第五章天气系统
第一节气团和锋
一. 气团：
气团是指气象要素（主要指温度、湿度和大气静力稳定度）在水平分布上比较均匀的大范围空气团。其水平范围从几百到几千千米，垂直范围可达几千米到十几千米。
1. 气团的形成：
气团形成的源地条件：一是范围广阔、地表性质比较均匀的下垫面；二是能使空气物理属性在水平方向上均匀化的环流场。
2. 气团的变性：
气团形成后，随着环流条件的变化，由源地移行到另一新的地区时，由于下垫面性质以及物理过程的改变，气团的属性也随之发生相应的变化，这种气团原有物理属性的改变过程称为气团变性。
3. 气团的分类：
气团的热力分类法：
是依据气团与流经地区下垫面间热力对比进行的分类。凡是气团温度高于流经地区下垫面温度的，称暖气团。相反，气团温度低于流经地区下垫面温度的，称冷气团。
暖气团一般含有丰富的水汽，容易形成云雨天气。但是，当其移向冷区（高纬度）时，不仅会引起流经地区地面增温，而且气团低层不断失热而逐渐变冷，气团温度直减率减小，气团趋于稳定，甚至有时可能发展成逆温层，
以至暖气团中热力对流不易发展，往往呈现出稳定性天气。如果暖气团中湍流作用较强，也可能形成层云、层积云，甚至毛毛雨、小雨等天气。
冷气团一般形成干冷天气。如果从源地移向暖区（低纬度）时，气团低层因不断吸热而增温，气团温度直减率趋向增大，层结稳定度减小，对流运动容易发展，可能发展成不稳定天气。如果冷气团来自海洋，水汽较多，可能出现积状云，产生阵性降水天气。
4. 我国境内的气团活动：
我国的大部分地区处于中纬度，冷、暖气流交绥频繁，缺少气团形成的环流条件。同时地表性质复杂，没有大范围均匀的下垫面作为气团源地。因而，活动在我国境内的气团，大多是从其它地区移来的变性气团，其中最主要的是极地大陆（变性）气团和热带海洋气团。
二. 锋：
1. 锋的概念：
锋是冷、暖气团相交绥的地带。锋是温带地区重要的天气系统。
2. 锋的特征：
1）锋面坡度：
锋在空间呈倾斜状态——锋的重要特征；锋面坡度的形成和维持是地转偏向力作用的结果；锋面坡度的表达式。
2）锋附近的温度场特征：
锋区中水平温度场的特征：锋区的水平温度梯度比锋面两侧的单一气团内的温度梯度大得多；
锋区中温度的垂直变化特征：锋面逆温。
3）锋附近的气压场特征：
锋两侧的气压倾向是不连续的，当等压线横穿锋面时便产生折角，折角的尖端指向高压一方，锋落在低压槽中。
4）锋附近的风场特征：
锋附近的风场是同气压场相适应的。锋线附近的风场具有气旋性切变；
锋附近锋随高度变化状况：在地面暖锋前面，锋上盛行暖平流，通过锋时，风随高度向右偏转。在地面冷锋后面，风随高度向左偏转。
3. 锋的分类和天气：
1）锋的类型：
根据锋两侧冷暖气团移动方向和结构状况，一般把锋分为冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋。2）锋面天气：
锋面天气是指锋附近的云系、降水、风、能见度等气象要素的分布和演变状况。
（1）暖锋天气：暖锋的坡度较小，约在1/150左右
暖锋附近的云系特征：锋上常出现广阔的、系统的层状云系。典型云序为：卷云、卷层云、高层云、雨层云
暖锋附近的降水特征：暖峰降水主要发生在雨层云内，多是连续性降水
我国境内的暖锋活动：在我国明显的暖锋出现的较少，大多伴随着气旋出现。春秋季一般出现在江淮流域和东北地区，夏季多出现在黄河流域。
（2）冷锋天气：冷锋根据移动速度的快慢分为两种类型，一型冷锋、二型冷锋
一型冷锋天气的主要特征：移动缓慢、锋面坡度较小（在1/100左右）
云系特征：产生与暖锋相似的层状云系，但云系的分布序列与暖锋相反，而且云系和雨区主要位于地面锋后。
降水特征：由于锋面坡度大于暖锋，因而云区和雨区都比暖锋窄些，且多稳定性降水。
