第六章天氣學基本知識

(Ch.6Introductionofsynopticmeteorology)本章重點：1、天氣、天氣系統及其分類2、幾個主要的大尺度天氣系統及其天氣特征3、天氣預報業務系統與服務（天氣預報簡介）

第一節天氣系統與天氣過程

(Weathersystemsandweatherprocess)一、天氣和天氣系統1、天氣是指瞬時或一段時間內風、云降水、溫度等氣象要素的綜合狀況。

2、天氣系統是能顯示大氣中天氣變化及其空間分布的獨立系統。即不同的天氣系統有不同的天氣特征。二、天氣過程(weatherprocess)

天氣系統隨時間和空間的演變過程，稱為天氣過程。在天氣過程的不同階段，天氣系統能形成不同天氣特征。如：臺風天氣過程、寒潮天氣過程等。

三、天氣系統的分類

(Classificationofweathersystem)

1、尺度的概念

尺度是表征一個系統在空間上的大小，或在時間上持續的長短。通常，從天氣系統的水平尺度大小及天氣系統從生成、發展、成熟到消亡持續的時間來劃分天氣系統。

水平尺度（km）時間尺度大尺度>400幾日—幾十日中尺度4—40幾小時—幾十小時小尺度0.04—4幾分鐘—幾小時微尺度<0.04幾十秒—十幾分鐘中緯度低緯度長波溫帶氣旋反氣旋云團熱帶氣旋鋒面颮線背風波

中尺度對流群積雨云龍卷對流單體邊界層渦動

邊界層渦動2、天氣系統尺度的劃分：

根據天氣系統的空間尺度和時間尺度，通常把活動在大氣中的各種天氣系統概括為四大類：第二節幾個主要的大尺度天氣系統及其天氣特征

(Severalmajorlarge-scaleweather

systemsandtheirsynopticfeature)

一、氣團和鋒(Airmassandfront)1、氣團（1）定義：氣團是指一定范圍內物理屬性相均勻的大塊空氣。（2）氣團的形成和變性

氣團形成的條件：*大范圍性質比較均勻的下墊面；*有利于空氣停滯或緩行的環流條件。氣團源地：氣團形成的地方

氣團變性：氣團離開源地后，其物理屬性的改變。（3）分類法的分類地理分類法：以氣團源地劃分熱力分類法：分為冷氣團和暖氣團（4）活動在華南地區的氣團及其天氣特征

冬天：主要受來自西北利亞冷氣團的影響，天氣寒冷、干燥；偶受暖氣團影響。

夏天：主要受來自熱帶太平洋和南海的海洋氣團的影響，天氣悶熱、多雷雨。西伯利亞氣團熱帶太平洋氣團南海氣團2、鋒（鋒面）（1）定義：性質不同的氣團相接觸的交界面或過渡面。（2）鋒的分類根據鋒的移動方向，可把鋒分為：

冷鋒、暖鋒、準靜止鋒、錮囚鋒。（3）鋒面天氣鋒面附近，常為云、雨天氣；過境鋒面時，常有大風、降溫天氣。第一型冷鋒（緩行冷鋒）冷暖雨層云高層云卷層云卷云鋒后連續性降水，雨區寬150～200km不穩定時，出現積雨云，形成陣性降水第二型冷鋒（急行冷鋒）華北靜止鋒、江淮靜止鋒、華南靜止鋒、南海靜止鋒冷暖雨層云高層云卷層云卷云北側：偏北、東北風；南側：偏南風靜止鋒北側連續性降水（連陰雨天氣）雨區寬600km不穩定時，出現積雨云，形成陣性降水

