农林气象学第五章天气与气象灾害.ppt
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1、 第五章第五章 天气与气象灾害天气与气象灾害 天气学基础天气学基础 干旱和雨涝干旱和雨涝 低温灾害低温灾害本本章章内内容容第一页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/271 第一节第一节 天气学基础天气学基础 (Weather bases)1.天气:天气:某地瞬时或一段时间内风、云、降水、温度等各种气象某地瞬时或一段时间内风、云、降水、温度等各种气象要素的综合状况。天气的好坏由天气系统决定。要素的综合状况。天气的好坏由天气系统决定。一、天气和天气系统一、天气和天气系统2.2.2.2.天气系统:天气系统:具有一定结构并能形成一定具有一定结构并能形成一定天气的大气运动系统。即不同的天气系统天气
2、的大气运动系统。即不同的天气系统有不同的天气特征。有不同的天气特征。第二页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/2723.3.天气过程:天气过程:天气过程:天气过程:天气系统天气系统天气系统天气系统随时间和空间随时间和空间的演变过程,称为的演变过程,称为的演变过程,称为的演变过程,称为天气过程。天气过程。天气过程。天气过程。在天气过程的不同阶段,能形成不同的天气特征。在天气过程的不同阶段,能形成不同的天气特征。二、几个主要的天气系统及其天气特征二、几个主要的天气系统及其天气特征二、几个主要的天气系统及其天气特征二、几个主要的天气系统及其天气特征 (Several major(Several
3、 major large-scale weather systems and their synoptic large-scale weather systems and their synoptic feature)feature)(一)气团(一)气团(Air mass)(Air mass)天气现象和天气变化是由大气的物理属性和大气的运动过程天气现象和天气变化是由大气的物理属性和大气的运动过程所决定的,而大气的物理属性是大气在运动过程中同地理环境不所决定的,而大气的物理属性是大气在运动过程中同地理环境不断作用下形成的断作用下形成的。第三页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/273 气团
4、的范围很大,水平尺度气团的范围很大,水平尺度在几百到在几百到几几千千kmkm,垂直尺度几,垂直尺度几至几十至几十kmkm,直至伸展到对流层顶。气团天气变化平缓。直至伸展到对流层顶。气团天气变化平缓。1.1.定义:定义:气团是在水平方向气团是在水平方向物理属性物理属性比较均匀,垂直方比较均匀,垂直方向比较相似的一大块空气。向比较相似的一大块空气。*大范围性质比较均匀的下垫面;大范围性质比较均匀的下垫面;*有利于空气停滞或缓行的环流条件。有利于空气停滞或缓行的环流条件。2 2.气团形成的条件气团形成的条件 (一)、气团(一)、气团(一)、气团(一)、气团第四页,编辑于星期五:三点 四分。2023/
5、4/2743.3.气团的变性气团的变性 不同源地形成的气团性质不同。如沙漠形成的气团干热,不同源地形成的气团性质不同。如沙漠形成的气团干热,海洋形成的气团暖湿。海洋形成的气团暖湿。气团形成后在适宜的环境条件下离开气团形成后在适宜的环境条件下离开源地,凡是离开源地的气团都是变性气团。源地,凡是离开源地的气团都是变性气团。如海洋气团登陆如海洋气团登陆后,原来暖湿的性质会改变,因大陆温度高在不断移动过程中后,原来暖湿的性质会改变,因大陆温度高在不断移动过程中逐渐变干。逐渐变干。概念:概念:概念:概念:气团离开源地后,其物理属性的改变。气团离开源地后,其物理属性的改变。第五页,编辑于星期五:三点 四分
