天气学分析——第三章 气旋与反气旋
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气旋反气旋气象学是一门研究大气现象的学科,而气旋和反气旋则是其中非常重要的概念。
气旋可以看作是一个旋转的气氛系统,其中的气流呈螺旋形向内部旋转。
而反气旋则与气旋相反,其气流呈螺旋形向外部旋转。
从物理角度来看,气旋和反气旋是由于地球自转和大气的非均匀性导致的。
地球自转产生的科里奥利力和大气的不均匀性使得空气产生了旋转运动,形成了气旋和反气旋。
气旋和反气旋的形成与大气的温度分布、地形、地壳运动等众多因素都有关系。
在北半球,气旋通常以逆时针方向旋转,而反气旋则顺时针旋转。
这是因为科里奥利力的作用使得空气在向地心运动的过程中被偏转,造成了这种旋转的结果。
相反,在南半球,气旋通常以顺时针方向旋转,而反气旋以逆时针方向旋转。
气旋和反气旋在大气系统中起着非常重要的作用。
它们是天气系统的组成部分,能够影响天气的发展和演变。
气旋通常与天气的变化和风暴的形成有关,而反气旋则与天气的平稳和稳定有关。
气旋常常带来阴雨天气和风暴。
在气旋系统中,空气会迅速上升并形成云和降水,导致天气变得阴沉和潮湿。
当气旋迅速增强时,它会形成风暴,并带来强风和暴雨等恶劣天气条件。
相反,反气旋则通常与稳定的天气和晴朗的天空相关。
反气旋系统中的空气下沉并经过加热,使天气变得温暖而稳定。
在一个反气旋系统中,通常有较少的云和降水,天气晴朗,对人们的活动和生产非常有利。
然而,气旋和反气旋的确切形成机制和发展过程目前仍然不完全清楚。
气象学家们通过观测和数值模拟等方法,努力研究气旋和反气旋的形成过程以及其对天气的影响。
随着技术的发展和观测仪器的更新,我们对气旋和反气旋的认识也越来越深入。
气旋和反气旋不仅存在于地球的大气层中,还存在于其他行星和卫星的大气系统中。
例如,木星上就存在着巨大的气旋系统,称为“木星大红斑”。
该气旋系统已经存在了几个世纪,并且持续不断地旋转着。
这些外星气旋的存在使得科学家们更加了解气旋和反气旋的性质和行为。
总结起来,气旋和反气旋是大气系统中旋转的气流系统,是大气变化和天气演变的重要组成部分。
气旋与反气旋一、引言气象学中,我们经常听到和讨论有关气旋和反气旋的概念。
气旋和反气旋是天气现象中常见的一个部分,它们对于天气预测和气候研究都具有重要的意义。
本文将介绍气旋和反气旋的定义、形成原因、分类以及与天气的关系。
二、气旋的定义和形成原因气旋是一个大气系统,它以某一方向为中心,空气旋转方向呈逆时针转动(在北半球)或顺时针转动(在南半球)。
气旋是由大气中的强烈垂直运动和水平运动形成的。
在大气中,气温、气压、湿度等因素的不均匀分布,会导致空气运动的不平衡,从而形成了气旋。
气旋的形成原因有很多,包括地球自转、地表的温度差异、地形的影响等。
地球自转产生了科里奥利力,使得气流受到了水平偏转的作用,从而成为了气旋的一个重要因素。
此外,地表的温度差异以及地形的影响也会导致气旋的形成。
例如,在地形高低起伏的地方,气流会因为受到地形的阻挡而形成气旋。
三、气旋的分类根据不同的尺度和形成位置,气旋可以分为很多种类。
以下是一些常见的气旋分类:1.中尺度气旋:中尺度气旋是指直径在几百到几千公里之间的气旋,它们通常在大型高压和低压系统之间形成,并且持续时间较长。
中尺度气旋可以是独立的天气系统,也可以与其他天气系统相互作用。
2.热带气旋:热带气旋是指在热带海洋上形成的一个大规模、持续时间较长的气旋系统,通常伴随着强风、暴雨和高海浪等恶劣天气。
热带气旋包括台风、飓风和热带风暴等。
3.温带气旋:温带气旋是指在温带地区形成的气旋系统,通常伴随着降水和变化多端的天气。
温带气旋在不同季节和地区表现出不同的特征,包括冷锋、暖锋和降雪等。
