最新卫星气象学课件5liyanPPT课件.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”，于是三，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑五成群，聚在大树下，或站着

2、，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑强子，别跑了，快来我给你扇扇了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你你看热的，跑什么？看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国

3、已有三千年多年的历史。取材的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过

4、了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅道，袅水汽：水汽：由于地心引力的作用，地面附近空气比较稠密，越往高处，由于地心引力的作用，地面附近空气比较稠密，越往高处，空气越稀薄。大部分空气聚集在从地面往上大约十公里大气里，空气越稀薄。大部分空气聚集在从地面往上大约十公里大气里，而大气中的水汽则几乎全部聚集在这一层次里。雨、露、霜、雪而大气中的水汽则几乎全部聚集在这一层次里。雨、露、霜、雪是由大气中的水汽形成的，因此主要产生于大气层下部。是由大气中的水汽形成的，因此主要产生于大气层下部。5.1

5、5.1 概述概述 土壤水分(w)陆地水循环陆地水循环海洋水循环海洋水循环裸地裸地蒸发蒸发雪雪385111 水汽图中观察到的一种最常见的边界型式的形成与垂直上升水汽图中观察到的一种最常见的边界型式的形成与垂直上升运动区高空水汽的扩散有关。在高层水汽扩散方向与周围高空风运动区高空水汽的扩散有关。在高层水汽扩散方向与周围高空风场方向相反的一侧，往往会形成场方向相反的一侧，往往会形成一般来说，清晰的边界形成于垂直上升运动产生湿区的上游一般来说，清晰的边界形成于垂直上升运动产生湿区的上游一侧，我们称这种特定类型的阻塞过程为一侧，我们称这种特定类型的阻塞过程为由这种过由这种过程形成的边界，可以多种尺度出现

6、在大气中各个层次中。但这种程形成的边界，可以多种尺度出现在大气中各个层次中。但这种现象出现在对流层低层时，在现象出现在对流层低层时，在6.7m6.7m水汽图上通常观测不到。水汽图上通常观测不到。5.2 5.2 水汽边界的型式水汽边界的型式 5.2.1 5.2.1 天气尺度系统的天气尺度系统的“头边界头边界”“头阻塞头阻塞”可发生于各种尺度上，所以我们亦将可发生于各种尺度上，所以我们亦将“头边界头边界”这个这个概念用于天气尺度的系统。概念用于天气尺度的系统。 头边界由一个相当清晰的界面组成，头边界由一个相当清晰的界面组成，云和水汽趋向于在高层云和水汽趋向于在高层积累并从垂直上升运动区向外扩散。清

7、晰的头边界形成于正在扩积累并从垂直上升运动区向外扩散。清晰的头边界形成于正在扩散的高层湿区的上游，水汽向周围扩散或阻塞周围的高空风。散的高层湿区的上游，水汽向周围扩散或阻塞周围的高空风。 垂直下沉运动区常沿头边界形成。虽然这种向下的垂直运动垂直下沉运动区常沿头边界形成。虽然这种向下的垂直运动区或下沉带可沿边界扩展很长距离，但它在与边界正交的方向和区或下沉带可沿边界扩展很长距离，但它在与边界正交的方向和垂直深度上影响范围都很小。局地性下沉运动是由周围上游气流垂直深度上影响范围都很小。局地性下沉运动是由周围上游气流和湿侧和湿侧“阻塞阻塞”气流之间的高层辐合产生的。局地上升运动区亦气流之间的高层辐合

8、产生的。局地上升运动区亦可能沿着边界在最大辐合层以上出现。因此，在解释水汽图时，可能沿着边界在最大辐合层以上出现。因此，在解释水汽图时，狭窄干带在厚度上是有差别的，通常狭窄干带在厚度上是有差别的，通常限于对流层上部，一般在限于对流层上部，一般在500hPa500hPa以上。以上。水汽图上的头边界表现为边界整齐光滑，向上游一侧凸起，水汽图上的头边界表现为边界整齐光滑，向上游一侧凸起，它的一侧为冷的湿区和高云区，另一侧为一狭窄的干黑带。它的一侧为冷的湿区和高云区，另一侧为一狭窄的干黑带。一种是逗点云的头部西界，另一一种是逗点云的头部西界，另一种是雷暴云的西南边界。种是雷暴云的西南边界。 头边界头边

