實率降低冬季寒害荔枝、龍眼、芒果、香蕉等華南地域亞熱帶經(jīng)濟作物越冬期凍害、花芽分化期凍害和花期低溫陰雨引發(fā)果樹凍傷、死亡，座果率下降，產(chǎn)量、品質(zhì)大幅度降低倒春寒長江流域和華北地域水稻、小麥、棉苗、高粱等春天溫度下降到比常年明顯偏低,延長作物生育期,長期低溫條件下，引發(fā)爛種、爛芽要緊農(nóng)業(yè)氣象災害的地域散布及危害(2)名稱要緊發(fā)生地域和受害對象危害的要緊形式澇害長江中下游及華南、華北、東北等地域水稻、小麥、油菜、玉米、大豆、高粱、谷子等雨水過于集中，地面積水，土壤中產(chǎn)生有毒物質(zhì)危害根系，使葉片變紅，生長滯緩,造成減產(chǎn)霜凍西北、華北、東北、華東、中南、華南地域冬小麥、棉花、玉米、水稻、甘薯、高粱及蔬菜水果等在溫暖時期內(nèi)，土壤、植株表面及近地層短時刻降到0℃以下的低溫,引發(fā)植株體內(nèi)的水分形成冰晶,致使細胞脫水和原生質(zhì)膠體物質(zhì)凝固,造成作物死亡凍害西北、華北、華東、中南地域冬小麥、油菜、蔬菜及葡萄、柑桔、油茶、茶樹等經(jīng)濟果木冬季強寒潮攻擊下，溫度急劇降到0℃以下，引發(fā)植株體冰凍或喪失一切生理活動,造成植株地上部份局部或全數(shù)死亡雹災全國各地都有發(fā)生,青藏高原和祁連山區(qū)雹日最多,危害夏秋作物、果木和家畜砸傷、砸死作物和家畜，砸壞溫室、塑料棚和衡宇干熱風河南、河北、山東、安徽、山西、陜西、寧夏及蘇北和甘肅河西走廊、新疆吐魯番盆地小麥高溫、低濕伴有必然風力，作物蒸騰失水,根系供水不及,葉片青枯,穎殼發(fā)白,炸芒至枯死水稻高溫逼熟長江中下游地域及華南地域早、中稻阻礙開花、授粉，降低結(jié)實率;灌漿遇高溫，加速根葉衰老，降低粒重20世紀90年代氣象災害對農(nóng)業(yè)的阻礙進入20世紀80年代,我國大部地域呈現(xiàn)增暖趨勢。而到90年代,這一趨勢更為明顯,要緊氣象災害的發(fā)生頻率及強度在1950?1999年間的5個10年中，10年平均值均居第一名，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴峻阻礙。干旱和洪澇對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的阻礙中國是世界上干旱和洪澇災害頻繁而嚴峻的國家之一。由于年降水的時空散布不均,往往又形成南澇北旱、北澇南旱、先澇后旱、先旱后澇等特點。旱澇災害交替是造成我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)固的要緊緣故，其中干旱是我國最為嚴峻的農(nóng)業(yè)氣象災害,它發(fā)生頻率高,散布廣,面積大，持續(xù)時刻長。各類災害對農(nóng)業(yè)的阻礙程度中，干旱居第一名，占62%;洪澇居第二位，占24%，風雹8%，其它共計6%。農(nóng)業(yè)干旱防御與調(diào)控應用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣象信息效勞保障系統(tǒng)，依照不同氣候類型地域、不同作物及其不同生育時期干旱的發(fā)生規(guī)律和危害機理,重點進展利用氣象信息的非工程性節(jié)水農(nóng)業(yè)技術,包括依照氣象條件、作物狀況和土壤特性確信的優(yōu)化澆灌模型和澆灌日程表決策系統(tǒng)。