4.重力波:重力波是一种气旋的特殊形式,它是由空气流动的不稳定引起的,通常在地面遇到山脉或大规模的不平坦物体时形成。
四、反气旋的定义和形成原因反气旋是与气旋相对应的一个概念。
它是一个以某一方向为中心,而且空气顺时针旋转(在北半球)或逆时针旋转(在南半球)的大气系统。
与气旋不同的是,反气旋的旋转方向与气旋相反。
Char3 气旋与反气旋1、气旋(反气旋)是占有三度空间的,在同一高度上中心气压低(高)于四周的流场中的涡旋。
气旋在北半球逆(顺)时针旋转,在南半球相反。
温带的气旋和反气旋冬季强于夏季,海上的气旋强于陆上的,陆上的反气旋强于海上的。
气旋按地理分为热带气旋和温带气旋;按热力结构分为锋面气旋和无锋气旋反气旋地理分为极地、温带和副热带反气旋;按热力结构分为冷性和暖性反气旋2、涡度方程涡度:表示流体质块的旋转程度和旋转方向∂ ξ /∂ t >0表示气旋性涡度增加,反气旋性涡度减小∂ ξ /∂ t <0表示反气旋性涡度增加,气旋性涡度减小涡度倾侧项:由于垂直速度在水平方向分布不均匀,引起涡度的变化水平无辐散大气中绝对涡度守恒。
位势涡度守恒解释气柱上山下山强度变化:气柱上山,H 减小,辐散,f 不变,则气旋性涡度减小,反气旋性涡度增大;气柱变短,为了保持位势涡度守恒,正涡度减小,有正变高,所以槽和低压减弱,脊和高压增强;青藏高原(第五章):上(下)山,气柱缩短(伸长),为了保证整层大气的不可压缩性,必伴有水平辐散(合),同时在水平地转偏向力作用下,反气旋(气旋)涡度生成,则气旋性涡度减小,反气旋性涡度增大;考虑准地转运动有等压面高度升高(降低),低值系统(高空槽、低中心)减弱(加强),高值系统(高空脊、高中心)加强(减弱)。
3、位势倾向方程(1)地转风绝对涡度平流可分为地转涡度的地转风平流和相对涡度的地转风平流 解释槽脊移动:波长<3000km 的短波,以相对涡度平流为主槽前脊后:正相对涡度平流,有负变高;槽后脊前:负相对涡度平流,有正变高槽线、脊线:相对涡度平流为0,等压面高度没有变化,槽脊不会发展,而是向前移动。
物理解释:槽前脊后借助西南风将正相对涡度大的向小的方向输送,使得其固定点正相对涡度增加,在地转偏向力作用下伴随水平辐散,气柱质量减少,地面减压,有负变压中心,地面辐合,这样高空辐散,地面辐合,有上升运动,上升绝热冷却,气柱收缩,高层等压面高度降低,有负变高;相反,槽后脊前引起高层等压面高度增加,槽线处变高为零,所以,槽无加深减弱,向东,即向前移动。
气旋反气旋知识点总结
一、气旋和反气旋的概念
气旋和反气旋是大气环流中的两种基本的大气涡旋结构。
气旋是指顺时针或逆时针旋转的
大气涡旋,比如东半球的低压;反气旋是指顺时针或逆时针旋转的大气涡旋,比如东半球
的高压。
气旋和反气旋的形成机制
气旋的形成以辐散为主,表现为地面风和高空风的辐合,此时将导致地面气压下降,风速
增加。
而反气旋的形成以辐合为主,表现为地面风和高空风的辐散,此时将导致地面气压
上升,风速减小。
气旋和反气旋的对流结构
气旋和反气旋在对流结构上也有所不同。
气旋的空气从外向内旋转,产生从地面到高空的
上升气流;反气旋的空气从内向外旋转,产生从高空到地面的下沉气流。
气旋和反气旋的影响
气旋和反气旋对天气和气候产生着重要的影响。
气旋在地面会形成低气压天气,带来阴雨
或者雷雨天气;而反气旋在地面会形成高气压天气,带来晴朗和干燥的天气。
气旋和反气旋的应用
气旋和反气旋在气象预测和气象服务中有着广泛的应用。
气旋和反气旋的变化和运动轨迹
对天气预测有着重要的影响,预测气旋和反气旋的移动和变化有助于提高天气预报的准确性。
总结
气旋和反气旋是大气环流中非常重要的概念,对于气候变化和天气预测有着重要的影响。
从形成机制、对流结构、影响和应用等方面进行了详细的总结,希望能够对读者有所帮助。
气旋与反气旋知识点天气的变化常常让人感到神秘而又充满了各种奇妙的现象。
