农业气象学天气节.pptx

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1、农业气象学天气节南京农业大学樊多琦天 气：一地短时间内的大气状况及其变化的总称。一地短时间内各种气象要素综合表现出的大气物理状态。天气系统：具有一定的结构特征，并能产生一定天气的大气运动系统。天气过程：各种天气系统相互配合，随着时间和空间的变化过程。第1页/共64页南京农业大学樊多琦第一节 天气系统 一 气团 二 锋 三 气旋 四 反气旋 五 高空槽脊 六 切变线、低涡、低空急流第2页/共64页南京农业大学樊多琦天气系统：具有一定的结构特征，并能产生一定天气的大气运动系统。尺度用于表征一个系统在空间上的大小，或在时间上持续的长短。包括空间尺度（水平尺度、垂直尺度）和时间尺度（生命期）。Fuji

2、ta天气尺度划分标准系统 水平尺度 时间尺度大尺度天气系统 400km 几天几十天中尺度天气系统 4km400km 几小时几十小时小尺度天气系统 40m4km 几分钟1小时微尺度天气系统 40m 几十秒十几分钟第3页/共64页南京农业大学樊多琦Orlanski天气尺度划分标准系统 水平尺度 时间尺度 例行星尺度天气系统几千上万km 1周副热带高压行星风带天气尺度天气系统几百几千km 1天1周气旋、台风锋、切变线中小尺度天气系统几十米二、三百km 几分钟十几小时海陆风、焚风雷暴、龙卷第4页/共64页南京农业大学樊多琦天气系统 水平尺度 时间尺度 最大风速冷锋 5002000km 37d 25m/

3、s暖锋 3001000km 13d 15m/s干锋 2001000km 13d 20m/s温带气旋 5002000km 315d 55m/s热带气旋 3001500km 315d 33m/s飓风 3002000km 17d 90m/s小型台风 50300km 25d 50m/s中尺度气旋 10100km 0.56h 60m/s反气旋 5002000km 315d 10m/s中尺度高压 10500km 312h 25m/s下坡风 10100km 212h 55m/s大暴流 220km 1060min 40m/s微暴流 14km 215min 70m/s龙卷 303000m 0.590min 10

4、0m/s第5页/共64页南京农业大学樊多琦一、气团 气团：大范围的空气团，在其内部气象要素的水平分布比较均匀，垂直分布基本一致，在其控制的区域内，天气气候特征也 大致相同。1、气团的形成和变性 气团的形成条件：大范围性质均匀的下垫面 适合的环流条件（反气旋）气团的变性 变性气团 气团内部多晴好天气 冷暖气团交界处多阴雨天气第6页/共64页南京农业大学樊多琦 2、气团的分类 地理分类（气团源地的地理位置和下垫面性质）气团北极气团（冰洋气团）：65N以北的极地地区极地气团热带气团赤道气团（赤道海洋气团）：赤道地区极地大陆气团：西伯利亚和蒙古、加拿大和阿拉斯加极地海洋气团：北太平洋、北大西洋的中纬度

5、海洋上热带大陆气团：北非、西南亚的副热带沙漠地区热带海洋气团：副热带高压控制的海洋上 热力分类（气团的相对温度）气团冷气团 北极气团、极地气团暖气团 热带气团、赤道气团第7页/共64页南京农业大学樊多琦 3、我国境内的气团 冬季：西伯利亚气团（绝大部分地区）热带太平洋气团（东南沿海）南海气团（云南）西伯利亚气团热带太平洋气团南海气团第8页/共64页南京农业大学樊多琦 夏季：热带太平洋气团（东部地区）热带大陆气团（西部地区）赤道气团（长江以南地区）西伯利亚气团（长城以北、大西北地区）极地太平洋气团（东北地区）西伯利亚气团热带太平洋气团极地太平洋气团赤道气团热带大陆气团第9页/共64页南京农业大学

