农业气象学——天气和灾害性天气.pptx
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1、农业气象学农业气象学天气和灾害性天气天气和灾害性天气6.1气团和锋气团和锋一、气团一、气团一、气团一、气团(一)概念(一)概念(一)概念(一)概念:在对流层内水平方向上气象要素分布比较均匀的大:在对流层内水平方向上气象要素分布比较均匀的大范围空气团称为气团。范围空气团称为气团。某一大块空气(其水平范围可达几百某一大块空气(其水平范围可达几百mm至几千至几千kmkm,厚度可达几,厚度可达几kmkm到十几到十几kmkm)的温度、湿度和稳定度等物理属性基本均匀一致,)的温度、湿度和稳定度等物理属性基本均匀一致,就称这一大块空气为一个气团。就称这一大块空气为一个气团。第1页/共49页(二)气团的形成气
2、团形成的源地条件:气团形成的源地条件:要有范围广阔、地表性质比较均一的下垫面;要有范围广阔、地表性质比较均一的下垫面;有一个能使空气物理属性在水平方向上均匀化的环流有一个能使空气物理属性在水平方向上均匀化的环流场。场。气团形成的过程:在具备条件的情况下,主要通过大气气团形成的过程:在具备条件的情况下,主要通过大气中各种尺度的湍流、大范围系统性垂直运动以及蒸中各种尺度的湍流、大范围系统性垂直运动以及蒸发、凝结和辐射等动力、热力过程而与地表间进行发、凝结和辐射等动力、热力过程而与地表间进行水汽和热量交换。水汽和热量交换。第2页/共49页(三)气团的变性定义:气团由源地移行到另一个新的地区时,由于下
3、定义:气团由源地移行到另一个新的地区时,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的变性。程称为气团的变性。过程:通过湍流、大范围垂直运动和蒸发、凝结、辐过程:通过湍流、大范围垂直运动和蒸发、凝结、辐射等物理过程来实现。射等物理过程来实现。(四)气团的分类地理分类法:根据气团源地的地理位置和下垫面性质地理分类法:根据气团源地的地理位置和下垫面性质进行分类。进行分类。热力分类法:依据气团与流经地区下垫面间的热力热力分类法:依据气团与流经地区下垫面间
4、的热力(温度)对比进行分类。包括冷气团和暖气团。(温度)对比进行分类。包括冷气团和暖气团。第3页/共49页第4页/共49页影响我国的主要气团(影响我国的主要气团(影响我国的主要气团(影响我国的主要气团(P144P144P144P144图图图图6-16-16-16-1)1 1)西伯利亚、蒙古的变性极地大陆气团:冬季寒潮、大风天气。)西伯利亚、蒙古的变性极地大陆气团:冬季寒潮、大风天气。2 2)热带太平洋和南海的热带海洋气团:夏季降水,炎热。)热带太平洋和南海的热带海洋气团:夏季降水,炎热。3 3)欧洲大陆副热带地区的热带大陆气团:使西部及华北等地夏季出)欧洲大陆副热带地区的热带大陆气团:使西部及
5、华北等地夏季出现酷热干旱天气。现酷热干旱天气。4 4)印度洋的赤道气团:带来长江以南地区大量降水)印度洋的赤道气团:带来长江以南地区大量降水第5页/共49页第6页/共49页二、锋二、锋 (一)锋的定义锋的定义:冷暖气团相遇时,它们之间形成的狭窄而倾斜的过渡带称为锋。锋是冷暖气团相交绥的地带:如木楔状第7页/共49页2.特征量1、锋面坡度:锋面倾斜的程度。(二)、锋面特征(二)、锋面特征1.天气特征天气特征为什么在锋面经过的地区常会伴随着如大风、阴天、下雨、气温发生剧烈变化等天气现象产生?第8页/共49页3.锋的类型及其天气A、锋的类型根据锋两侧气团移动方向和结构状况,把锋分成4种类型:暖锋冷锋