9、界 头边界头边界 图图5. 1 a天气尺度的头边界天气尺度的头边界 1988.4.7 GOES 6.7m水汽图水汽图5.2.2 5.2.2 头边界的高空分析个例头边界的高空分析个例 A A处代表头边界的位置，这个例处代表头边界的位置，这个例子所示的天气系统是一个冬季子所示的天气系统是一个冬季风暴，头边界和高层风场的基风暴，头边界和高层风场的基本关系与前述特征大致相同。本关系与前述特征大致相同。头边界位于头边界位于300hPa300hPa风场的鞍形风场的鞍形伸展轴一带，在鞍形场以南、伸展轴一带，在鞍形场以南、以北近于与风向平行。在这个以北近于与风向平行。在这个例子中，一急流分支出现在沿例子中，一

10、急流分支出现在沿头边界向极地一端。头边界向极地一端。 一部分水汽以反气旋方一部分水汽以反气旋方向回绕向回绕“后伸后伸”脊，另一部分向南回绕脊，另一部分向南回绕高空气旋。在上游西风区中较干空气接高空气旋。在上游西风区中较干空气接近时也出现了类似的气流分裂，这些流近时也出现了类似的气流分裂，这些流型在型在300hPa流线图上形成了一个流线图上形成了一个。且是不对称的，鞍两侧的。且是不对称的，鞍两侧的“分裂分裂”没排成一线。这种情况是很普遍的，不没排成一线。这种情况是很普遍的，不对称流场中系统的变化与系统的发展有对称流场中系统的变化与系统的发展有关，需要注意的是，头边界的位置沿着关，需要注意的是，头

11、边界的位置沿着鞍形场的扩张轴，称这条扩张轴为鞍形场的扩张轴，称这条扩张轴为鞍形场中沿边界的高空风在边界的鞍形场中沿边界的高空风在边界的高度上很小。在鞍形场以北和以南风速高度上很小。在鞍形场以北和以南风速增加，方向相反，流线和其头边界近于增加，方向相反，流线和其头边界近于平行。平行。图图5. 1b 天气尺度的头边界水汽图与天气尺度的头边界水汽图与300hPa分析图叠加。图中实线是流线，分析图叠加。图中实线是流线，虚线是等风速线（海里虚线是等风速线（海里/小时），箭头是小时），箭头是300hPa最大风速轴。最大风速轴。下图中，下图中， 头边界头边界“A”东侧是巨大高空冷湿区，该湿区的一部分与东侧是

12、巨大高空冷湿区，该湿区的一部分与300hPa气气旋性弯曲气流有关，另一部分则与反气旋弯曲气流有关。当高空气旋闭合时，旋性弯曲气流有关，另一部分则与反气旋弯曲气流有关。当高空气旋闭合时，高空脊高空脊“后伸后伸”到低压北侧附近。水汽通过垂直上升运动在高层积累，在脊和到低压北侧附近。水汽通过垂直上升运动在高层积累，在脊和气旋之间的高层东风中向西移动。气旋之间的高层东风中向西移动。A5.3 5.3 高空槽前的边界高空槽前的边界 位于高空槽前的边界对于天气状况及其随时间变化的预报工位于高空槽前的边界对于天气状况及其随时间变化的预报工作很重要，所以归纳为一种专门的类型，分为三种作很重要，所以归纳为一种专门

13、的类型，分为三种: “: “平行急流平行急流型型”、“干涌型干涌型”和和“斜压叶状边界斜压叶状边界”等。高空槽前的边界通常等。高空槽前的边界通常以以，或，或。 原因有：原因有： 第一，沿边界湿侧常常有高云，由于云能够阻止低层热源的第一，沿边界湿侧常常有高云，由于云能够阻止低层热源的辐射，这就使得卫星图象上边界湿侧的灰度很浅；辐射，这就使得卫星图象上边界湿侧的灰度很浅； 第二，深厚的干空气区或第二，深厚的干空气区或“缝缝”常沿边界上游较干侧分布，常沿边界上游较干侧分布，这些干区一般要比那些与头边界相联系的干区深厚一些，通常也这些干区一般要比那些与头边界相联系的干区深厚一些，通常也比与头边界相邻的