準靜止鋒（靜止鋒）天山靜止鋒、昆明靜止鋒冷暖無云、無降水層積云、雨層云少量降水地形靜止鋒云層加厚降水加強降水區擴大冷冷暖東北地區華北地區

錮囚鋒（4）影響我國的鋒及其天氣特征

冷鋒：冬天出現較多；急行冷鋒常帶來大風降溫天氣；緩行冷鋒多出現云、雨天氣。靜止鋒：春夏之交出現頻繁其天氣特征為：鋒面維持時間長；降水范圍大；降水累積量大。二、氣旋

(Cyclone)1、氣旋的概念氣旋就是低壓(low)區，在水平方向上，風繞低壓中心逆時針旋轉。2、氣旋的分類可把氣旋分為有鋒面氣旋和無鋒面氣旋。3、氣旋的天氣特征：出現云、雨天氣。熱帶氣旋（臺風）三、反氣旋

(Anticyclone)1、反氣旋的概念

反氣旋就是高壓(high)區，在水平方向上，風繞高壓中心順時針(clockwise)旋轉。2、反氣旋的分類地理分：極地反氣旋、溫帶反氣旋、副熱帶反氣旋按反氣旋的熱力結構分：冷性反氣旋：由冷空氣堆積而成的高壓。暖性反氣旋：指中心暖于四周的高壓。

1月份海平面氣壓和風分布圖7月份海平面氣壓和風分布圖3、影響我國的反氣旋及其天氣特征

冬天：冷高壓在極地形成后，南移影響我國，其前鋒為一冷鋒，冷鋒過境時常帶來大風降溫天氣；冷鋒過后，高壓中心附近，為晴朗天氣。

夏天：我國主要受副熱帶高壓的影響。

(Subtropicalhigh)太平洋副熱帶高壓西太平洋副熱帶高壓（副高）冬→夏位置北移西伸，強度增強夏→冬位置南轍東退，強度減弱冬季在南海形成獨立的南海高壓范圍：500hPa等壓面588位勢什米線位置：500hPa等壓面120°E副高脊線G120°E副高脊線西南風東南風500hPa等壓面緯度

副高的天氣GG副高脊線120°E中國雨帶6～10緯距西、北側：多鋒面陰雨天氣南側：通常為晴好天氣臺風，惡劣天氣東側：干旱天氣

副高的移動與中國雨帶時間副高脊線中國雨帶冬季15°N華南沿海春季15～20°N華南前汛期第一次北跳初夏20～25°N江淮梅雨第二次北跳盛夏25～30°N華北、東北雨季秋季南轍南轍副熱帶高壓的天氣特征：（1）在高壓中心附近，天氣晴朗、悶熱，易產生干旱天氣。（2）在副高的西北邊緣，常有西風帶的天氣系統（鋒面、槽線、切變線等）與其相互作用，形成很強的降水帶。（3）在副高的南側，常形成臺風。四、高空天氣系統

1、大氣長波2、高空低壓槽3、高空切變線第三節天氣預報(Weatherforecast)

天氣預報是根據過去的觀測資料、現在的天氣實況和天氣變化的規律，預報未來天氣的變化。一、天氣預報制作流程全球氣象觀測網二、天氣預報方法1、天氣圖法(Weathermap)

天氣圖：把同一時刻、廣大地區所觀測到的氣象要素值填在一張圖上，分析出要素的等值線，標出有意義的天氣系統，就稱為天氣圖。在天氣圖，我們可以了解天氣系統的分布，某一地區受哪些天氣系統的控制。氣象預報人員根據若干張天氣圖的連續變化及天氣系統的發展規律，判斷出未來天氣的變化。2、數值天氣預報

(NumericalWeatherforecast)

又稱計算機數值預報方法，是據以大氣動力學和熱力學為基礎，建立起一系列描述大氣運動的方程組（數值模式），應用數值計算方法，得出未來一定時期大范圍的天氣形勢及氣象要素的預報值，從而對未來天氣作出預報的方法，稱為數值天氣預報，是目前天氣預報的主要方法。水平動力方程：