其中,气旋与反气旋是一种非常有趣的天气现象,它们不仅在大气科学中扮演着重要角色,也给我们的生活带来了一定的影响。
一、气旋与反气旋的定义气旋和反气旋都是指大气中存在的旋转气流系统,它们具有相对稳定的中心和不同的流向。
气旋顺时针旋转,而反气旋则逆时针旋转。
二、气旋的形成原因与特征气旋的形成主要与大气的温度差异和风向变化有关。
当冷空气和暖空气交汇时,由于冷空气密度较大,会形成一个低气压区域,暖空气则会围绕低气压中心逆时针旋转,形成一个大范围的旋转气流系统。
气旋通常具有以下几个特征:中心气压较低、顺时针旋转、强风和降水等。
它们多数会带来恶劣的天气条件,如暴雨、大风等,对人们的日常生活和经济活动造成一定的影响。
三、反气旋的形成原因与特征反气旋的形成和气旋类似,也是由于大气的温度差异和风向变化导致。
当冷空气和暖空气交汇时,暖空气密度较大,会形成一个高气压区域,冷空气则会围绕高气压中心顺时针旋转,形成一个旋转气流系统。
反气旋和气旋相比,具有以下几个特征:中心气压较高、逆时针旋转、气流较为平静。
反气旋的天气条件相对较好,往往是晴天或少云天气,给人带来适宜的气候环境。
四、气旋与反气旋的影响气旋和反气旋不仅仅在天气层面上产生不同的影响,它们还对海洋、地质和生物环境等方面产生影响。
在海洋中,气旋常常会引起海洋表面风力的增强,形成风暴潮,导致海浪剧烈,给航行和渔业带来威胁。
而反气旋则相对较为平静,不会对海洋产生过多的影响。
在地质方面,气旋和反气旋也会对大气环境产生一定的影响。
气旋通常会带来较多的降水,导致洪涝等自然灾害的发生。
而反气旋则相对较干燥,对水资源的补给较少。
在生物环境方面,气旋和反气旋的不同天气条件也会对各类植物和动物的生长和繁殖产生影响。
气旋通常会带来湿润的环境,适宜植物的生长,但也容易导致疾病的传播和水源污染。
反气旋则干燥,对某些植物和动物生长环境不利。
第三章 气旋与反气旋1、根据气旋形成和活动的主要地理区域,可分为温带气旋和热带气旋两大类;按其形成及热力结构,则可分为无锋气旋和锋面气旋。
P1082、无锋气旋有(1)热带气旋;(2)地方性气旋—地形低压或热低压。
P1083、根据反气旋形成和活动的主要地理区域,可分为极地反气旋、温带反气旋和副热带反气旋。
按热力结构则可分为冷性反气旋和暖性反气旋。
P1084、水平无辐散大气中,绝对涡度是守恒的,即0)(=+dtf d ξ。
P116 5、温带气旋的生命史包括波动阶段、成熟阶段、锢囚阶段、消亡阶段四个阶段。
6、温带反气旋的发展过程可分为初生阶段、发展阶段、消亡阶段。
P1287、冷性反气旋的消亡过程有两种情况:一种是转化为暖性反气旋,然后减弱、消亡;另一种是减弱、消失或并入到副热带高压中去。
P1308、在东亚地区,气旋再生过程一般三种情况,分别为:(副冷锋加入后的再生)、(气旋入海后加强)和(两个锢囚气旋合并加强)。
9、在同一锋系上出现的气旋序列,称为气旋族。
P13010、若高空槽在地面锋线的后面,地面上垂直于锋的风速小,则属于第一型冷锋;若地面锋位于高空槽线附近或后部,则属于第二型冷锋。
P13211、如气旋处于热力不稳定时,则在气旋的各个部位,都可能有对流性天气发生。
(P132)12、地面气旋中心一般定在锋面云带的曲率从凹变成凸的部位。
P13213、青年气旋的锋面云带有一条条向四周辐散的卷云线,这表示对流层上部气流有辐散。
P13214、规模较小的位于两个气旋之间的反气旋天气是:前部具有冷锋后部的天气特征,后部具有暖锋前部天气特征。
P13415、按热低压形成过程,通常分为地方性热低压和锋前热低压两种。
P13416、气旋和反气旋的强度一般用其(中心气压值)来表示。
17、东亚气旋主要发生在两个地区,南面的一个位于25°—35°N 之间,即我国的(江淮流域)、(东海)和日本(南部海面)的广大地区,习惯上称这些地区的气旋为南方气旋,有江淮气旋和东海气旋等,其典型的气旋为(江淮气旋);另一个位于45°-55°N 之间,并以(黑龙江)、(吉林)与内蒙古的交界地区产生最多,习惯上称这些地区的气旋为北方气旋,有蒙古气旋、东北气旋(又称东北低压)、黄河气旋、黄海气旋。