6、。2023/4/2754 4 4 4.气团的分类气团的分类 分类标准:分类标准:地理分类、热力分类地理分类、热力分类 地理分类(地理分类(地理分类(地理分类(气团源地的地理位置和下垫面性质)气团源地的地理位置和下垫面性质)气团源地的地理位置和下垫面性质)气团源地的地理位置和下垫面性质)气团气团气团气团冰洋气团(北极气团)冰洋气团(北极气团)冰洋气团(北极气团)冰洋气团(北极气团)65N65N65N65N以北的极地地区以北的极地地区以北的极地地区以北的极地地区极地气团极地气团极地气团极地气团热带气团热带气团热带气团热带气团赤道气团(赤道海洋气团)赤道气团(赤道海洋气团)赤道气团(赤道海洋气团)赤
7、道气团(赤道海洋气团)赤道地区赤道地区赤道地区赤道地区极地大陆气团极地大陆气团极地大陆气团极地大陆气团 西伯利亚、蒙古、加拿大阿拉斯加西伯利亚、蒙古、加拿大阿拉斯加西伯利亚、蒙古、加拿大阿拉斯加西伯利亚、蒙古、加拿大阿拉斯加极地海洋气团极地海洋气团极地海洋气团极地海洋气团 北太平洋、北大西洋中纬度海洋上北太平洋、北大西洋中纬度海洋上北太平洋、北大西洋中纬度海洋上北太平洋、北大西洋中纬度海洋上热带大陆气团热带大陆气团热带大陆气团热带大陆气团 北非、西南亚的副热带沙漠地区北非、西南亚的副热带沙漠地区北非、西南亚的副热带沙漠地区北非、西南亚的副热带沙漠地区热带海洋气团热带海洋气团热带海洋气团热带海洋
8、气团 副热带高压控制的海洋上副热带高压控制的海洋上副热带高压控制的海洋上副热带高压控制的海洋上第六页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/276 热力分类热力分类热力分类热力分类(气团相对于其所经过的下垫面的温度)气团相对于其所经过的下垫面的温度)气团相对于其所经过的下垫面的温度)气团相对于其所经过的下垫面的温度)气团气团气团气团冷气团冷气团冷气团冷气团 北极气团、极地气团北极气团、极地气团北极气团、极地气团北极气团、极地气团暖气团暖气团暖气团暖气团 热带气团、赤道气团热带气团、赤道气团热带气团、赤道气团热带气团、赤道气团暖气团:其温度比其所经过的下垫面温度高的气团。暖气团:其温度比其所经
9、过的下垫面温度高的气团。冷气团:本身温度比经过的下垫面温度低的气团。冷气团:本身温度比经过的下垫面温度低的气团。5.5.5.5.气团天气气团天气气团天气气团天气 暖气团具有稳定的天气特点,可产生毛毛雨、小雨暖气团具有稳定的天气特点,可产生毛毛雨、小雨(雪)天气,还可形成平流雾。(雪)天气,还可形成平流雾。冷气团具有不稳定的天气特点。夏季可产生阵性降冷气团具有不稳定的天气特点。夏季可产生阵性降水,冬季常常天气晴朗,低层可形成辐射雾。水,冬季常常天气晴朗,低层可形成辐射雾。第七页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/2776 6 6 6.我国境内的气团我国境内的气团我国境内的气团我国境内的气团
10、 冬季:冬季:冬季:冬季:西伯利亚气团西伯利亚气团西伯利亚气团西伯利亚气团(绝大部分地区)(绝大部分地区)(绝大部分地区)(绝大部分地区)热带太平洋气团热带太平洋气团热带太平洋气团热带太平洋气团(东南沿海),(东南沿海),(东南沿海),(东南沿海),南海气团南海气团南海气团南海气团(云南)(云南)(云南)(云南)西伯利亚气团西伯利亚气团西伯利亚气团西伯利亚气团热带太平洋气团热带太平洋气团热带太平洋气团热带太平洋气团南海气团南海气团南海气团南海气团第八页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/278热带太平洋气团热带太平洋气团热带太平洋气团热带太平洋气团(东部地区)、(东部地区)、(东部地区)
