下载文档原格式
涡度、逆时针、气旋式与气旋、反气旋的关系
如题，同一个事物的描述词语过多就容易混淆，气象中的这几个术语最容易混淆，这里从涡度的基本定义出发，理清这几个词汇的关系。
涡度公式（天气学原理P112）n V K V g
g g ∂∂−=ς分别为曲率项和切边项，二者均与f(南
北半球)无关。
而气旋、反气旋是南北相反的，故涡度与气旋反气旋无必然关系。
具体地，对于涡旋，可忽略切边项，则气旋性弯曲（逆时针旋转：曲率K>0，曲率与f 无关）为正涡度；反之，反气旋性弯曲（顺时针旋转：曲率K<0，曲率与f 无关）为负涡度。
可以用右手规则判定，局地大拇指向上为正涡度，局地大拇指向下为负涡度。
对于急流，可忽略曲率项，则顺着急流看去，左侧为气旋式切变（0>∂∂−
n V g ）为正涡度；反之，右侧反气旋式切变（0<∂∂−n V g
）为负涡度。
仍可以使用右手规则判定。
补充知识：自然坐标系中，切向与流速同向，曲线的法向则规定为垂直于法向并指向曲线的凹侧，直线的法向规定为指向直线的左侧。
总结
对于涡旋：
逆时针（气旋性弯曲，正涡度）在北半球为气旋，在南半球为反气旋
顺时针（反气旋性弯曲，负涡度）在北半球为反气旋，在南半球为气旋
对于急流：
气旋式切变（正涡度）在北半球为气旋，在南半球为反气旋。
反气旋式切变（负涡度）在北半球为反气旋，在南半球为气旋。
气旋、反气旋不仅和旋转方向有关还和南北半球有关。
其它均与南北半球无关（包括气旋性、反气旋性，气旋式、反气旋式），且完全可以使用右手规则判定。
气旋和反气旋比较绕，故推荐采用其它几对词语更加直观些，避免犯错。
天气学原理讲稿ch第三章气旋与反气旋各种尺度的气旋与反气旋是造成大气中千变万化的天气现象的重要天气系统。
因此，研究气旋和反气旋的主要特征及其发生、发展的机制。
第一节气旋、反气旋的特征和分类一．气旋和反气旋的定义气旋气旋是占有三度空间的，在同一高度上中心气压低于四周的流场中的涡旋。
涡旋中的空气在北半球逆时针旋转，在南半球顺时针旋转。
反气旋反气旋是占有三度空间的，在同一高度上中心气压高于四周的流场中的涡旋。
涡旋中的空气在北半球顺时针旋转，在南半球逆时针旋转。
二．气旋、反气旋的水平尺度以最外围的闭合等压线作为涡旋的范围气旋直径平均而言，东亚气旋比欧洲和北美的尺度小反气旋直径一般；小者数百公里；大者面积可达亚洲大陆的3/4 三．气旋反气旋的强度（强度一般用中心气压表示）气旋中心气压平均而言，温带的气旋冬季强于夏季，海上的强于陆上的反气旋中心气压平均而言，温带的反气旋冬季强于夏季，陆上的强于海上的四．气旋、反气旋的分类气旋地理分类按热力结构分类反气旋地理分类按热力结构分类第二节涡度与涡度方程一．涡度概念1．定义度量空气块旋转程度和旋转方向的物理量2．表达式相对涡度（3.1）水平风垂直风3.3 3．绝对涡度 3.2 图 3.1 相对涡度与绝对涡度关系示意图绕z轴旋转K 4．地转风涡度 3.6 二．涡度方程1．P坐标系中的涡度方程推导（1）（2）①②③④⑤ 3.12 2．讨论①相对涡度平流输送项图 3.2 相对涡度平流物理意义槽前脊后借助西南风将正相对涡度大的往小的方向输送，使得其固定点正相对涡度增加（），反映等压面高度降低（），相反，槽后脊前引起等压面高度增加（），槽线处变高为零（），所以，槽无加深减弱，向东，即向前。
②地转涡度平流输送项槽前脊后槽后脊前结论与①相矛盾，所以讨论以为界线③涡度的垂直输送项④扭转项或倾侧项斜压大气在斜压大气中，有风的垂直切变，有绕沿水平轴旋转的空气块（涡管），同时垂直速度在水平方向分布不均，使得绕水平轴旋转的空气块发生倾斜，在垂直方向有涡度的变化⑤水平散度项地转参数～～三．绝对涡度守恒 3.14 四．简化涡度方程表 1 涡度方程的尺度分析方程数量级简化涡度方程为五．位势涡度守恒即1．推导条件近似正压大气（*）大气不可压根据水平散度定义再考虑整层大气不可压代入（*）中即，位势涡度守恒2．讨论假设不变研究青藏高原附近的低值高值系统的变化处在西风带中，在青藏高原西风带中，底值系统（高空槽、低中心）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，考虑准地转运动有等压面高度升高（降低）低值系统（槽、低中心）减弱（加强）；反之，高值系统上山，加强;下山,减弱。