【精品】气旋与反气旋气旋和反气旋是气象学中的重要概念,它们是解释天气系统中大气运动的基本单元。
气旋和反气旋的形成、移动和变化对天气现象和气候变化都有着重要的影响。
以下是对气旋和反气旋的详细介绍。
一、气旋气旋,在气象学中,是一种低气压系统,其中心的气压低于周围地区。
在北半球,气旋的空气会以逆时针方向旋转,而在南半球则以顺时针方向旋转。
这种旋转的大气运动通常伴随着天气系统的生成和变化。
1.气旋的形成气旋的形成主要受到地球自转的影响。
当一个地区受到低气压槽的影响,空气会向该地区聚集形成气旋。
地球自转使得北半球的低气压带中的空气向逆时针方向旋转,而在南半球则向顺时针方向旋转。
这种旋转的原因是地球自转产生的科里奥利力。
2.气旋的移动和变化气旋的移动和变化受到多种因素的影响,包括地球自转、地形、海洋和大气之间的相互作用等。
在某些情况下,气旋可能会因为受到高气压带的影响而向反方向移动,或者因为受到地形阻挡而减弱或消失。
3.气旋的天气影响气旋是许多天气现象的主要驱动力。
例如,当一个气旋经过一个地区时,它可能会带来降雨、大风、雷电等天气现象。
气旋的降雨强度和持续时间取决于其强度、移动速度以及所经过的地形和环境条件。
二、反气旋反气旋,与气旋相反,是一个高气压系统,其中心的气压高于周围地区。
在北半球,反气旋的空气会以顺时针方向旋转,而在南半球则以逆时针方向旋转。
这种旋转的大气运动通常与晴朗、干燥的天气相关联。
1.反气旋的形成反气旋的形成主要是由于高气压带中空气向上抬升并向外扩散,形成一个向上的气流。
这种向上的气流在地球自转的影响下会向顺时针方向旋转,形成反气旋。
2.反气旋的移动和变化反气旋的移动和变化同样受到多种因素的影响,包括地球自转、地形、海洋和大气之间的相互作用等。
当一个反气旋经过一个地区时,它通常会带来晴朗干燥的天气。
然而,如果反气旋与潮湿的气流相遇,可能会带来降雨或降雪等天气现象。
3.反气旋的天气影响反气旋通常与晴朗干燥的天气相关联。
第三章气旋和反气旋——温带锋面气旋(地面)第 1节气旋,反气旋的特征和分类一、定义:气旋——气旋是占有三度空间,在同一高度上中心气压低于四周的大尺度涡旋。
在北半球,气旋范围内气流作逆时针旋转,南半球相反。
反气旋——反气旋是占有三度空间,在同一高度上中心气压高于四周的大尺度涡旋。
在北半球,反气旋范围内气流作顺时针旋转,南半球相反。
二、气旋和反气旋的水平尺度图形气旋水平尺度平均1000 公里反气旋水平尺度>>气旋,几千 ~上万公里三、气旋和反气旋的强度1.地面气旋中心气压平均:970~1010 hpa地面反气旋中心气压平均:1020~1030 hpa2.强度变化气旋:P P0 “加深”;tt反气旋:P“减弱”;Ptt“添塞”“增强”3.对温带气旋、反气旋,冬季比夏季强;气旋在海上比陆地上强,反气旋则反之四、气旋和反气旋的分类1.气旋图形地理分类温带气旋热带气旋热力分类锋面气旋热带气旋:台风、热带低压无锋面气旋地方性气旋下垫面加热地形影响锋前热低压:高空暖平流2.反气旋地理分类:极地反气旋,温带反气旋,副热带反气旋热力分类:冷性反气旋,暖性反气旋第 2 节涡度和涡度方程一、涡度涡度——流体质块速度的旋度r ur表达式V1." z"坐标系相对涡度表达式1w v iu w v uyz zxjkxy∵大气运动主要是准水平 ,垂直涡度是主要的zvu—— ①xy说明意义: 图形设 u=0uvyx则yyarctgxx∵ yv b v a tv t∴vxtd v 0 气块做逆时针(气旋式)旋转 dt xdv 0 气块做顺时针(反气旋式)旋转dtxv表示气块与 x 轴平行的边界转动的角速度xu 同理表示气块与 y 轴平行的边界转动的角速度yv u 气块做气旋式旋转——正涡度x 0yv u 气块做反气旋式旋转——负涡度x 0yv u表示整个气块绕垂直轴的旋转——垂直涡度分量xy2.