6、准静止锋锢囚锋。第9页/共49页B、锋面天气锋面的宽度在近地面是几十km,而高空可达200400km,是一个契形。锋面与地面交线称为锋线。因锋面是两种不同性质气团的交界面,因此在锋面两侧的气象要素(气压,温度,风等)都有很大差别,并且容易在锋面附近形成云、雨(为什么?)。我们把这种在锋面出现的特殊天气称为锋面天气。在锋面出现的特殊天气称为锋面天气。不同类型的锋造成的锋面天气不同。(1)暖锋天气(2)冷锋天气:包括一型冷锋和二型冷锋。(3)准静止锋天气(4)锢囚锋天气第10页/共49页(1 1)暖锋)暖锋)暖锋)暖锋(2 2)一型冷锋()一型冷锋()一型冷锋()一型冷锋(3 3)二型冷锋()二型
7、冷锋()二型冷锋()二型冷锋(4 4)准静止锋()准静止锋()准静止锋()准静止锋(5 5)锢囚锋:)锢囚锋:)锢囚锋:)锢囚锋:冷性锢囚和暖性锢囚冷性锢囚和暖性锢囚冷性锢囚和暖性锢囚冷性锢囚和暖性锢囚定义:定义:坡度:坡度:云系顺序:云系顺序:天气现象:天气现象:降雨区域大小:降雨区域大小:降雨强度及时间长:降雨强度及时间长:锋面过境后气象要素变化:锋面过境后气象要素变化:在我国出现的情况:在我国出现的情况:第11页/共49页6.2气旋与反气旋气旋与反气旋前面已讲过,气旋又叫低压中心,只不过气旋是从风场(或叫流场)角度考虑的,而低压中心是从气压场考虑的。反气旋又叫高压中心。前面已讲过,气旋又
8、叫低压中心,只不过气旋是从风场(或叫流场)角度考虑的,而低压中心是从气压场考虑的。反气旋又叫高压中心。1.气旋气旋气旋大小由地面天气图最外层闭合圈直径确定,其直径可以从气旋大小由地面天气图最外层闭合圈直径确定,其直径可以从2003000km,平均,平均1000km左右。气旋强度由中心气压值确定,一般在左右。气旋强度由中心气压值确定,一般在1010 970hpa,最低可达,最低可达953hpa,值越低说明气旋越强,气旋中心气压如果随时间降低时称为气旋,值越低说明气旋越强,气旋中心气压如果随时间降低时称为气旋“加深加深”或或“发深发深”,如果中心气压随时间升高时,称为气旋,如果中心气压随时间升高时
9、,称为气旋“减弱减弱”或或“填塞填塞”。第12页/共49页气旋分:锋面气旋和无锋面气旋气旋分:锋面气旋和无锋面气旋气旋分:锋面气旋和无锋面气旋气旋分:锋面气旋和无锋面气旋 无锋面气旋:无锋面气旋:无锋面气旋:无锋面气旋:气气气气旋旋旋旋内内内内无无无无锋锋锋锋面面面面存存存存在在在在,移移移移动动动动性性性性较较较较小小小小。如如如如热热热热带带带带气气气气旋旋旋旋:热热热热带带带带洋洋洋洋面面面面上上上上形形形形成成成成的的的的,可可可可发发发发展展展展成成成成台台台台风风风风或或或或强强强强烈烈烈烈的的的的飓飓飓飓风风风风;地地地地方方方方性性性性气气气气旋旋旋旋:因因因因地地地地形形形形
