辅助天气图剖析共78页

辅助天气图分析
河北省气象培训中心
教学义； 了解空间垂直剖面图和时间垂直剖面图的 绘制和分析； 了解单站高空风图的填绘和分析。
剖面图有两种，即空间垂直剖面图和时间垂 直剖面图。空间垂直剖面图取水平距离（即剖 线）为横坐标，以高度或气压的对数为纵坐标。 在需要较详细地分析某一天气系统或某一地带 的天气情况时制作。时间垂直剖面图是以时间 作横坐标，以高度或气压的对数作纵坐标，用 来了解某一点（测站）上空一些气象要素随时 间的连续变化情况。



温度层结曲线是由探空资料点绘出来的，表示测站上 空气温垂直分布的情况，也称为环境曲线，它在各层 的斜率即代表各层的实际温度递减率γ； 露点层结曲线也是由探空资料得到的，表示测站上空 水汽垂直分布情况； 状态曲线是指气块上升过程中其温度的变化曲线，由 于气块在水汽未饱和时按干绝热递减率降温，在饱和 后按湿绝热递减率降温，因此状态曲线是由饱和点以 下的干绝热线和饱和点以上的湿绝热线组成
图3.1
d Z T

d Z T

位温： 气块从它原有的温度和压强经绝热膨 胀或压缩到标准气压（1000百帕）时所具 有的温度，在干绝热过程中，位温守恒。 它可以用来比较不同气压情况下的空气快 的热力差异，如稳定度问题。 一般情况下，温度是随高度的增加而 减小的，如果大气层结稳定，则等位温线 较为密集，且位温随高度递增。
高空风时间垂直剖面图
图上，各个时间所填写的气象要素和分析项 目可以根据工作需要来选择，常用的有温度、 湿度、风、气压（或位势高度）等。为了便于 比较，对于气温、气压和湿度等要素可绘成等 值线。 时间垂直剖面图，虽然不能表示同一时刻某一 垂直剖面上的大气状况，但能表示某一测站上 空大气状态随时间变化的情况。特别在研究某 一天气过程经过某一测站所引起的天气变化时， 它是一个很好的工具。

❖对流层里温度一般随高度降低。
➢平流层下部温度随高度变化可能是逆温、 等温或递减率很小三种情况中之一种。
(三) 对流层顶的分析（续）
➢由于热带对流层顶高，寒带对流层顶低， 所以平流层中冷暖水平分布与对流层往往 相反。
➢等温线通过对流层顶时有显著的转折，折 角指向较暖的一方。
(三) 对流层顶的分析（续）
二、剖面图填写与分析的规定
➢填写剖面图时，先在各站位置上，作垂直 线，在垂直线下方注明站名或站号，根据 剖线上各地的海拔高度，绘出剖线上的地 形线。
(一) 填写项目
➢在剖面图上要填写探空报告中标准层和特 性层的各项记录：
❖气温，以摄氏度(℃)为单位。 ❖露点，以摄氏度(℃)为单位。 ❖比湿，以g／kg为单位。 ❖假相当位温(也可以用位温)，以绝对温度(K)
❖ 例如要了解锋面的空间结构，那么基线最好 与锋区相垂直。
一、剖面基线的选择（续）
3) 所选剖面上的测站记录不可太少，否则分析 结果就不够准确。基线上的测站间的距离也 不能太远，否则难以分析，其结果也不会准 确。
❖ 为了补救测站稀少的缺陷，在实际工作中可以把 离基线不远的测站记录，沿等压面上的等温线或 等高线方向投影到剖面的基线上，或者垂直投影 到剖面的基线(简称剖线)上。
➢对流层顶经过分析一般定在温度最低或递 减率有显著突变处。
➢对流层顶近乎与等se线平行。 ➢平流层里因为γ很小或为负值，而且气压
较低，温度较低，因而／T>1。此比值 较大，而且γd -γ >0，此数值也较大，故 d /dz>0，此数值也比较大，因此在对流层 顶之上，等位温线非常密集(图3.3)。
(三) 对流层顶的分析 小结
辅助天气图？
➢在作天气分析时，除了应用天气图(包括 地面、高空天气图)以外，还应用很多种 辅助图表，这些辅助图表统称为辅助天气 图。