14、干区要宽一些。边界后部的阴影总是很暗，而比与头边界相邻的干区要宽一些。边界后部的阴影总是很暗，而且在边界两侧会形成很强的灰度对比。且在边界两侧会形成很强的灰度对比。5.3.1 5.3.1 平行急流边界平行急流边界 高空槽前的边界常常以复合高空槽前的边界常常以复合或单独的类型出现。单独出现最或单独的类型出现。单独出现最常见的是平行急流型。常见的是平行急流型。 其特征是：第一是其特征是：第一是第二是第二是。有时，主。有时，主要是在冬季风暴演变的要是在冬季风暴演变的“分裂分裂”初期，存在同急流结构有关的两初期，存在同急流结构有关的两个分开的最大风层，这时，高层个分开的最大风层，这时，高层的最大风速轴

15、可出现在边界的湿的最大风速轴可出现在边界的湿侧，而低层的风速轴则很可能在侧，而低层的风速轴则很可能在“干缝干缝”之内，且平行于边界。之内，且平行于边界。急流轴平直，急流轴平直，水汽边界与其水汽边界与其平行平行高空急流轴环绕闭合低高空急流轴环绕闭合低压呈气旋性弯曲，水汽压呈气旋性弯曲，水汽边界朝槽一侧凹状弯曲边界朝槽一侧凹状弯曲图5. 2平行急流边界 a. 1982.2.18 .0015Z西GOES 6.7m图；b. 1982.2.18. 0045Z 112m红外图； c. 1982.2.17. 2345Z可见光图与250hPa分析图，图中黑线是流线，白箭头是250hPa最大风速轴；d同时刻可见

16、光图与地面等压线和锋面位置。位于太平洋东北部的天气位于太平洋东北部的天气系统是一深厚的高空槽前系统是一深厚的高空槽前冷锋云带，该锋面云带由冷锋云带，该锋面云带由多层云系组成。多层云系组成。水汽边界在高空槽前，与红外水汽边界在高空槽前，与红外和可见光云图上卷云边缘吻合，和可见光云图上卷云边缘吻合，西南端沿锋区上游侧的云位于西南端沿锋区上游侧的云位于中、低层。中、低层。最大风速轴在最大风速轴在BC处平行于水汽与云边处平行于水汽与云边界，但风向则不同。在沿边界的西南端界，但风向则不同。在沿边界的西南端AB处，流线以较大的角度穿过边界。在处，流线以较大的角度穿过边界。在边界边界BC段，边界和流线间角度

17、减小，段，边界和流线间角度减小，C处流线近平行边界和最大风速轴。处流线近平行边界和最大风速轴。暗区沿着平行于急流边界暗区沿着平行于急流边界的后部分布。的后部分布。 图图5.25.2中可见光图象在东部的图象范围要比水汽图和红外图大中可见光图象在东部的图象范围要比水汽图和红外图大一些。位于太平洋东北部的天气系统是一深厚的高空槽前冷锋云带，一些。位于太平洋东北部的天气系统是一深厚的高空槽前冷锋云带，该锋面云带由多层云系组成。主要的水汽边界在高空槽前，在水汽该锋面云带由多层云系组成。主要的水汽边界在高空槽前，在水汽图上用图上用A A、B B、C C标明，与红外云图和可见光云图上卷云边缘吻合，标明，与红

18、外云图和可见光云图上卷云边缘吻合，西南端沿锋区上游侧的云位于中、低层。西南端沿锋区上游侧的云位于中、低层。250hPa250hPa的最大风速轴用白的最大风速轴用白色箭头标出，接近平行于色箭头标出，接近平行于 B BC C处的水汽边界，在边界的处的水汽边界，在边界的A AB B段，段，最大风速轴并不平行于边界，从一个角度由西逼近，直到最大风速轴并不平行于边界，从一个角度由西逼近，直到B B处才和处才和边界平行。最大风速轴在边界平行。最大风速轴在B BC C处平行于水汽与云边界，但风向则不处平行于水汽与云边界，但风向则不同。在沿边界的西南端同。在沿边界的西南端A AB B处，处，250hPa250

19、hPa流线以较大的角度穿过边界。流线以较大的角度穿过边界。在边界在边界BCBC段，边界和流线之间的角度减小，到了段，边界和流线之间的角度减小，到了C C处，流线近平处，流线近平行于边界和最大风速轴。在水汽图上通常有一个很长的暗区，它沿行于边界和最大风速轴。在水汽图上通常有一个很长的暗区，它沿着平行于急流边界的后部分布。着平行于急流边界的后部分布。 图图5.2a5.2a中中B BC C段边界后部的是暗带，暗带位于东北段的部分是段边界后部的是暗带，暗带位于东北段的部分是一个典型的一个典型的“干缝干缝”，“干缝干缝”类暗区一般在垂直方向上很深厚，类暗区一般在垂直方向上很深厚，并有并有。在红外云图上，