10、或或或或下下下下垫垫垫垫面面面面加加加加热热热热作作作作用用用用而而而而形形形形成成成成的的的的;冷冷冷冷涡涡涡涡:中高纬地区形成的(暖空气爬升而成)。中高纬地区形成的(暖空气爬升而成)。中高纬地区形成的(暖空气爬升而成)。中高纬地区形成的(暖空气爬升而成)。锋面气旋:锋面气旋:锋面气旋:锋面气旋:有锋面存在,移动性大。常在中高纬度地区形成,有锋面存在,移动性大。常在中高纬度地区形成,有锋面存在,移动性大。常在中高纬度地区形成,有锋面存在,移动性大。常在中高纬度地区形成,易造成十分恶劣的天气,如强烈降水、雷暴、大风、易造成十分恶劣的天气,如强烈降水、雷暴、大风、易造成十分恶劣的天气,如强烈降水
11、、雷暴、大风、易造成十分恶劣的天气,如强烈降水、雷暴、大风、风沙等。影响我国北方的锋面气旋最主要有:蒙古气风沙等。影响我国北方的锋面气旋最主要有:蒙古气风沙等。影响我国北方的锋面气旋最主要有:蒙古气风沙等。影响我国北方的锋面气旋最主要有:蒙古气旋、东北低压和江淮气旋。旋、东北低压和江淮气旋。旋、东北低压和江淮气旋。旋、东北低压和江淮气旋。第13页/共49页第14页/共49页 蒙古气旋:蒙古气旋:蒙古气旋:蒙古气旋:形成于蒙古国中部或东部,影响我国内蒙、华北、东北形成于蒙古国中部或东部,影响我国内蒙、华北、东北 渤海等渤海等地春秋两季天气,尤其春天最多。由于气旋内暖空气多来自青藏高原地春秋两季天
12、气,尤其春天最多。由于气旋内暖空气多来自青藏高原东北部和河西走廊一带,水汽不足,因此一般降水天气很少,更多是东北部和河西走廊一带,水汽不足,因此一般降水天气很少,更多是带来大风,降温,霜冻等天气现象。带来大风,降温,霜冻等天气现象。华北气旋(东北低压):华北气旋(东北低压):华北气旋(东北低压):华北气旋(东北低压):一般是由蒙古气旋移到东北而形成的低压系统,也有华一般是由蒙古气旋移到东北而形成的低压系统,也有华北、黄河下游移来的低压系统。它是我国出现的气旋发展最强的一类,北、黄河下游移来的低压系统。它是我国出现的气旋发展最强的一类,它一年四季都比较活跃,但尤以春季为最多。它一年四季都比较活跃
13、,但尤以春季为最多。造成的天气首先是大风,有时在四平和长春两地风速可高达到造成的天气首先是大风,有时在四平和长春两地风速可高达到40m/s40m/s,且持续时间也较长,往往可达,且持续时间也较长,往往可达24244848小时之久。小时之久。降水一般比蒙古气旋多,尤其是来自华北、黄河下游移入形成的华降水一般比蒙古气旋多,尤其是来自华北、黄河下游移入形成的华北气旋降水极盛,是东北夏季出现大暴雨的主要天气系统之一,而由北气旋降水极盛,是东北夏季出现大暴雨的主要天气系统之一,而由蒙古移来形成的东北低压则降水量不大。蒙古移来形成的东北低压则降水量不大。第15页/共49页江淮气旋:江淮气旋:长江中下游、淮
14、河流域等地区形成的气长江中下游、淮河流域等地区形成的气长江中下游、淮河流域等地区形成的气长江中下游、淮河流域等地区形成的气旋叫江淮气旋。它使长江、淮河、黄河下旋叫江淮气旋。它使长江、淮河、黄河下旋叫江淮气旋。它使长江、淮河、黄河下旋叫江淮气旋。它使长江、淮河、黄河下游等广大地区形成云系、降水和大风天气,游等广大地区形成云系、降水和大风天气,游等广大地区形成云系、降水和大风天气,游等广大地区形成云系、降水和大风天气,5 5 5 5、6 6 6 6、7 7 7 7三个月最为活跃。三个月最为活跃。三个月最为活跃。三个月最为活跃。江淮气旋移到哪儿,哪儿就会发生暴雨、江淮气旋移到哪儿,哪儿就会发生暴雨、