（3）麦卡脱投影：这种投影一般是将圆筒图纸与南北纬22.5 纬圈相交割，把光源置于地球中心，将地球表面各点投影到
圆筒图纸上。
这种图上经、纬线都是以直线表示的。一般在中高纬度地 区有较大的失真，一般用于低纬度地区。
麦卡托投影图
3、地图比例尺
含义：底图上两点之间的距离与地球表面上相 应两点间的距离之比，称为比例尺。（或缩尺） 表示方法有：
小于1mm的填写一位小数，“T”表示微量。
13、dd—风向。以失杆表示， 失杆方向指向站圈，表示风的 来向。
14、ff—风速。以失羽表示。“—”表示4m/s，“－”表 示2m/s，一三角旗表示风速20m/s，风速不明时，在风 向杆尖端填“×”。风速大于40m/s时，在风向杆另一 侧填一个“>”如
因为天气现象是发生在三度空间的，为了详 细观察三度空间的实况，在日常业务工作中， 常常利用各种天气图来分析天气系统的空间结 构。天气图可分为基本天气图和辅助天气图两 种。
基本天气图有：地面天气图、等压面图； 辅助天气图有：垂直剖面图、等熵面图等。
§1－1 天气图底图
1、天气图底图：用来填写各地气象台（站） 观测记录的特制空白地图。
§1—2 地面天气图
一、地面天气图陆地站的填写格式
二、各项填图符号的意义
必填项目
1、N—总云量，用符号表示。 2、CH CM CL —高云状、中云状、 低云状，用符号表示 。
3、Nh —低云量，用电码表示。
4、h —低云高，以数字表示，
以米为单位。
5、 T T T 和TdTdTd 气温和露点温度，以数字表示， 以摄氏度为单位。填写十位、个位，小数一位。十 位为零时，省略不填。温度为负时前面加“－”号。
1、比例式：如1:10000000

⑥绘制等压线时，应尽可能地参考风的记录。 ⑦等压线通过锋面时，必须有明显的折角， 或为气旋性曲率的突然增加，而且折角指向 高压一侧。
此外，等压线的暖锋前有比较明显的 气旋性弯曲，冷锋后有明显的反气旋性弯 曲。
绘制等压线的技术规定
绘制地面图上等压线时，应遵循下列规定： 1)等压线每隔2.5hPa画一条（在冬季气压梯度很 大时，也可以每隔5hPa画一条），其等压线的数 值规定为：1000.0，1002.5，1005.0hPa等，其 余依此类推。
1、海平面气压场的分析
海平面气压场分析就是在地面图 上绘制等压线，即把气压数值相 等的各点连成线。绘制成等压线 后，就能清楚地看出气压在海平 面的分布情况。
绘图规定
1. 画等压线
每隔2.5hPa分析一条
2. 标等压线值
开曲线标在两端，闭曲线标在北方（上方）
3. 标高低压符号：G D （环流中心+几何中心） 4. 标高低压中心强度值：标在G/D符号的正下方
500hPa
700hPa
850hPa
（1） 天气图底图
用来填写各地气象站观测记录的特种空白地图： 绘有经纬度、海陆分布、河流、湖泊、山脉等
地形信息，并标有气象区、站号以及主要的城 市名称。 有不同投影方式、比例尺和范围的天气图底图， 根据天气分析内容、预报时效和季节等选用。
地图的投影
将地球上的经、纬线及海岸线在平 面上表示出来的方法叫做地图投影。
2)PPPP代表海平面气压，以数字表示，以为hPa 单位。填写后三位数字，最后一位为小数。如 “035”，代表气压为1003.5hPa；“995” ，代 表气压为999.5hPa。
②在地面天气图上等压线应画到图边，否则应 闭合起来。在没有记录的地区可作例外，但应 将各条并列的等压线末端排列整齐，落在一定 的经线或纬线上。在非闭合的等压线两端应标 注等压线的百帕数值。如等压线是闭合的，则 在等压线的上端开一小缺口，在缺口中间标注 百帕数值。