20、大面积的对流云区。在红外云图上，大面积的对流云区标注着标注着“T”T”，在急流左侧高空槽区的海洋上空。在，在急流左侧高空槽区的海洋上空。在D DE E段之间形段之间形成干带的后部边界，这是暗带沿高空槽前侧变化的一种方式。成干带的后部边界，这是暗带沿高空槽前侧变化的一种方式。5.3.2 “5.3.2 “斜压叶斜压叶”边界边界 在水汽图上，在水汽图上，“斜压叶斜压叶”表示高空槽前出现的一种特殊边界表示高空槽前出现的一种特殊边界。与。与“斜压叶斜压叶”云系有关的水汽边界一般与叶状云型的冷高云的头云系有关的水汽边界一般与叶状云型的冷高云的头边边 界重合很好，但会延伸到云边界外面。界重合很好，但会延伸到

21、云边界外面。叶状边界常形成一个振幅很小的叶状边界常形成一个振幅很小的“S”S”形，而且在转折点另一侧会有不同的形，而且在转折点另一侧会有不同的特征。凸出的部分与头边界相似。盾特征。凸出的部分与头边界相似。盾状卷云常常出现在表示状卷云常常出现在表示“湿湿”的浅灰的浅灰色一侧。沿着边界另一侧往往非常清色一侧。沿着边界另一侧往往非常清晰，晰，有有时，边界两侧反差不大，边界可能并时，边界两侧反差不大，边界可能并不清晰。不清晰。与之相联系的水汽边界分为三种：与之相联系的水汽边界分为三种：l 边界位于槽前；边界位于槽前；l 边界位于急流左侧；边界位于急流左侧；l 斜压叶状云出现双叶结构。斜压叶状云出现双叶

22、结构。下图下图a a和和b b中，边界中标有中，边界中标有“B BC”C”的凸出部分不仅很清晰，而且的凸出部分不仅很清晰，而且反差也大。反差也大。“斜压叶斜压叶”边界标有边界标有“A AB”B”的部分，与干涌边界类的部分，与干涌边界类似。一般比较宽的暗区或干区之后，对流层中层与上层的风是穿似。一般比较宽的暗区或干区之后，对流层中层与上层的风是穿越边界的凹进部分，几乎平行于凸出部分。在图越边界的凹进部分，几乎平行于凸出部分。在图a a、b b中，边界呈中，边界呈西南一东北向，冷云主要分布在边界凸起部分的前方，有一个狭西南一东北向，冷云主要分布在边界凸起部分的前方，有一个狭长的卷云带向西南伸展到长

23、的卷云带向西南伸展到“D”D”处。在很多情况下，处。在很多情况下，远离转折点的远离转折点的上游方向的云边界云顶温度会逐渐变暖上游方向的云边界云顶温度会逐渐变暖。在下图所示的例子中，。在下图所示的例子中，沿边界凸起部分有冷云，而沿着凹进部分，冷云没有与水汽边界沿边界凸起部分有冷云，而沿着凹进部分，冷云没有与水汽边界重合。重合。WVIR 在下图这个例子中，高空槽较浅。在下面两个图的在下图这个例子中，高空槽较浅。在下面两个图的A A点中，来点中，来自西北方的急流分支均与叶状边界合并，根据不同的环流背景，自西北方的急流分支均与叶状边界合并，根据不同的环流背景，它们的西南方呈现不同的特征。它们的西南方呈

24、现不同的特征。 “斜压叶斜压叶”边界一般发展很快，通常边界振幅随时间增加。边界一般发展很快，通常边界振幅随时间增加。靠近凸起部分的冷云区常常会增宽，而靠近凹下部分的冷云区则靠近凸起部分的冷云区常常会增宽，而靠近凹下部分的冷云区则会变窄。会变窄。WVIR5.3.3 5.3.3 干涌边界干涌边界 形成：形成：由于高空干冷空气活动而形成的干区与湿区间的边界。由于高空干冷空气活动而形成的干区与湿区间的边界。特征：特征：它表现为黑暗的干区向前凸起的整齐光滑边界。干涌边它表现为黑暗的干区向前凸起的整齐光滑边界。干涌边界的弯曲、移动和其后部的暗黑区范围与干冷空气的强度、移界的弯曲、移动和其后部的暗黑区范围与