天气学原理与方法复习气团：指气象要素（主要指温度和湿度）水平分布比较均匀的大范围的空气团。
水平尺度可达几千千米，垂直范围可达几千米到十几千米。
锋面：锋为密度不同的两个气团之间的过渡区。
在近地面层中过渡带宽约数十公里，在高层可达200-400公里。
宽度与其水平长度相比(长达数百-数千公里)是很小的。
在天气图上由于比例尺小，可把它近似地看成一个面，即锋面。
锋生：指密度不连续性形成的一种过程或指已经有的一条锋面，其温度或位温水平梯度加大的过程。
锋消：指与锋生过程相反的过程。
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：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。
锋面气旋：气旋中有锋面的气旋叫锋面气旋，其温压场是不对称的，移动性较大，而且是带来云和降水的主要天气系统。
大气环流：是指在全球范围内，水平尺度横跨数千公里，垂直尺度延伸数十公里以上，时间尺度在1-2日以上的平均运动。
是各种不同尺度的天气系统发生发展和移动的背景条件。
经圈环流：是指风的经向分量和空气的垂直运动在子午面上组成的环流圈。
三风四带：如果不计经向风速分量，平均而言，近地面层的纬向风带可分为三个：极地东风带、中纬度西风带和低纬度信风带。
与这三个风带相应的地面气压带是四个：极地高压带、副极地低压带、副热带高压带和赤道低压带。
通常称为“三风四带”。
季风：一般来说，季风指近地面层冬夏盛行风向接近相反且气候特征明显不同的现象。
大气活动中心：北半球的平均海平面气压场形势表现为沿纬圈方向的不均匀性，而呈现一个个闭合的高、低压系统，称为大气活动中心。
（当活动中心长年存在，但是有强弱变化的称为半永久性活动中心，有冰岛低压、阿留申低压、太平洋副热带高压、大西洋副热带高压、格陵兰高压，而有季节变化的则称为季节性活动中心，有亚洲高压（亦称蒙古或西伯利亚高压）、亚洲热低压、北美冷高压和北美热低压等。
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。
第五节低压（气旋）、高压（反气旋）与天气1. 低压（高压）：描述气压2. 气旋（反气旋）：描述气流注意：高压脊，低压槽的判断3.气压中心低，四周高气压中心高，四周低注意：南半球的气旋，反气旋与天气的关系4. 锋面气旋（以北半球为例）近地面气旋和锋面的叠加。
多出现在中纬度温带地区，也称温带气旋。
①锋面出现在低压槽中，与槽线重合②从锋面性质来看，“左冷右暖”③云雨区出现在锋面附近且靠近冷气团一侧┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈课堂达标练习┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈下图是以极点为中心的地球局部示意图，请回答1~2题。
1. 此时北半球的节气可能是A.春分B.夏至C.秋分D.冬至2. 图中所示的气压带名称是A.赤道低气压带B.副热带高气压带C.副极地低气压带D.极地高气压带读右图，回答3~6题。
3. 甲地的气压可能为A.1006百帕B.1002百帕C.1000百帕D.998百帕4. 乙地的风向最不可能是A.东北风B.西北风C.东南风D.北风5. 丙地A.受冷锋影响B.受暖锋影响C.受气旋影响D.受反气旋影响6. 该图所示季节A.意大利罗马温和少雨B.东北平原冰天雪地C.华北平原正收获小麦D.中国东部台风频繁下表为2017城市北方南方北京天津济南杭州上海福州最高温/℃303035282825最低温/℃2022242223237. 影响表中南、北方城市该日气温差异的主要因素是A.纬度B.地形C.气象条件D.海陆位置8. 表中城市该日夜晚大气保温作用最明显的是A.北京B.济南C.上海D.福州下图为某气压带分布示意图。
读图，回答9~10题。
9. 图中各纬度带近地面气流运动状况是A.20°～30°盛行东北风B.30°～40°盛行上升气流C.40°～50°盛行西北风D.50°～60°盛行下沉气流10. 图示季节A.贵阳空气清凉，冻雨不断B.杭州春暖花开，雨雾绵绵C.昆明气温较高，正值雨季D.北京秋高气爽，红叶满山海子写过一首诗《面朝大海，春暖花开》，现在影视剧中往往让女主角面朝大海，在海风吹拂下让头发向后飘逸以反映女主角的快乐心情。