華北地域采取土壤增墑保墑抗旱技術，提高作物水分利用效率;西北半干旱地域采取抑蒸技術和集水技術，對已有抗旱技術組裝配套,形成綜合技術體系；南方地域采取防御伏旱、季節(jié)性干旱的綜合應變技術。一、寒潮.概念：大范圍強冷空氣活動引發(fā)氣溫下降。寒潮是一種大規(guī)模的冷空氣活動進程。我國國家氣象局規(guī)定：由于冷空氣的侵襲，使氣溫在24小時內(nèi)下降10℃以上，最低氣溫降至5℃以下，同時伴有六級左右的大風，作為發(fā)布寒潮警報的標準。長江中下游及其以北地域48小時內(nèi)降溫10℃以上，長江中下游最低氣溫^4℃（春秋季改成江淮地域最低氣溫^4℃）,陸地上3個大行政區(qū)有5級以上大風，渤海、黃海、東海前后有7級以上大風，作為寒潮警報標準。若是上述地域48小時內(nèi)降溫14℃以上，其余同上，那么為強寒潮警報標準。.寒潮源地及線路：

(1)東路：從蒙古到內(nèi)蒙古及東北，(2)中路(西北路)：蒙古到河套南下(3)西路，從頭疆青海西藏入侵南下。.寒潮對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的阻礙：①春天的寒潮使農(nóng)作物嚴峻凍害，尤其晚春時節(jié)，常常使幼嫩作物和果樹造成嚴峻危害。②秋季寒潮雖不如春天強烈，但初霜凍往往阻礙作物的成熟③冬季強寒潮造成酷寒，危害越冬作物，北方大風雪還會使牧區(qū)家畜受到凍餓死亡。益處：可凍死一些病蟲，降雪對越冬作物有利，漁民還可利用大風天，魚蝦集群浮游的適應抓捕撈。二、霜凍1.概念：霜和霜凍有不同的概念。霜是指溫度在0℃以下，水汽達到飽和凝華形成的白色結(jié)晶，是一種天氣現(xiàn)象。僅指0℃以下的水汽凝華現(xiàn)象。霜凍一一指氣溫在大于0℃的溫暖季節(jié)里，土壤表面或植物表面溫度短時刻內(nèi)降到0℃或0℃以下，引發(fā)植物凍害或死亡。因此霜凍是一種災害性天氣，霜凍是不是發(fā)生由兩個方面一起決定：一是溫度下降程度，二是植物抗低溫能力。不同作物受霜凍的溫度是不同的，例如：蘋果?℃,香蕉，草莓?，西瓜，葡萄?。C,莓?，西瓜，葡萄?。C,西紅柿，杏?，桔子?等等。按形成緣故分：平流霜、輻射霜、混合霜；按形成時刻分：早霜、晚霜。(1)平流霜。(2)輻射霜。(3)混合霜。從霜顯現(xiàn)時刻來看：咱們把秋季第一次顯現(xiàn)的霜稱為昔時的初霜，把第二年春天顯現(xiàn)的最后一次霜稱為上年的終霜，因此是隔年計算的。終霜凍至初霜凍之間的日期稱無霜期。4.預防霜凍的方式：(1)人工施放煙幕；(2)灌水；(3)噴水；(4)覆蓋；(5)直接加熱；(6)吹風,飛機攪動等。三、冰雹符號“△”冰雹的直徑一樣在5?50mm間，大的可達幾十加，目前我國觀測最大的是30cm,比籃球還大，這是1975年在內(nèi)蒙發(fā)覺的大冰雹，老鄉(xiāng)說“十八個冰雹就裝滿一個籮筐”。1935年5月29日甘肅省某縣下了一次冰雹，大小如雞蛋，地面積雹2尺多深，一直到第9天，地上的冰雹才化掉。1950年5月29日山西省有25個縣下了大冰雹，當場打死10人，傷200余人，牲口死亡就更多了。近40年來,冰雹頻度增高與叢林植被蒙受嚴峻破壞有直接關系。冷鋒雹是暖濕空氣沿鋒面強烈上升而形成的,這種冰雹的面積大,次數(shù)少。熱成雹是由于叢林植被碰到嚴峻破壞后，地面吸收強烈的太陽幅射,大量熱空氣上升而形成的。陜西鎮(zhèn)巴縣1949年以來大多數(shù)冰雹屬于熱成雹,他們