在垂直方向采用靜力平衡假定：連續性方程：熱力學方程：上下邊條件為：數值預報原理牛頓第二定理：F=M·A三、天氣預報項目(Itemsofweatherforecast)

1、天氣預報分：

短期天氣預報：1-----3天

(Short-termforecast)

中期天氣預報：3-----15天長期天氣預報：15天-----1年超長期天氣預報：1年以上2、常用天氣符號風向就是風的來向，有“北、南、西、東”四個基本方向。風向為“北”，說明風來自北方。風力是風的強弱，共分為13級。級數越大，風力越強。3、短期天氣預報項目(1)云天狀況：晴、少云、多云、陰天(2)風向和風速(3)溫度：tmin

～tmax(4)天氣現象：大風：8級(17ms-1)以上降水；霜凍；寒潮；臺風等。本章小結：一、天氣、天氣系統及其分類1、天氣是指瞬時或一段時間內風、云降水、溫度等氣象要素的綜合狀況。天氣：

一地短時間內的大氣狀況及其變化的總稱。一地短時間內各種氣象要素綜合表現出的大氣物理狀態。

2、天氣系統：具有一定的結構特征，并能產生一定天氣的大氣運動系統。3、天氣過程：

各種天氣系統相互配合，隨著時間和空間的變化過程。

水平尺度（km）時間尺度大尺度>400幾日—幾十日中尺度4—40幾小時—幾十小時小尺度0.04—4幾分鐘—幾小時微尺度<0.04幾十秒—十幾分鐘中緯度低緯度長波溫帶氣旋反氣旋云團熱帶氣旋鋒面颮線背風波

中尺度對流群積雨云龍卷對流單體邊界層渦動

邊界層渦動4、天氣系統尺度的劃分：

根據天氣系統的空間尺度和時間尺度，通常把活動在大氣中的各種天氣系統概括為四大類：二、幾個主要的大尺度天氣系

及其天氣特征（一）氣團和鋒(Airmassandfront)1、氣團（1）定義：氣團是指一定范圍內物理屬性相對均勻的大塊空氣。（2）氣團的形成和變性：氣團形成的條件：*大范圍性質比較均勻的下墊面；*有利于空氣停滯或緩行的環流條件。氣團源地：氣團形成的地方2、鋒（鋒面）（1）定義：性質不同的氣團相接觸的交界面或過渡面。（2）鋒的分類根據鋒的移動方向，可把鋒分為：冷鋒、暖鋒、準靜止鋒、錮囚鋒。（3）鋒面天氣鋒面附近，常為云、雨天氣；過境鋒面時，常有大風、降溫天氣。（4）影響我國的鋒及其天氣特征（二）氣旋(Cyclone)1、氣旋的概念氣旋就是低壓(low)區，在水平方向上，風繞低壓中心逆時針旋轉。2、氣旋的分類可把氣旋分為有鋒面氣旋和無鋒面氣旋。3、氣旋的天氣特征：出現云、雨天氣。（三）反氣旋(Anticyclone)1、反氣旋的概念反氣旋就是高壓(high)區，在水平方向上，風繞高壓中心順時針旋轉。2、反氣旋的分類地理分：極地反氣旋、溫帶反氣旋、副熱帶反氣旋按反氣旋的熱力結構分：冷性反氣旋：由冷空氣堆積而成的壓。暖性反氣旋：指中心暖于四周的高壓。3、副熱帶高壓的天氣特征：（1）在高壓中心附近，天氣晴朗、悶熱，易產生干旱天氣。（2）在副高的西北邊緣，常有西風帶的天氣系統（鋒面、槽線、切變線等）與其相互作用，形成很強的降水帶。（3）在副高的南側，常形成臺風。（四）高空天氣系統1、西風槽2、東風波3、高空切變線4、低渦槽線槽線脊線脊線極渦

D副高G槽前脊后上升運動陰雨天氣槽后脊前下沉運動晴朗天氣四、天氣預報