3、剖面分析 ①等温线与等 线之间的关系
位温：
R
T
1000 p
C
p
位温随高度的变化：
z
T
d
其中： 为T气温垂直递减率
z
d
为干g绝热过程气温垂直递减率
cp
T
一般情况下： z 0 温度随高度递减， d
而 0位温随高度递增。
z
锋区中：T 0温度随高度递增， 0
z
0
z
位温随高度递增很快，即在稳定层
2、剖面图填写与分析方法
①填写项目：
在剖面图上要填写探空报告中标准层和
特性层的各项记录。
TT
seseTT TdTd qqq
TdT d qqq
se se
风向风速
②分析项目与技术规定
等温线：每隔4°C红铅笔画一条实线。 等假相当位温线（或等温线） 等比湿线 锋区 对流层顶： 其它：涡度、散度、水平风速、地转风速、垂 直速度、降水区，积冰层等。
基线的选择没有统一的规定，根据所研 究的问题而定： ①经圈剖面图，基线选在某一子午面上，可 以了解该子午面上的温度场和风场的构造。
②研究某一天气系统或天气现象区时，可以取一个能 明确表示这天气系统或天气区的方向作为剖面图的基 线。例如，要了解锋面的空间结构，基线最好与锋区 垂直。 ③所选基线上应有较多测站，测站间距离也不能太远。 否则难以分析。 ④剖线的左右两方所表示的方向是统一规定的：如： 纬向（或接近纬向）西方在左，东方在右。经向，北 方在左，南方在右。
4、湿绝热线（等假相当位温线）绿色虚线表 示饱和空气在绝热升降运动中状态的变化。 每隔10度标出假相当位温的数值。 5、等饱和比湿线 绿色实线，是饱和空气比 湿的等值线，每条线上标有比湿值。

(2)根据冷暖气团的移动方向判断 。冷气团移动的箭头A指向锋面 PM，而暖气团B则背离锋面，此为 冷锋；反之，为暖锋PN。
(3)根据雨区的位置。雨区在锋后 (A侧)的为冷锋，雨区在锋前(C侧) 的为暖锋。
2.侧视图判断法。在锋面天气侧视图中，(如课本 图2.19图2.20为侧视图)，根据以下几点来判断：
第三节 常见天气系统
天气:一个地区短时间内阴晴、风雨、 冷热等大气状态。 时刻变化
气候：一个地区多年大气的平均状态。 相对稳定
一、锋面系统与天气 物１理（、属1）性气（什团温么度是、气湿团度？等）天相受对气单均晴匀一朗的气大、团团稳空控气定制。。
（2）气团的分类： • 冷气团（冷空气） 温度低、湿度小、气压高
贵阳
2、读左面的天气形势图， 回答： （1）此为 准静锋止示意图， 该锋发生在 冬季节。 （2）该锋是南下的冷空气 遇到 地形阻挡而形成的， 此时贵阳一侧是 阴雨天气。
（3）夏初，我国 江淮地区也有这类锋，它给当 地带来 阴雨绵天绵气，我们称为 季节梅。雨
二 .低压（气旋）和高压（反气旋）系统
对天气系统 气压状况的描述
(3) 准静止锋：冷暖气团势力相当，使锋面
来回摆动的锋
过境时：阴雨连绵
过境后：天气转晴
长江流域初夏的梅雨天气(江淮准静止锋） 冬半年贵阳多阴雨天气 （昆明准静止锋）
准静止锋 时间
江淮 准静止锋
6月中 旬至七 月上旬
成因
冷暖气团 势均力敌
地区—天气
长江中下游地区 的梅雨天气
昆明 准静止锋
南下的冷空气 冬半年 受云贵高原的
阻挡而形成
“天无三日晴” 阴雨冷湿 贵阳
昆明 暖气团一侧 “四季如春”
江淮、昆明准静止锋

