Ch08：鋒面和氣旋本講內容氣團：不同的性質鋒面：兩個不同氣團的界面冷鋒：冷氣團勢力強暖鋒：暖氣團勢力強靜止鋒：冷暖氣團勢力相當錮囚鋒：冷鋒趕上暖鋒后，把暖空氣抬離地面，近地面層冷暖鋒合并鋒面氣旋模型鋒面氣旋天氣閱讀：MeteorologyToday，第12、13章1在專業課<天氣學原理>中包括兩章的內容概要的介紹一下有關的基本概念參考:

教學博客:2氣團和鋒面性質相對均勻的大團空氣稱為氣團(airmass);不同的下墊面作用形成了不同的冷－暖、干－濕的氣團;不同性質氣團之間的交界面被稱為鋒面(front),一般把熱力學場和風場具有顯著變化的狹窄傾斜帶定義為鋒面;鋒面是中緯度地區大氣斜壓性的反映,鋒面作為一種天氣系統，它同時又與其他的天氣系統和天氣現象有密切的聯系。3南方的暖氣團與北方的冷氣團4氣團的形成與變性氣團的形成主要受下墊面溫度和濕度的影響,具有形成氣團比較均勻的溫度和濕度屬性條件的地區稱為氣團源地。氣團運動離開源地移至與源地性質不同的下墊面時，兩者間又產生了熱量與水分的交換，氣團的物理屬性逐漸發生變化，這種變化稱為氣團變性。5氣團的分類干冷的冰洋氣團和極地氣團，源自北冰洋和極地地區。暖濕的熱帶氣團和赤道氣團，來源于熱帶洋面和赤道洋面。6影響我國的氣團活動冬季:大陸西伯利亞的干冷氣團與熱帶海洋氣團相遇時在交界處形成陰雨天氣，如冬季華南地區的陰雨。北極氣團南下侵入我國可造成氣溫劇烈下降的強寒潮天氣。熱帶海洋氣團可影響到華南、華東和云南等地，形成溫熱、濕潤的天氣。夏季:西伯利亞氣團與南方海洋氣團在我國大陸相遇并由南向北推進，造成我國大范圍的降水。來自印度洋的赤道氣團（季風氣團）可造成長江流域以南地區大量降水.而熱帶大陸氣團也可影響我國西部地區，出現嚴重的干旱和酷暑。春季:西伯利亞氣團和熱帶海洋氣團兩者勢力相當，互有進退，是鋒系及氣旋活動最盛的時期。秋季:變性的西伯利亞氣團占主要地位，熱帶海洋氣團退居東南海上，我國東部地區在單一氣團控制下，出現全年最宜人的秋高氣爽的天氣。7我國冬季的氣團活動8我國夏季的氣團活動9鋒面(Front)在英語中,Front的意思是戰線,尤其指第一次世界大戰時的西歐戰線(thewestfront).鋒面的名稱起源于第一次世界大戰，挪威氣象學家Vilhelm

Bjerknes和他的兒子JacobBjerknes等首先提出的.10不同的角度觀察鋒面：(a)側視圖， (b)俯視圖， (c)三維視圖11挪威學派的極鋒模型:以挪威氣象學家VilhelmBjerknes為代表的一個學派在20年代初認為,鋒面從地面延伸到大氣高層.可是,后來的觀測表明,鋒面僅達2-3公里的高度.雖然高空和地面鋒區的配置對鋒面的發展非常重要,但鋒面的空間結構與挪威學派的模型有很大不同.12鋒的種類:

根據鋒在移動過程中冷、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)。13冷鋒鋒面在移動過程中，冷氣團起主導作用，推動鋒面向暖氣團一側移動，這種鋒面稱為冷鋒。冷鋒過境后，冷氣團占據了原來暖氣團所在的位置。溫度、風向和風速都發生很大變化，降水和雷暴天氣也發生在冷鋒的附近。冷鋒一年四季在我國都有，冬半年更為常見。14冷鋒附近的氣流和云系分布

(溫度是華氏溫標)15冷鋒的3維示意圖16冷鋒附近地面

氣壓場、風場和天氣現象17鋒面垂直剖面溫度分布18位于美國東海岸一條冷鋒(第1天)19位于美國東海岸一條冷鋒(第2天)20暖鋒鋒面在移動過程中，如果暖氣團起主導作用，推動鋒面向冷氣團一側移動，這種鋒面稱為暖鋒。暖鋒多在我國東北地區和長江中下游地區活動，大多與冷鋒聯結在一起。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,風向在暖鋒兩側發生變化，幾乎相互垂直。暖鋒降水范圍比冷鋒寬的多。21暖鋒的3維示意圖22暖鋒附近地面

氣壓場、風場和天氣現象23靜止鋒當冷暖氣團勢力相當，鋒面移動很少時，稱為靜止鋒。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，因此它可以轉變為冷鋒或暖鋒。在我國,靜止鋒常常在華南和華東地區活動，形成持續的陰雨天氣。在我國華南和云貴高原等地區常見到冷鋒由于受到山脈阻擋和適當的流場共同作用而形成準靜止鋒。24準靜止鋒示意圖25錮囚鋒由于冷鋒移速遠快于暖鋒，冷鋒趕上暖鋒后把暖空氣抬離地面，近地面層冷暖鋒合并而形成一種鋒叫錮囚鋒。這時表現出暖空氣、冷空氣和比較強的冷空氣。有時由于地形作用，使兩條冷鋒相對而行，也可以形成錮囚鋒。26錮囚鋒的形成27沿錮囚鋒不同部位的垂直剖面28錮囚鋒的形成過程

地面圖和垂直剖面29挪威學派的鋒面氣旋模型30初始狀態31發生32發展33成熟34錮囚35氣旋的形成和發展過程36地面鋒面和高空氣流的配置地面鋒面系統總是與其上空的氣流緊密結合在一起的,尤其是與高層大氣波動(Rossbywaves)密切相關.一般地說,當地面氣旋位于波動低壓槽前或急流前時,鋒面會發展和加強.否則,地面鋒面會減弱.37氣旋和反氣旋與高空氣流的配置38羅斯貝波:Rossbywaves39地面氣旋和高空氣流的配置40高空急流41急流附近的散度分布42地面鋒面和高空急流43地面鋒面和高空流場的配置44地面鋒面和高空流場的配置45北大西洋上空的強風暴(氣旋)462001年4月7日

影響華北地區的強風暴和沙塵暴472000年4月6日

衛星云圖顯示的是氣旋大風與沙暴，鋒后的黃色沙塵已經開始影響北京481999年4月3日我國風云（FY-1C）衛星觀測到的北太平洋溫帶氣旋可見光和近紅外合成云圖.49作業:影響我國的氣團有哪些?在一年的四季中,這些氣團是怎樣影響我國天氣的?什么是鋒面?鋒面有哪些種類?分別畫出它們的垂直剖面簡圖,標出冷暖氣團以及鋒面的移動方向.畫圖和簡述氣旋的發生,發展和消散的過程（平面圖）.畫圖并簡述地面氣旋位于高空急流的什么位置時有利于氣旋的發展?50思考題高層氣流呈波動，在北緯45°附近，如果圍繞地球有5個波，每個波的波長是多少（地球半徑為6400km)？一般來說，波谷（槽）對應壞天氣（氣旋風暴等