“ P ”坐标系的相对涡度表达式Pv x Pu —— ②y P天气图上定性判断涡度2v0 南风为正v图形0 北风为负y x图形u∴槽线上为负涡度0yv0∴脊线上为负涡度x3.地转风涡度表达式u g g z 1f y f y地转风v g g z 1f x f x代入②式得v g u g g 2 z 2 z 1 2 2 g 2Z 1 2gx y f x2 y2 f x2 y 2 f——③f4.热成风涡度表达式u T 1 2 1 1 hf y y f y热成风1 1 hv T 2 1f x x f x 代入②式得到:T v T u T 1 2 h 2h 1 2 h——④x y f x 2 y2 f5.自然坐标系中涡度表达式——直角坐标ur u V cosV =v V sinv u V sin Vcosx y yxsin VV cosVcosVV sinx y y y取自然坐标系,并取x 轴与 S 轴相切,则β =0∴VV VksV V V——⑤n n R s nsVk s:曲率3讨论⑤式的各项意义①Vk s 曲率涡度∵ V>0∴ Ks>0 气旋性曲率 0 正涡度Ks<0反气旋性曲率0 负涡度风速越大,曲率越大——涡度越大 天气图上图形槽线上具有曲率涡度极大值脊线上具有曲率涡度极小值 ②V切变涡度nV 气旋式切变0 正涡度 0 nV 反气旋式切变0 负涡度0 n切变越大——涡度越大图形 图形 天气图上急流区:图形∴ 高空西风急流北侧为正涡度高空西风急流南侧为负涡度6.绝对涡度——在绝对坐标系ur ur ur V a V V eur urV a :绝对速度V上式 得到:ur:相对速度V e :牵连速度aea :绝对涡度:相对涡度e :行星涡度urrr ∵ V eR∴ V eR图形取自然坐标∴ eV e V e V e V e 2R n R ne2行星涡度大小为地球自转角速度两倍 行星涡度方向与地球自转角速度的方向一致4∴绝对涡度 a2其垂直分量a2 sinf注意:北半球0 , f中高纬大尺度运动~ 10 5 , f ~ 10 4二、涡度方程1.“P ”坐标系中的垂直涡度方程由水平运动方程u u u u u u u u z z fv fv L n ⑦u uv vwp pg gt t x x y yx xu u u u v v v v v v w v vg gz zfu fu L n ⑧t tx xy y p p y y做运算:⑦⑧ (注意:v u , f 0, f 0 )yxxytP绝对涡度个别变化d fu v fu v L ny —— ⑨dtPxPx y相对涡度的局地变化u v f fuvfu vu vL ntxyxyP y P x P—— ⑩x P2.讨论⑩式的物理意义①相对涡度平流ur uv V xy图形u0 正涡度平流 xu0 ,负涡度平流xur沿着气流方向,相对涡度减小,V0 ,正涡度平流urt0 ,负涡度平流0 沿着气流方向,相对涡度增加,Vt天气图应用图形槽前脊后有正的涡度平流 槽后脊前有负的涡度平流 槽脊线为涡度平流零线局地涡度增加局地涡度减小5正圆形的高,低系统涡度平流为零 ②地转涡度平流f f f vuvyvxy北半球 f>0,f 2 siny图形 f 随纬度增加而增大, f 客观分布南小北大v0 南风v 0, 有负地转涡度平流,0,局地涡度减小tv0 北风v 0, 有正地转涡度平流,0,局地涡度增加t天气图上的应用 图形槽前脊后偏南风,有负地转涡度平流 槽后脊前偏北风,有正地转涡度平流 实际上定性判断短波槽以相对涡度平流为主长波槽以地转涡度平流为主——稳定,西退③相对涡度的垂直输送图形P0 相对涡度随高度增加P上升运动0, 