θseθse TT
TdTd qqq
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天气学分析
(二) 分析项目与技术规定
等温线每隔 ℃用红铅笔画一条实线， 等温线每隔4℃用红铅笔画一条实线，各线数值 每隔 应为4的倍数 负值应写负号。 的倍数， 应为 的倍数，负值应写负号。 等假相当位温线(或等位温线 每隔4K用黑铅笔 或等位温线) 等假相当位温线 或等位温线 每隔 用黑铅笔 画一条实线，各线数值应为4的倍数 的倍数。 画一条实线，各线数值应为 的倍数。 等比湿线每隔 每隔1g/kg用绿铅笔画成细实线，自 用绿铅笔画成细实线， 等比湿线每隔 用绿铅笔画成细实线 2g/kg以后，每隔 以后， 画一条线。 以后 每隔2g/kg画一条线。 画一条线
1) 等θse线随高度的分布，能反映大气层结对 线随高度的分布， 流性不稳定的情况。 流性不稳定的情况。 • 即当 dθse／dz<0时，大气为对流性不稳定； 时 大气为对流性不稳定； • 当dθse／dz >0时，大气是对流性稳定。 时 大气是对流性稳定。
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(二) 等θse线的分析（续）
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一、剖面基线的选择（续） 4) 剖线左右两方所表示的方向一般是统一 规定的。 规定的。
剖线如为纬线方向 或接近纬线方向 剖线如为纬线方向(或接近纬线方向 则应把 纬线方向 或接近纬线方向)则应把 西方定在左方，东方定在右方，而如为经 西方定在左方，东方定在右方，而如为经 线方向(或接近经线方向 则应把北方定在左 或接近经线方向)则应把 线方向 或接近经线方向 则应把北方定在左 南方定在右方。 方，南方定在右方。
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天气学分析

有时，由于考虑到地面温度的代表性较差，也可用850hPa 到地面气层内的平均温度及露点代表地面温度及露点来求以 z。
近地面有辐射逆温层，此时可用辐射逆温层顶作为起始高度 来求以LCL。
抬升凝结高 度LCL
② 自由对流高度(LFC)
定义：在条件性不稳定 气层中，气块受外力抬 升，由稳定状态转入不 稳定状态的高度。
一、温度一对数压力图的构造和点绘
温度-对数压力图的纵、横坐标， 分别表示气压的对数(LnP)及 温度(T)。
温度以摄氏度为单位，每隔10度标 出度数(粗字，另列小字表示绝对 温 度)。
气压以hPa为单位，在图的右部从 1050hPa起，自下向上递减到 200hPa，每隔100hPa标上百帕数。
一、温度一对数压力图的构造和点绘
在图的左部，从250hPa起自下向 上递减至50hPa，每隔50hPa标百 帕数(括弧小字)。
纵坐标的气压最低值不可能设计得 太低。
图上不可能有P=0的坐标。
温度一对数压力图五种基本线条
图上有五种基本线条，除与纵、 横坐标平行的等温线和等压线外， 还有三种倾斜的曲线：
的露点的等饱和比湿线的值。
(2) 饱和比湿(qs)
定义：在同一温度下，空 气达到饱和状态时的比湿。
求法：通过温压点的等饱 和比湿线的数值就是该点 的饱和比湿值。
qs=29g/kg
(3) 相对湿度(f)
定义：实际空气的湿度与在同一温度下达到饱 和状态时的湿度之比值。 f=e/E×100％=q/qs×100％ (3.3)
6、斯拉维指标（ΔT） 由于夹卷作用，使云外空气进入云内，与云内空气混合，因而
使实际的状态曲线比没有考虑夹卷作用的状态曲线偏于低温一侧。 斯拉维指标就是实际状态曲线在500hPa上的温度Tk和层结曲线在 500hPa上的温度TM之差值ΔT（ΔT=TK–TM），其计算式为：