15、江淮气旋移到哪儿,哪儿就会发生暴雨、江淮气旋移到哪儿,哪儿就会发生暴雨、大风天气,如果有静止锋横卧江淮地区,大风天气,如果有静止锋横卧江淮地区,大风天气,如果有静止锋横卧江淮地区,大风天气,如果有静止锋横卧江淮地区,在锋面上形成多个连续气旋波,则气旋移在锋面上形成多个连续气旋波,则气旋移在锋面上形成多个连续气旋波,则气旋移在锋面上形成多个连续气旋波,则气旋移到之处就会形成梅雨天气到之处就会形成梅雨天气到之处就会形成梅雨天气到之处就会形成梅雨天气。第16页/共49页2.2.反气旋反气旋在气压场上是高压中心在气压场上是高压中心,其范围比气旋大很多,其最多层闭合圈直径经常超过其范围比气旋大很多,其最
16、多层闭合圈直径经常超过2000km,小的也有数百,小的也有数百km。反气旋越强,其中心气压值越高,一般在。反气旋越强,其中心气压值越高,一般在1020 1030hpa,最高可达,最高可达1080 以上。反气旋中心气压随时间升高时称为反气旋以上。反气旋中心气压随时间升高时称为反气旋“加强加强”,随时间降低称为,随时间降低称为“减弱减弱”。在北半球,反气旋内的气流呈顺时针旋转,在近地层反气旋中气流是下沉辐散,因此在反气旋控制的地区天气晴朗少云,风力不大,天气很好。在北半球,反气旋内的气流呈顺时针旋转,在近地层反气旋中气流是下沉辐散,因此在反气旋控制的地区天气晴朗少云,风力不大,天气很好。第17页/
17、共49页冷性反气旋:冷性反气旋:冷性反气旋:冷性反气旋:冬冬季季大大陆陆出出现现的的为为冷冷性性反反气气旋旋,习习惯惯上上称称冷冷性性高高压压,中中高高纬纬度度常常见见,冬冬季季最最频频繁繁。一一般般带带来来大大量量冷冷空空气气,造造成成大大风风降降温温的的寒潮天气,降温幅度超过寒潮天气,降温幅度超过1010以上。以上。暖性反气旋:暖性反气旋:暖性反气旋:暖性反气旋:夏夏季季海海洋洋出出现现的的为为暖暖性性反反气气旋旋,一一般般在在副副热热带带出出现现的的副副热热带带高高压压就就是是暖暖高高压压,它它一一年年常常在在。副副高高的的强强度度和和位位置置是是随随季季节节而而移移动动,在北半球夏季较
18、强,位置偏西偏北,冬季较弱,偏东偏南。在北半球夏季较强,位置偏西偏北,冬季较弱,偏东偏南。影响我国的副高主要是西太平洋高压的西部,即西太平洋高压脊,影响我国的副高主要是西太平洋高压的西部,即西太平洋高压脊,这个系统对我国气候影响非常大。这个系统对我国气候影响非常大。反气旋分为:冷性反气旋和暖性反气旋。反气旋分为:冷性反气旋和暖性反气旋。第18页/共49页第19页/共49页(1 1 1 1)西太平洋高压脊不同部位上的天气不同。)西太平洋高压脊不同部位上的天气不同。)西太平洋高压脊不同部位上的天气不同。)西太平洋高压脊不同部位上的天气不同。高压脊内部:高压脊内部:高压脊内部:高压脊内部:有强大辐散
19、下沉气流,出现晴朗少云天有强大辐散下沉气流,出现晴朗少云天气,风小,天气十分炎热,干旱少雨气,风小,天气十分炎热,干旱少雨(P155(P155,图图6.10)6.10)。中国三大火炉城市。中国三大火炉城市(南京,武汉,重南京,武汉,重庆庆)正好在最热的正好在最热的7 7、8 8月份处于高压脊内部,月份处于高压脊内部,故特别热。故特别热。高压脊西北侧:高压脊西北侧:高压脊西北侧:高压脊西北侧:常与西风带上的西风槽相遇,形成暖空气常与西风带上的西风槽相遇,形成暖空气在冷空气上爬升,上升气流强烈,造成阴雨在冷空气上爬升,上升气流强烈,造成阴雨天气,成为我国大部分地区一年的主要降雨天气,成为我国大部分