25、干冷空气的强度、移动方向和速度有关。它通常与其西侧上游的宽广的暗区同时东动方向和速度有关。它通常与其西侧上游的宽广的暗区同时东移，高空气流和急流自上游指向干涌边界，并与其相交。边界移，高空气流和急流自上游指向干涌边界，并与其相交。边界随高度向东倾斜。随高度向东倾斜。 图图5.35.3中中“A”A”至至“B”B”间为一干涌型边界，在水汽图象上又叠加间为一干涌型边界，在水汽图象上又叠加了了300hPa300hPa分析图。边界分析图。边界“A AB”B”向上游西侧凹进，向东迅速移动。向上游西侧凹进，向东迅速移动。干涌边界上游干区的干涌边界上游干区的，而是一个宽阔的区域。在这个区域，而是一个宽阔的区域

26、。在这个区域的西侧，图象的灰度向西逐渐变浅。通常，干涌边界后部西侧上游的西侧，图象的灰度向西逐渐变浅。通常，干涌边界后部西侧上游的暗区不清楚，或逐渐变浅，或呈不规则形状，或两者皆有之。的暗区不清楚，或逐渐变浅，或呈不规则形状，或两者皆有之。 图5. 3干涌 边界a.1986.9.121130Z中GOES 6.7m图；b 1986.9.12.1200Z与300hPa分析图，实线是流线，黑虚线是等风速线，白箭头是300hPa最大风速轴。弯曲、移动速度快和后部大范弯曲、移动速度快和后部大范围的暗区等都是干涌边界常见围的暗区等都是干涌边界常见的特征。的特征。图5. 3干涌动边界 a.1986.9.12

27、1130Z中GOES 6.7m图；b 1986.9.12.1200Z与300hPa分析图，实线是流线，黑虚线是等风速线，白箭头是300hPa最大风速轴。运动速度快以及图象灰度在黑运动速度快以及图象灰度在黑暗区后部上游方向逐渐变浅有暗区后部上游方向逐渐变浅有关。关。结合型通常是结合型通常是由一种类型向另一种类型的过由一种类型向另一种类型的过渡状态。在过渡阶段，部分边渡状态。在过渡阶段，部分边界是干涌型，部分则为平行急界是干涌型，部分则为平行急流型。当干涌部分占主导时，流型。当干涌部分占主导时，边界基本上为干涌型，并有一边界基本上为干涌型，并有一个平行于其极地端的急流轴。个平行于其极地端的急流轴。

28、 与干涌边界相关的主急流并不平行于边界，它位于边界的上游且与干涌边界相关的主急流并不平行于边界，它位于边界的上游且指向边界。指向边界。这是这是干涌边界的共同特征。另外，干涌边界的共同特征。另外，这也是一个共同特征。流线穿过槽线和脊线，这与这也是一个共同特征。流线穿过槽线和脊线，这与5.3.4 5.3.4 底涌边界底涌边界当高空脊前或槽后的偏北气流突然加大当高空脊前或槽后的偏北气流突然加大而形成，并伴有急流自北向南指向边界。它又可以分为直接底涌和间接而形成，并伴有急流自北向南指向边界。它又可以分为直接底涌和间接底涌边界。底涌边界。 ：原来就存在的一条移动较慢，沿边界的北侧常伴有一：原来就存在的一

29、条移动较慢，沿边界的北侧常伴有一条狭窄的暗带边界。直接底涌边界向西延伸至产生此底涌的高空槽前；条狭窄的暗带边界。直接底涌边界向西延伸至产生此底涌的高空槽前； ：当一个新的暗区开始形成并向南推进时的干区涌动边：当一个新的暗区开始形成并向南推进时的干区涌动边界，最初并没有边界。与底涌有关的高空系统不处于底涌边界的同一个界，最初并没有边界。与底涌有关的高空系统不处于底涌边界的同一个风系中。风系中。直接底涌、间接底涌水汽直接底涌、间接底涌水汽图像素描图图像素描图图图9a9a为系统的初始图象，在夏威夷东部的为系统的初始图象，在夏威夷东部的“B”B”处，边界层向北凹，处，边界层向北凹，其北侧有比较窄的暗带