在风速大的地区，等压线可分析得密集一些； 风速小的地区，等压线可分析得稀疏一些。
4. 根据梯度风的原则，
在低压区，等压线可分析得密集一些； 在高压区，分析得稀疏些，在高压中心附近基本
其表示法主要有： 1. 比例式
如 1:10000000 即地图上的1cm相当于 实际100km。
2. 图解式 3. 斜线图解尺 或称复式图解尺
如图1.7所示
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二、地图比例尺（续）
由于兰勃特正形圆锥投影图在各纬 度上放大率是不同的，故需用复式 图解尺表示其缩尺。
其特点就是对不同的纬度用不同的缩尺来表 示，使用时必须注意与纬度配合，才能正确 表示出实际距离。
关于底图范围大小的选择，主要视预报 的时效和季节而定，
如用作中长期天气预报的底图范围就应该大一些， 甚至需要整个北半球天气图。
在冬半年，
高纬大气活动(如寒潮的侵袭)对我国影响较大，故 ห้องสมุดไป่ตู้图范围应包括极地或极地的一部分；
在夏半年，
低纬度和太平洋上的大气活动(如台风、副热带高 压)对我国影响较大，故底图上低纬度和太平洋区 域应多占些面积。
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二、地图比例尺（续）
我国目前所用的
东亚天气图的缩尺为1:10000000，即图上 1cm相当于实际100km；
欧亚天气图的缩尺为1:20000000，即图上 1cm相当于实际200km；
北半球天气图的缩尺为1:30000000，即图 上1cm相当于实际300km。
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二、地图比例尺（续）
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(一) 等值线分析原则（续）
以上这四条规则是绘制等值线的基 本规则，必须严格遵守，在任何时 候不能违反，否则将犯原则性错误， 因此必须反复练习，熟练掌握。

长期天气预报
总结词
长期天气预报主要关注未来一个月至一年的时间尺度， 地面天气图提供了关于气候变化的重要线索。
详细描述
长期天气预报关注未来一个月至一年的时间尺度，主要 预测气候变化的趋势和模式。地面天气图上的数据和演 变趋势提供了关于大气环流、季风、洋流等气候系统的 信息，这些系统对长期天气预报具有重要意义。通过分 析这些数据，气象学家可以预测未来气候的变化趋势， 为决策者提供有价值的参考信息，以应对气候变化带来 的挑战和机遇。
雷达回波图与地面天气பைடு நூலகம்的比较
总结词
雷达回波图和地面天气图在气象预报中 各有其独特的应用和优势，但它们所依 赖的观测技术和应用范围有所不同。
VS
详细描述
雷达回波图通过观测降水粒子的反射回波 ，提供关于降水强度、分布和移动方向的 信息，对于短时强降水、冰雹等强对流天 气的监测和预警非常有效。而地面天气图 则更注重地面上的气象要素和它们之间的 关系，提供更具体和细致的预报信息。
01
02
03
04
数据采集
通过气象观测站获取实时气象 数据。
数据处理
对原始数据进行处理和整理， 包括数据筛选、格式转换等。
数据可视化
将处理后的数据绘制成图表， 包括等压线、天气现象符号等
。
图表标注
添加必要的图表标注，如观测 时间、观测站名称等。
02
地面天气图分析基础
气象要素分析
气温
分析气温的分布和变化，判断 冷暖空气的活动和强度。
精细化
地面天气图的数据采集和处理能力不 断提升，能够提供更加精细化的气象 服务。
地面天气图的未来展望
更高精度
更广覆盖范围
随着观测技术的进步，未来地面天气图的 数据精度将进一步提高，能够更准确地反 映气象变化。