20、地区一年的主要降雨来源,所以对我国非常重要。来源,所以对我国非常重要。第20页/共49页 高压脊南侧:高压脊南侧:高压脊南侧:高压脊南侧:高压是顺时针旋转,其南侧盛行东风,如高压是顺时针旋转,其南侧盛行东风,如果没低压系统时天气晴好,但如果有台风等热带果没低压系统时天气晴好,但如果有台风等热带天气系统活动时,将造成雷暴雨、大风,水汽充天气系统活动时,将造成雷暴雨、大风,水汽充足,热量大。足,热量大。第21页/共49页(2 2 2 2)对我国大陆天气的影响)对我国大陆天气的影响)对我国大陆天气的影响)对我国大陆天气的影响 P152P152P152P152我国大陆主要降雨带的季节性移动与副高脊线的
21、我国大陆主要降雨带的季节性移动与副高脊线的我国大陆主要降雨带的季节性移动与副高脊线的我国大陆主要降雨带的季节性移动与副高脊线的季节性移动有着密切相关。每年从冬到夏脊线由南往季节性移动有着密切相关。每年从冬到夏脊线由南往季节性移动有着密切相关。每年从冬到夏脊线由南往季节性移动有着密切相关。每年从冬到夏脊线由南往北移动,从夏到冬脊线又由北往南撤回。北移动,从夏到冬脊线又由北往南撤回。北移动,从夏到冬脊线又由北往南撤回。北移动,从夏到冬脊线又由北往南撤回。P153P153,图,图,图,图6.96.9因此在掌握副高一般长期活动规律基础上,还必因此在掌握副高一般长期活动规律基础上,还必因此在掌握副高一般
22、长期活动规律基础上,还必因此在掌握副高一般长期活动规律基础上,还必须掌握个别年份特殊活动规律才能做好我国各地旱或须掌握个别年份特殊活动规律才能做好我国各地旱或须掌握个别年份特殊活动规律才能做好我国各地旱或须掌握个别年份特殊活动规律才能做好我国各地旱或涝的中、长期预报,为农业生产、国家政府决策部门、涝的中、长期预报,为农业生产、国家政府决策部门、涝的中、长期预报,为农业生产、国家政府决策部门、涝的中、长期预报,为农业生产、国家政府决策部门、水利部门、保险部门等的气象服务工作。每年水利部门、保险部门等的气象服务工作。每年水利部门、保险部门等的气象服务工作。每年水利部门、保险部门等的气象服务工作。每
23、年4-54-5月月月月份中央电视台天气形势预报栏都要分析副高活动情况。份中央电视台天气形势预报栏都要分析副高活动情况。份中央电视台天气形势预报栏都要分析副高活动情况。份中央电视台天气形势预报栏都要分析副高活动情况。第22页/共49页西风槽和切变线西风槽和切变线1.西风槽西风槽(书(书P132-133)前面讲大气环流是曾讲到30附近有一副热带高压带在其北侧的中高纬度大片地区盛行西风称为西风带。西风气流不是直线前进,而是常产生波动。这种波动形成脊和槽,凹下去的叫槽线,凸出来的叫脊线。(1)槽前:从低纬走向高纬,所以能带来暖湿的西南气流。空气作上升运动,对应地面有冷暖锋和气旋活动,因此当地天气变化剧
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