11、、(东部地区)、热带大陆气团热带大陆气团热带大陆气团热带大陆气团 (西部地区)、(西部地区)、(西部地区)、(西部地区)、赤道气团赤道气团赤道气团赤道气团(长江以南地区)、(长江以南地区)、(长江以南地区)、(长江以南地区)、西伯利亚气团西伯利亚气团西伯利亚气团西伯利亚气团(长城以北、大西(长城以北、大西(长城以北、大西(长城以北、大西北)、北)、北)、北)、极地太平洋气团极地太平洋气团极地太平洋气团极地太平洋气团(东北地区)(东北地区)(东北地区)(东北地区)夏季:夏季:夏季:夏季:西伯利亚气团西伯利亚气团西伯利亚气团西伯利亚气团热带太平洋气团热带太平洋气团热带太平洋气团热带太平洋气团极地太
12、平洋气团极地太平洋气团极地太平洋气团极地太平洋气团赤道气团赤道气团赤道气团赤道气团热带大陆气团热带大陆气团热带大陆气团热带大陆气团第九页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/279(二)锋(二)锋(frontfront)1.1.锋的概念锋的概念 锋:冷、暖气团之间形成的狭窄而又倾斜的过渡区域。锋:冷、暖气团之间形成的狭窄而又倾斜的过渡区域。700hPa700hPa地面地面冷气团冷气团暖气团暖气团第十页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/27102.2.锋面天气:锋面天气:锋面附近的云、雨、风等天气,称为锋面天气。锋面附近的云、雨、风等天气,称为锋面天气。锋面两侧的锋面两侧的气象要素有
13、明显差异,天气变化十分剧烈。气象要素有明显差异,天气变化十分剧烈。3.3.3.3.锋的分类锋的分类 锋的移动方向:锋的移动方向:冷锋冷锋暖锋暖锋准静止锋准静止锋锢囚锋锢囚锋第十一页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/2711冷冷冷冷暖暖暖暖冷冷冷冷暖暖暖暖冷冷冷冷暖暖暖暖冷冷冷冷冷冷冷冷暖暖暖暖冷锋冷锋冷锋冷锋暖锋暖锋暖锋暖锋准静止锋准静止锋准静止锋准静止锋锢囚锋锢囚锋锢囚锋锢囚锋第十二页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/2712 冷锋冷锋 冷锋分类:冷锋分类:根据移动速度和天气特征划分根据移动速度和天气特征划分根据移动速度和天气特征划分根据移动速度和天气特征划分第一型冷锋第一型
14、冷锋(缓行冷锋)(缓行冷锋)第二型冷锋第二型冷锋(急行冷锋)(急行冷锋)第十三页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/2713第第一一型型冷冷锋锋(缓缓行行冷冷锋锋)冷冷冷冷暖暖暖暖雨层云雨层云高层云高层云卷层云卷层云卷云卷云锋后连续性降水,锋后连续性降水,雨区宽雨区宽150150200km200km不稳定时,出现积雨云,形成阵性降水不稳定时,出现积雨云,形成阵性降水锋面坡度:锋面坡度:1/100第十四页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/2714夏半年夏半年 积雨云积雨云 阵性降水阵性降水冬半年冬半年 层状云(卷云、层状云(卷云、卷层云、高层云、卷层云、高层云、雨层云)雨层云)连续
15、性降水连续性降水第第二二型型冷冷锋锋(急急行行冷冷锋锋)冷冷暖暖锋前降水,锋前降水,雨区宽几十雨区宽几十kmkm干冷锋:干冷锋:无云、无降水无云、无降水 大风(风沙)大风(风沙)锋面坡度:锋面坡度:1/701/70第十五页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/2715暖暖暖暖 锋锋锋锋冷冷冷冷暖暖暖暖雨层云雨层云雨层云雨层云高层云高层云高层云高层云卷层云卷层云卷层云卷层云卷云卷云卷云卷云锋前连续性降水锋前连续性降水锋前连续性降水锋前连续性降水 雨区宽雨区宽雨区宽雨区宽300300300300400km400km400km400km不稳定时,出现积雨云,不稳定时,出现积雨云,不稳定时,出现积