30、。在以后连续的图象中，夏威夷北部的高其北侧有比较窄的暗带。在以后连续的图象中，夏威夷北部的高空脊建立，而且脊东部的北风分量增加。图象中的一个暗区，很空脊建立，而且脊东部的北风分量增加。图象中的一个暗区，很明显是由正在下沉的空气生成的干区在边界的北部明显是由正在下沉的空气生成的干区在边界的北部“形成形成”，并，并且向南从西面接近变形带的高空空气很湿，而且在水汽图上可以且向南从西面接近变形带的高空空气很湿，而且在水汽图上可以观测到一条十分清楚的边界。在多数情况下，卷云沿边界伸展范观测到一条十分清楚的边界。在多数情况下，卷云沿边界伸展范图图9 直接类型的底涌边界（间隔直接类型的底涌边界（间隔 12小

31、时的西小时的西GOES 67pm系列图）系列图）a1982.11. 5.0015z，b1982115.1215z, C1982116. 0015z；d1982116. 1215z。围内很大一部分地区围内很大一部分地区的西侧存在，与有头的西侧存在，与有头边界时主要阻塞作用边界时主要阻塞作用由阻塞东风带中抬升由阻塞东风带中抬升的水汽成因不同。的水汽成因不同。5.3.5 5.3.5 内边界内边界 它处于反气旋的西侧，它处于反气旋的西侧，也就是宽广暗黑区的西界，并沿着变形带或是鞍形场形成。对于也就是宽广暗黑区的西界，并沿着变形带或是鞍形场形成。对于高空闭合反气旋区，以下沉运动为主，中高对流层很干，在水

32、汽高空闭合反气旋区，以下沉运动为主，中高对流层很干，在水汽图上呈现出暗黑的色调。图上呈现出暗黑的色调。 下图下图b b中，可以看到两个鞍型区。鞍型区中，可以看到两个鞍型区。鞍型区“A”A”与夏威夷岛西南的闭合气旋有与夏威夷岛西南的闭合气旋有关。平行于鞍型区关。平行于鞍型区“A”A”伸展轴的水汽边界是一个伸展轴的水汽边界是一个“头边界头边界”，它是在，它是在。其东侧的大的反气。其东侧的大的反气旋和北风分量减弱了该小脊。在连续图象中，鞍型场旋和北风分量减弱了该小脊。在连续图象中，鞍型场“A”A”伸展轴随时间反气旋伸展轴随时间反气旋旋转。当主脊或反气旋滚越到槽的极地一侧时，这种现象很常见。旋转。当主

33、脊或反气旋滚越到槽的极地一侧时，这种现象很常见。 之所以称为之所以称为“内内”，可以通过连续图象中的系统演变说明。边界在反气旋性风场，可以通过连续图象中的系统演变说明。边界在反气旋性风场内向东北方伸展，并变得几乎平行于急流边界内向东北方伸展，并变得几乎平行于急流边界“J”J”。如果急流轴代表反气旋向。如果急流轴代表反气旋向极地一侧的边界，则边界极地一侧的边界，则边界“B”B”相对于主要急流轴向反气旋内部随时间扩展。由相对于主要急流轴向反气旋内部随时间扩展。由于这种类型边界的发展十分常见，故选择于这种类型边界的发展十分常见，故选择“内内”命名。内边界在水平和垂直伸展命名。内边界在水平和垂直伸展上

34、均有差异，上均有差异，图 10 内边界( 间隔 12 小时 6.7m图,增加了 250hPa流线分析） ab198112.40015Z水汽图与 0000Z 250hPa分析图；图 10 内边界( 间隔 12 小时 6.7m图,增加了 250hPa流线分析） ab：1981 12.4. 0015Z水汽图与 0000Z 250hPa分析图； c一d：1981 12.4. 1215Z水汽图与 1200Z 250hPa分析图； ef：1981 12.5. 0015Z水汽图与 0000Z 250hPa分析图。 在在干燥的对干燥的对流层中层空气的暗区最初在边界的东侧形成，也是反气旋性移动。流层中层空气的暗

35、区最初在边界的东侧形成，也是反气旋性移动。有时，当暖性反气旋比较大，而且移动缓慢时，相应暗区拉长了，有时，当暖性反气旋比较大，而且移动缓慢时，相应暗区拉长了，完全在高压中心周围移动。这造成反气旋环流附近的干带和湿带完全在高压中心周围移动。这造成反气旋环流附近的干带和湿带产生一个向内的螺旋形的环流。这种情况下，反气旋沿强急流带产生一个向内的螺旋形的环流。这种情况下，反气旋沿强急流带的南侧向东伸长。的南侧向东伸长。 以上所举的例子中，闭合的气以上所举的例子中，闭合的气旋出现在槽底部到闭合反气旋的南侧，这种闭合低压通常与内边旋出现在槽底部到闭合反气旋的南侧，这种闭合低压通常与内边界同时存在，但也有槽