负涡度平流,0,局地涡度减小Pt下沉运动0,正涡度平流,0,局地涡度增加PtP0 相对涡度随高度减小0 上升运动0,正涡度平流, 0, 局地涡度增加Pt0 下沉运动0,负涡度平流, 0, 局地涡度减小Pt④涡度倾侧项 图形u v y Px Pu u 随高度减小,在负 y 方向,产生切变涡度 0P0 ω随 y 轴增大y6∴uy 0 ,水平涡度倾斜Pt0,涡度增大(产生正的垂直涡度)反之u 0 ,水平涡度倾斜,0 ,涡度减小(产生负的垂直涡度)P y t⑤散度项f u v x y北半球,f (大一个量级)0, f, f 0f 0, f , f 0u v0 水平辐散0 局地涡度减小x y tu v0 水平辐合0 局地涡度增加x y t空气辐合产生正涡度,气流做气旋式旋转空气辐散产生辐涡度,气流做反气旋式旋转图形3,涡度方程的简化u x v vfPu v f u vt y y y P x P x y 10 10 10 10 10 10 10 11 10 11 10 10d ff u v上式简化:dt x—— 11 y∵ f∴ d f f u vdt x y对于不可压缩,水平无辐散天气d f绝对涡度守恒dt7第三节位势倾向方程与ω方程一、位势倾向方程1, 公式推导由简化的涡度方程 d ffuvdt xy代入连续方程 u vxyPur ffV—— 13tP设大气是准地转,代入地转风公式:12gf2urf 2f V gfg—— 14tP再由热流量方程d ln 1 d dtC p T dt1ur1 d展开VP—— 15tC p T dtAR对T 1000C P取对数后并求导(等压面上p=const )P11 T tTt代入状态方程 TP P 1比容RR11t1t1同理可得到1 1 ur1 R d 代入 15式VP C p P dttur R dVtC p P dtP静力稳定度参数P8ur R d—— 16tV gC p P dt用静力学方程P 代入上式urR d —— 17ttV gPC p P dt作运算 f2(17)P222ur2fff R d f 2—— 18P 2tV g PPC p P P dtP将 14+18 式,消去P 项2 f22ur f gf 2 urf 2 R dP 2f V gP PV gP C P P P dtt—— 19 位势倾向方程2,讨论 19 式各项的物理意义①左端项2f 2 2P2t t设tsin kx sin ly sin mpt则222ty 2 ttk 2 sin kxsin ly sin mpk 2L 2ttx 2t2m 2同理P2ttt∴2f 22k2l2m2P 2t tt2f 220 等压面位势高度降低P 2t t即f 2220 等压面位势高度升高P2tt9ururur ②地转风绝对涡度平流f V gf g f V ggV g furta.地转风相对涡度平流V ggurVv gg ggurVv g gg g00n 正n 涡n 度nn 平流 n n0 n 等n 压n 面n 位n 势n 高n 度降低t t00n 负n 涡n 度nn 平流 0 n n0 等nn 压n 面n 位n 势n 高n 度升高t t天气图应用 图形槽前脊后为正的相对涡度平流,等压面高度降低 槽后脊前为负的相对涡度平流,等压面高度升高 槽脊线上涡度平流为零,等压面高度无变化∴相对涡度平流使槽脊东移(短波槽) ,对槽脊的发展不起作用b.