16、雨云,不稳定时,出现积雨云,形成阵性降水形成阵性降水形成阵性降水形成阵性降水(2 2 2 2)暖锋)暖锋)暖锋)暖锋 锋面坡度:锋面坡度:1/1501/150第十六页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/2716华北静止锋、江淮静止锋、华南静止锋、南海静止锋华北静止锋、江淮静止锋、华南静止锋、南海静止锋冷冷暖暖雨层云雨层云高层云高层云卷层云卷层云卷云卷云北侧北侧:偏北、东北风;:偏北、东北风;南侧南侧:偏南风:偏南风静止锋静止锋北侧连续性降水北侧连续性降水(连阴雨天气连阴雨天气)雨区宽雨区宽600km600km不稳定时,出现积雨云,形成阵性降水不稳定时,出现积雨云,形成阵性降水 准静止锋(
17、静止锋)准静止锋(静止锋)准静止锋(静止锋)准静止锋(静止锋)锋面坡度:锋面坡度:锋面坡度:锋面坡度:1/2501/2501/2501/250第十七页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/2717 云层加厚云层加厚 降水加强降水加强 降水区扩大降水区扩大冷冷冷冷冷冷冷冷暖暖暖暖东北地区东北地区华北地区华北地区 锢囚锋:锢囚锋:锢囚锋:锢囚锋:冷锋移速快于暖锋,最后追上暖锋与之合冷锋移速快于暖锋,最后追上暖锋与之合冷锋移速快于暖锋,最后追上暖锋与之合冷锋移速快于暖锋,最后追上暖锋与之合并形成的锋。并形成的锋。并形成的锋。并形成的锋。第十八页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/2718(
18、三)气旋(三)气旋(三)气旋(三)气旋1.1.概念:概念:气旋是指在同一高度上中心气压比周围低、占有三气旋是指在同一高度上中心气压比周围低、占有三气旋是指在同一高度上中心气压比周围低、占有三气旋是指在同一高度上中心气压比周围低、占有三度空间的大尺度涡旋。度空间的大尺度涡旋。度空间的大尺度涡旋。度空间的大尺度涡旋。低压低压低压低压(气压场气压场)中心气压比周围低中心气压比周围低中心气压比周围低中心气压比周围低气旋气旋气旋气旋(流场流场)气流逆时针旋转(北半球)气流逆时针旋转(北半球)气流逆时针旋转(北半球)气流逆时针旋转(北半球)气流顺时针旋转(南半球)气流顺时针旋转(南半球)气流顺时针旋转(南
19、半球)气流顺时针旋转(南半球)3.3.3.3.表示方法表示方法表示方法表示方法:水平尺度:以最外围的一条闭合的等压线水平尺度:以最外围的一条闭合的等压线水平尺度:以最外围的一条闭合的等压线水平尺度:以最外围的一条闭合的等压线 的直径长度来表示。的直径长度来表示。的直径长度来表示。的直径长度来表示。强度:以中心气压值或中心附近的最大强度:以中心气压值或中心附近的最大强度:以中心气压值或中心附近的最大强度:以中心气压值或中心附近的最大 风速来度量。风速来度量。风速来度量。风速来度量。2.2.大小:大小:气旋的直径一般为气旋的直径一般为气旋的直径一般为气旋的直径一般为1000km1000km1000
20、km1000km左右,大的可达左右,大的可达左右,大的可达左右,大的可达20002000200020003000km3000km3000km3000km,小的只有,小的只有,小的只有,小的只有300km300km300km300km或更小。或更小。或更小。或更小。第十九页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/2719 4.4.4.4.气旋的分类气旋的分类气旋的分类气旋的分类地理分类地理分类温带气旋温带气旋 中高纬地区中高纬地区热带气旋热带气旋 热带海洋热带海洋锋面气旋锋面气旋地方性气旋地方性气旋锋前热低压锋前热低压地形低压地形低压热低压热低压热力分类热力分类锋面气旋锋面气旋无锋气旋无锋气旋