36、不闭合的情况。当反气旋向东移动、扩展界同时存在，但也有槽不闭合的情况。当反气旋向东移动、扩展或伸展时（如本例中），常有闭合低压形成或是槽向赤道一侧发或伸展时（如本例中），常有闭合低压形成或是槽向赤道一侧发展成一个狭长的气旋切变带。展成一个狭长的气旋切变带。“内内”一词指风场中鞍型场的向极一词指风场中鞍型场的向极地一侧的边界，它向反气旋环流内部扩展。地一侧的边界，它向反气旋环流内部扩展。u 多数情况下，鞍型场向赤道一侧的边界也十分清晰，而且有多数情况下，鞍型场向赤道一侧的边界也十分清晰，而且有急流分支相伴，而有时，只有向极地一侧的内边界清楚。这种边急流分支相伴，而有时，只有向极地一侧的内边界清楚

37、。这种边界在图象上表现为向极地那半一个月牙形的暗区以及有关的边界。界在图象上表现为向极地那半一个月牙形的暗区以及有关的边界。常见的类型有两种，常见的类型有两种，只作为一种气旋性切变带出现，只作为一种气旋性切变带出现， 流线与向内旋转的反气旋有关，暖中心反气旋的反气旋性流流线与向内旋转的反气旋有关，暖中心反气旋的反气旋性流入在下面的对流层上部分析中，与闭合上部反气旋相联系的流线入在下面的对流层上部分析中，与闭合上部反气旋相联系的流线是向内旋转的。这种流型在有暖中心的高层反气旋中十分常见，是向内旋转的。这种流型在有暖中心的高层反气旋中十分常见， 各种个例中所含的条件是不同的，各种个例中所含的条件是

38、不同的，在另外一些情况下，超梯度在另外一些情况下，超梯度风集中在反气旋的某一象限，其余的风向则几乎平行于等高线，风集中在反气旋的某一象限，其余的风向则几乎平行于等高线，这是引起流场净流入的重要条件。有时，在水汽图上还可以看到这是引起流场净流入的重要条件。有时，在水汽图上还可以看到超梯度风连同某些特征随时间围绕反气旋旋转。超梯度风连同某些特征随时间围绕反气旋旋转。 在卫星云图上，能看到与高层反气旋和脊相关的某些云和水在卫星云图上，能看到与高层反气旋和脊相关的某些云和水汽特征向内呈钩状，它们呈反气旋性弯曲穿越等高线，风向或特汽特征向内呈钩状，它们呈反气旋性弯曲穿越等高线，风向或特征随时间变化按反气

39、旋方向向内移动，这些特征与向内螺旋式旋征随时间变化按反气旋方向向内移动，这些特征与向内螺旋式旋转的流场不一定有关，它们可能转的流场不一定有关，它们可能5.3.6 5.3.6 回流边界回流边界 平直情况下，有较大平直情况下，有较大的偏东气流分量，边的偏东气流分量，边界后部有冷云出现。界后部有冷云出现。弯曲情况下，伴随急流的弯曲情况下，伴随急流的偏北气流加大，水汽区内偏北气流加大，水汽区内较少有高云出现。较少有高云出现。高空脊上游一侧高层积累的水汽越过脊区向赤道高空脊上游一侧高层积累的水汽越过脊区向赤道方向移动，水汽边界在该湿区前侧形成。方向移动，水汽边界在该湿区前侧形成。这种边界在加速移动期间十

40、分清晰，但其对这种边界在加速移动期间十分清晰，但其对比度随着其前方的水汽条件不同而大不相同；比度随着其前方的水汽条件不同而大不相同；，在其前方狭长带中存在着局地下沉运动；，在其前方狭长带中存在着局地下沉运动；高空风以辐散状穿越边界，而当它静止后有鞍型场形成。直接高空风以辐散状穿越边界，而当它静止后有鞍型场形成。直接向赤道移动的边界常常是弯曲状，在其后部湿区内很少有高云；向赤道移动的边界常常是弯曲状，在其后部湿区内很少有高云；而平直边界移动时伴有向东和向赤道的分量，高冷云常出现在而平直边界移动时伴有向东和向赤道的分量，高冷云常出现在其后部。其后部。 形状形状头边界头边界内边界内边界干涌边界干涌边

