典型天气过程分析—温带气旋2
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浅析温带气旋之发展历程温带气旋作为中纬度地区最重要的天气系统之一,想必各位同学在大大小小的题目中也是再熟悉不过了。
这么重要的一个天气系统,究竟是怎样诞生的呢?它是如何发展的?又因何而消亡?今天鄙人就来和大家分享一下。
首先明确温带气旋的概念,在中纬度地区具有锋面结构的温带低压系统,即是温带气旋,又叫锋面气旋。
关于他的形成过程,学术界至今仍有争议。
鄙人今天只介绍占主流地位的锋面波动学说。
在这里不得不简单提一下高空西风槽的概念。
在中纬度高空地区(大约5500米的海拔高度上),高空气流以偏西方为主,因为某些原因,这一气流经常出现波动,形成高空低压槽和高空高压脊,如图:确了这些东西,我们接着探讨。
正如图中所示,高空低压槽的后部,冷气流在此积聚,积聚到了一定程度就会大量下沉,在近地面形成冷高压,这也对应我们高中所学的热力环流模式,地面冷高压,高空冷低压。
这个时候,如果近地面冷高压的对面有一大块暖气团的情况下,而且冷气团与暖气团的约会不是那么的轰轰烈烈,形成准静止锋或是移动速度非常缓慢的冷锋时,近地面的锋面处也会形成一个低压带(低压槽),看下图:到这个时候,万事俱备,只欠“波动”,这也是为什么这一学说叫“锋面波动学说”的意义。
当高空西风槽因为某些原因加深的时候,近地面的冷空气更加的活跃,其中的一半会开始冲击暖气团,加深近地面锋面低压槽的力度(降低锋面处的气压),慢慢地使锋面处出现一个低压中心,气流也因为地转偏向力的影响而逐渐的旋转起来。
如果在近地面的气压场上出现了第一根闭合的等压线,温带气旋就宣告诞生了,这也是温带气旋生命中的第一个历程:初生阶段(波动阶段,如图a,b,c)。
出生便要成长,如果高空的西风槽给力,近地面温带气旋的锋面会迅速的发展,西侧冷锋和东侧暖锋(只针对北半球)的移动速度会越来越快,尤其是冷锋,冷气团主动与暖气团激烈碰撞的狭窄云带被一路狂奔的冷锋拉着尽情地飞舞,形成一种温带气旋的特殊标志——干舌(参考d图),请欣赏下面的图片:这是它生命中的第二个历程,发展阶段。
典型天气过程分析—温带气旋1典型天气过程分析—温带气旋1温带气旋是指在地球中纬度地区形成的一个大规模、旋转的低气压系统。
典型的温带气旋经历了一系列的天气过程,包括前冷锋、暖锋、冷锋和环流四个阶段。
下面将对典型天气过程进行详细分析。
首先是前冷锋。
在温带气旋形成之前,通常会有一个冷锋(即冷空气的边界)向前推进。
当冷锋移动时,它会迎面与暖空气接触,并抬升暖空气。
随着暖空气的抬升,水汽开始凝结并形成云层。
此时,将出现降水现象,通常是雨或雪。
接下来是暖锋。
当冷锋移动并抬升了暖空气后,暖空气开始冲击冷空气,暖空气会迅速抬升,形成一个陡峭的锋面。
在锋面上方,湿空气被强制抬升并冷却,形成云层和降水。
通常在暖锋附近会出现较长时间的降水,持续时间可能会持续数小时或数天。
然后是冷锋。
随着暖锋的移动,冷空气开始追赶上来,并与暖空气再次接触。
冷空气进一步推动暖空气并抬升,形成一个新的冷锋。
这个过程会再次导致水汽凝结和降水。
降水通常是较短时间和较强烈的阵雨或雷雨。
最后是环流。
在冷锋形成之后,一个大型的低气压系统开始形成。
由于地球自转的影响,空气通过科氏力的作用开始旋转,形成环绕中心的旋转气流。
这个旋转的气旋被称为温带气旋。
在环流过程中,由于空气的旋转,导致风速增大,天气变得更加狂暴。
总结来说,典型的温带气旋经历了前冷锋、暖锋、冷锋和环流四个阶段。
这些阶段使得温带气旋的天气变得多变且复杂。
在前冷锋和冷锋阶段,降水比较短暂但较强烈,而在暖锋阶段,降水持续时间较长。
整个过程中,温带气旋呈现出强风、降水和云层的特点,给地面带来明显的天气变化。
对于气象预报和气候研究来说,深入理解典型天气过程分析对于预测未来天气和研究气候变化非常重要。
§ 4.2 温带气旋和反气旋小结
1、基本概念
温带气旋、热低压、冷高压
2、温带气旋和反气旋的发展理论
Petterssen发展方程的推导思路、公式中各项物理意义的分析
3、利用准地转 方程分析产生垂直运动主要因子的作用
4、温带气旋发生发展的概念模型
各类型的形成过程、经典温带气旋形成时各阶段的主要特征
5、热低压形成的原因
复习思考题
1.什么叫气旋、反气旋?概述气旋分类。
2.气旋反气旋强弱,深厚浅薄是什么意思?
3.涡度定义、绝对涡度的表达式,自然坐标中涡度的表达式及意义4.涡度方程及各项的物理意义
5.简化的涡度方程式
6.准地转ω方程及各项的物理意义
7.地面气旋发展公式(Petterssen发展方程)及其推导思路,各项因子对气旋的发展、减弱有何影响?
8.叙述锋面气旋发展的四个阶段(波动阶段,发展阶段,锢囚阶段,消亡阶段)温压场的变化
9.举例说明地形对气旋的发展有何影响。
10.我国气旋常在什么高空形势下生成?试用涡度理论说明该形势下气旋生成的有利条件?
11.何为气旋的再生?什么条件下才会使气旋再生?
12.热低压的形成原因。