21、热带气旋热带气旋地方性气旋地方性气旋第二十页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/2720(四)反气旋(四)反气旋(四)反气旋(四)反气旋 1.1.概念:概念:反气旋是指在同一高度上中心气压比周围高、占有反气旋是指在同一高度上中心气压比周围高、占有三度空间的大尺度涡旋。三度空间的大尺度涡旋。高压(高压(高压(高压(气压场气压场气压场气压场)中心气压比周围高中心气压比周围高中心气压比周围高中心气压比周围高反气旋(反气旋(反气旋(反气旋(流场流场流场流场)气流顺时针旋转(北半球)气流顺时针旋转(北半球)气流顺时针旋转(北半球)气流顺时针旋转(北半球)气流逆时针旋转(南半球)气流逆时针旋转(南半
22、球)气流逆时针旋转(南半球)气流逆时针旋转(南半球)2.2.2.2.反气旋的大小反气旋的大小反气旋的大小反气旋的大小:直径超过直径超过直径超过直径超过2000km2000km2000km2000km,大的反气旋可以和最,大的反气旋可以和最,大的反气旋可以和最,大的反气旋可以和最大的陆地和海洋相比拟。大的陆地和海洋相比拟。大的陆地和海洋相比拟。大的陆地和海洋相比拟。第二十一页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/27214.4.反气旋的分类反气旋的分类地理区域地理区域地理区域地理区域极地反气旋(极地高压)极地反气旋(极地高压)极地反气旋(极地高压)极地反气旋(极地高压)极地极地极地极地温带反
23、气旋(冷高压)温带反气旋(冷高压)温带反气旋(冷高压)温带反气旋(冷高压)中高纬地区中高纬地区中高纬地区中高纬地区副热带反气旋副热带反气旋副热带反气旋副热带反气旋 副热带副热带副热带副热带副热带高压(副高)副热带高压(副高)副热带高压(副高)副热带高压(副高)对流层中下层海洋上对流层中下层海洋上对流层中下层海洋上对流层中下层海洋上大陆高压(高原高压)大陆高压(高原高压)大陆高压(高原高压)大陆高压(高原高压)对流层上层大陆高原上对流层上层大陆高原上对流层上层大陆高原上对流层上层大陆高原上 3.3.3.3.表表表表示方法示方法示方法示方法水平尺度:以最外围的一条闭合的等压线水平尺度:以最外围的一
24、条闭合的等压线水平尺度:以最外围的一条闭合的等压线水平尺度:以最外围的一条闭合的等压线 的直径长度来表示。的直径长度来表示。的直径长度来表示。的直径长度来表示。强强强强 度:以中心气压值或中心附近的最大风速度:以中心气压值或中心附近的最大风速度:以中心气压值或中心附近的最大风速度:以中心气压值或中心附近的最大风速 来度量。来度量。来度量。来度量。第二十二页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/2722第二节第二节 天气预报简介天气预报简介 天气的变化与人们的生产活动、社会活动、军事活天气的变化与人们的生产活动、社会活动、军事活动以及日常生活都有十分密切的关系,因此社会发展对动以及日常生活都
25、有十分密切的关系,因此社会发展对大气科学所需求的最主要内容之一是作好天气预报工作。大气科学所需求的最主要内容之一是作好天气预报工作。准确的天气预报,能帮助人们利用有利的天气,避、抗准确的天气预报,能帮助人们利用有利的天气,避、抗不利天气和减轻灾害性天气所造成的损失,对农业生产、不利天气和减轻灾害性天气所造成的损失,对农业生产、交通运输和国防建设等均有重要意义。交通运输和国防建设等均有重要意义。第二十三页,编辑于星期五:三点 四分。2023/4/2723 天气预报分为形势预报和气象要素预报两部分。天气预报分为形势预报和气象要素预报两部分。天气预报分为形势预报和气象要素预报两部分。天气预报分为形势
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