地转涡度平流ur urfV gfVgy∵ f 0f 0y∴ 图形天气图应用 图形ur0 urf0 槽前脊后偏南风 V g ,则 V g 高ur 0 urf0 槽后脊前偏北风V g ,则 V g低有负地转涡度平流,0 ,等压面位势高度升t有正地转涡度平流,0 ,等压面位势高度降t槽脊线上为西风,地转涡度平流为零,等压面位势高度无变化∴地转涡度平流使槽脊西退(长波槽) ,对槽脊发展不起作用 ③厚度平流随高度的变化项f 2urV gP PPt代入静力学方程P1RT,有:PurR urPV gP PV g TPurv V T T 00 n 暖n 平n 流∵ ur冷平流v T 0V T 0 n n n10urur uuruurvgTRRRgnnn 冷冷平n 平流nnn 流随n nnn 随高高度n 度减n 减弱nn 弱,g n ,即n 即0, g g nnnnnnnnn0,, 等nn 压n 面n 位n 势n 高n 度n 降g n 低vVV 0TTT 00 0VV v0,0,,v∴PPPPPPP PPPPPururururRR暖平暖流平随流高随度高减度弱减,弱g 即,即等压面位势高度升高v gTRg0,gvVV g 0TTT 00nnn0n nnn n nnn n n n nV n nV v0,nnnnnnnnn g 0,00,n n n n n n nv n g nP P PPPPPPPPP ∵在实际大气中 , 冷暖平流一般随高度减弱 ∴暖平流层 , 高空等压面升高 , 有利于高空脊发展 冷平流层 , 高空等压面降低 , 有利于高空槽发展④非绝热加热随高度的变化项f 2 R d C P P P dttf 2 Rd >0, 非绝热加热随高度增加 ,d C P P P dt0 ,等压面位势高度降低dt f 2 Rd <0, 非绝热加热随高度减小 ,d C P PP dt0 ,等压面位势高度升高dt补充:冷暖平流在天气图上的应用①等压面图上冷暖平流的判断ura ) Vv TT00 n 暖nn 平流ur Vv T00 n 冷n 平n 流 图形等温线与等高线有交角处有温度平流 等温线与等高线没有交角处无温度平流b ) T 24T 24 >0 暖平流 T 24 <0 冷平流②温度槽脊落后于高度槽脊图形槽线附近有冷平流,等 压面高度降低 有利于槽脊发展脊线附近有暖平流,等 压面高度升高③温度槽脊超前于高度槽脊图形槽线附近有暖平流,等 压面高度升高 不利于槽脊发展∴温度平流对槽脊发展起主要作用二、ω方程1,公式推导取14,17式2urf 2f V gfg—— 14tPurR d —— 17ttV gP C p P dt14 得: 2fur ff22作运算:对PP V g gP 2—— 20Pt对 217 得:22urR2d 22——ttV gPC p Pdt21∵σ在水平方向上分布均匀∴2 0将 20- 21,消去项,得到t222ur2urR2dfff—— 22 ω方程P 2V ggV gPC p PPdt2,讨论 22 式各项的物理意义2① 左端项,同 19 式类似,同理可证2f 2P 2urur② 绝对涡度平流随高度变化项fV gf gf V gfgurPPfV gg正绝对涡度平流urV g f g0 负绝对涡度平流 fur fV g g绝对涡度平流随高度增加ω<0 有上升运动PurfV gfg0 绝对涡度平流随高度减小ω>0 有下沉运动P天气图应用图形a )对地面低压中心,一般位于高空的槽前脊后,低层涡度平流很小,高层为正涡度平流。
高中地理气旋与反气旋知识总结
气旋是中心气压比四周低、气流垂直上升的水平空气涡旋,又称低气压。
受地转偏向力的影响,在北半球气旋中空气绕中心作逆时针旋转,南半球气旋中空气绕中心作顺时针旋转。
气旋的形状近似于圆形或椭圆形。
扩展资料
强度通常用中心气压值和最大风速来表示,中心气压值越低,最大风速越大,则气旋越强。
其大小以地面图上最外一条闭合等压线的范围来量度,水平尺度一般有1000千米,大者可达2000?3000千米,小者只有200?300 千米。
地面气旋中心的`气压值多在1010?970百帕之间,发展强大者可低于935百帕,海洋上曾有的低到920百帕。
气旋按生成的地理位置,可分为温带气旋和热带气旋。
气旋对中纬度地区的天气演变有重要影响,由于气旋区盛行上升气流,故多云雨天气。
气旋活动形成的气旋雨,是我国降水的主要类型之一。