41、界底涌边界底涌边界向西凸向西凸向前凸向前凸向南凸向南凸偏东气流偏东气流偏西气流偏西气流偏北气流偏北气流指示高空气流方向指示高空气流方向5.45.4水汽图像的应用问题水汽图像的应用问题 水汽图像在天气分析预报中的应用，国内由于获得这种资料水汽图像在天气分析预报中的应用，国内由于获得这种资料的时间甚短，尽管正在努力摸索，但仍处于刚起步阶段，尚无成的时间甚短，尽管正在努力摸索，但仍处于刚起步阶段，尚无成形的方法。国外在这方面的工作主要包括以下几方面：形的方法。国外在这方面的工作主要包括以下几方面：分析大尺度的环流分析大尺度的环流 由于水汽图像主要揭示对流层中上部的水汽分布状况，并且由于水汽图像主要揭

42、示对流层中上部的水汽分布状况，并且。因此，运用水汽场中的边界特。因此，运用水汽场中的边界特征可以画出对流层中上部的高、低压环流及其相关的流场分布，征可以画出对流层中上部的高、低压环流及其相关的流场分布，这对浩瀚的洋区和高原以及两极地区等常现观测资料稀少地区的这对浩瀚的洋区和高原以及两极地区等常现观测资料稀少地区的分析十分重要，对数值预报分析场的修正也很有意义。另外，分析十分重要，对数值预报分析场的修正也很有意义。另外，对前面介绍的对前面介绍的用红外云图确定急流轴方法是一个补充。用红外云图确定急流轴方法是一个补充。 推导高空风场推导高空风场 运用可见光和红外图像上的云的移动推导风场，已发展为业运

43、用可见光和红外图像上的云的移动推导风场，已发展为业务应用。然而在无云区中，就成为盲区。水汽分布的连续性弥补务应用。然而在无云区中，就成为盲区。水汽分布的连续性弥补了这一缺陷，并且气象卫星探测到的水汽是反映一定厚度中水汽了这一缺陷，并且气象卫星探测到的水汽是反映一定厚度中水汽的分布，用水汽作为示踪物导得的水汽图代表着对流层中部一定的分布，用水汽作为示踪物导得的水汽图代表着对流层中部一定厚度中的平均风。研究表明，这种厚度中的平均风。研究表明，这种分析热带大气系统分析热带大气系统 水汽图像在热带天气系统分析中有着重要作用，如分析水汽图像在热带天气系统分析中有着重要作用，如分析ITCZITCZ和热带对

44、流层上部槽热带气旋的形成和发展以及前面已经介绍过和热带对流层上部槽热带气旋的形成和发展以及前面已经介绍过的热带气旋移动的预报问题。的热带气旋移动的预报问题。 暴雨和强对流的分析预报暴雨和强对流的分析预报 水汽图上的湿舌或湿涌常呈羽毛状，水汽图上的湿舌或湿涌常呈羽毛状，ScofieldScofield等称它们为等称它们为“水汽羽水汽羽”。它反映了对流层中高层的水汽分布和输送状况，水。它反映了对流层中高层的水汽分布和输送状况，水汽图像上的暗区表示对流层中上部盛行下沉运动，白色水汽区为汽图像上的暗区表示对流层中上部盛行下沉运动，白色水汽区为上升运动区。由此可以上升运动区。由此可以 我国中东部地区夏季出现的暴雨和强对流，常常与中低纬系我国中东部地区夏季出现的暴雨和强对流，常常与中低纬系统的相互作用密切相关。而中低纬系统在水汽图像上，表现为中统的相互作用密切相关。而中低纬系统在水汽图像上，表现为中纬度地区的极锋羽和热带、副热带地区的热带羽，它们的相互作纬度地区的极锋羽和热带、副热带地区的热带羽，它们的相互作用表现为二者的结合，在用表现为二者的结合，在我国中纬度地区向偏东方向移动的极锋羽常常与短波槽或地我国中纬度地区向偏东方向移动的极锋羽常常与短波槽或地面锋面相联系，呈面锋面相联系，呈；热带羽常与西南季风或者南支波；热带羽常与西南季风或者南支波动相联系，呈动相联系，呈。43 结束语结束语