我国境内的活动：这类冷锋是影响中国天气的重要天气系统之一，一般由西北向东南移动。二型冷锋天气的主要特征：移动快，坡度大（1/40—1/80）
冷锋在我国的活动情况:冷锋在我国活动范围甚广，几乎遍及全国，尤其在冬半年，北方地区更为常见，它是影响我国天气的重要天气系统。我国的冷锋大多从俄罗斯、蒙古进入我国西北地区，然后南下。冬季时多二型冷锋，影响范围可达华南, 但其移到长江流域和华南地区后，常常转变为一型冷锋或准静止锋。夏季时多一型冷锋，影响范围较小，一般只达黄河流域。
（3）准静止锋天气：
一类是云系发展在锋上并有明显降水，例如华南准静止锋，
天气和第一型冷锋相似，只是锋面坡度更小、云雨区更宽，
而且降水区不限于锋线地区，可以延伸到锋后很大范围内，
降水强度较小，为连续性降水。由于准静止锋移动缓慢，并
常常来回摆动，使阴雨天气持续时间长达10 天至半个月。
一类是主要云系发展在锋下，并无明显降水，例如昆明准静
止锋。
（4）锢囚锋天气：
锢囚锋是由两条移动着的锋合并而成，它的天气保留着原来两条锋的天气特征。
锢囚锋降水不仅保留着原来锋段降水的特点，而且由于锢囚作用促使上升作用发展，暖空气被抬升到锢囚点以上，利于云层变厚、降水增强、降雨区扩大。
第二节中高纬主要天气系统
一. 中高纬度高空主要天气系统：
中高纬度的对流层上空盛行着波状西风气流，西风带的波动大体上分为两类：一是波长比较长的长波；二是叠加在长波之上的波长比较短的短波。在长波、短波发展演变过程中，有时形成闭合的高压和低压。
1. 大气长波：是指波长较长、波幅较大、移动较慢、维持时间较长的波动。
大气长波的温压场结构：长波在高空图上同等高线的波状型相对应，等温线也呈波形，一般情况下等温线的位相稍稍落后于等高线，具有冷槽、暖脊的温压场结构。槽前是暖平流，槽后是冷平流。槽前对应着大范围辐合上升运动和云雨区，槽后对应着大范围辐散下沉运动区和晴朗天空。
2. 阻塞高压和切断低压：
阻塞高压和切断低压是大气长波在发展过程中槽脊加强、振幅加大演变而成的闭合系统，是中高纬度的重要天气系统。
阻塞高压是温压场比较对称的深厚的暖性高压
切断低压是温压场结构比较对称的冷性气压系统。切断低压是西风带长波槽不断加深、南伸，直至槽南端冷空气被暖空气包围并与北方冷空气主体脱离而形成的闭合低压。
3.极地涡旋：简称极涡，是极地高空冷性大型涡旋系统，是极区大气环流的组成部分。
4.高空低压槽和切变线：
高空槽是活动在对流层中层西风带上的短波槽。一年四季都有出现。
切变线是指风向或风速分布的不连续线，两侧风向构成气旋式切变，但两侧的温度梯度却很小，这是切变线与锋的主要差别。
二. 温带气旋与反气旋：
1. 气旋和反气旋概述：
气旋和反气旋的定义：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）于四周的大尺度涡旋。在北半球，气旋（反气旋）范围内的空气作逆（顺）时针旋转，在南半球其旋转方向则相反。
气旋和反气旋的水平尺度：气旋和反气旋的水平尺度以最外一条闭合等压线的直径长度来表示。气旋的直径平均1000公里，大的可达3000公里。大的反气旋可以和最大的大陆或海洋相比。
气旋和反气旋的强度：气旋和反气旋的强度一般用中心气压值来表示。气旋中心气压值愈低，气旋愈强；反之，气旋愈弱。（1）气旋：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；按其形成及热力结构，则可分为无锋气旋和锋面气旋。（2）反气旋：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。
在温带形成和活动的气旋和反气旋，大都是锋面气旋与冷性反气旋。
2. 温带气旋：
1）温带气旋的结构：