6、樊多琦 春秋季：西伯利亚气团 热带太平洋气团热带太平洋气团西伯利亚气团中国雨带第10页/共64页南京农业大学樊多琦美国境内的气团第11页/共64页南京农业大学樊多琦二、锋 锋区：冷、暖气团之间的过渡区域。700hPa地面冷气团 暖气团第12页/共64页南京农业大学樊多琦暖 冷高空锋区地面锋区暖界面冷界面锋面地面锋线冷 暖ab锋面的坡度ab锋区、锋面、锋线和锋第13页/共64页南京农业大学樊多琦第14页/共64页南京农业大学樊多琦第15页/共64页南京农业大学樊多琦锋面天气冷 暖上升运动锋面云系锋面降水第16页/共64页南京农业大学樊多琦 1、锋的分类 锋的分类主要有天气学分类和气候学分类 气候

7、学分类（根据气团）锋冰洋锋（北极锋）极锋热带锋（副热带锋）北极气团极地气团热带气团赤道气团第17页/共64页南京农业大学樊多琦锋冷锋暖锋准静止锋锢囚锋 天气学分类（根据锋的移动方向）冷 暖冷锋冷 暖暖锋冷 暖准静止锋冷 冷暖锢囚锋第18页/共64页南京农业大学樊多琦 2、冷锋 冷锋过境出现降温和偏北大风第一型冷锋（缓行冷锋）第二型冷锋（急行冷锋）冷锋（移动速度和天气特征）第19页/共64页南京农业大学樊多琦缓行冷锋天气第20页/共64页南京农业大学樊多琦冷 暖雨层云高层云卷层云卷云坡度：1100锋后连续性降水，雨区宽150200km不稳定时，出现积雨云，形成阵性降水第一型冷锋（缓行冷锋）天气模

8、式第21页/共64页南京农业大学樊多琦急行冷锋天气第22页/共64页南京农业大学樊多琦第二型冷锋（急行冷锋）天气模式锋前降水，雨区宽几十km干冷锋：无云、无降水 大风（风沙）冷 暖坡度：150夏半年 积雨云 阵性降水冬半年 层状云 连续性降水第23页/共64页南京农业大学樊多琦 3、暖锋 暖锋过境出现升温第24页/共64页南京农业大学樊多琦暖锋天气第25页/共64页南京农业大学樊多琦锋前连续性降水，雨区宽300400km不稳定时，出现积雨云 形成阵性降水冷 暖雨层云高层云卷层云卷云坡度：1150 1200 暖锋天气模式第26页/共64页南京农业大学樊多琦 4、准静止锋（静止锋）华北静止锋 江淮

9、静止锋 华南静止锋 南海静止锋 天山静止锋 昆明静止锋静止锋静止锋地形静止锋第27页/共64页南京农业大学樊多琦静止锋天气模式冷 暖雨层云高层云卷层云卷云坡度：1300 北侧吹偏北、东北风，南侧吹偏南风静止锋北侧连续性降水（连阴雨天气）雨区宽600km不稳定时，出现积雨云，形成阵性降水第28页/共64页南京农业大学樊多琦地形静止锋天气模式冷暖无云、无降水层积云少降水第29页/共64页南京农业大学樊多琦 5、锢囚锋 冷锋追上暖锋或者两条冷锋迎面相遇，从而发生锢囚。出现在东北、华北地区。第30页/共64页南京农业大学樊多琦锢囚锋天气模式 云层加厚 降水加强 降水区扩大冷 冷暖第31页/共64页南京

10、农业大学樊多琦锋在低压中DDDDD第32页/共64页南京农业大学樊多琦GD第33页/共64页南京农业大学樊多琦急行冷锋缓行冷锋静止锋第34页/共64页南京农业大学樊多琦冷锋冷锋暖锋暖锋锢囚锋第35页/共64页南京农业大学樊多琦三、气旋 气旋：具有封闭的等压线，中心气压比周围低的涡旋。低压（气压场）中心气压比周围低 气旋（流场）气流逆时针旋转（北半球）气流顺时针旋转（南半球）气旋内部，气流辐合上升，多阴雨天气 气旋的发展（加深）气旋的减弱（填塞）范围 最外围闭合的等压线的直径 强度 中心的海平面气压D第36页/共64页南京农业大学樊多琦 1、气旋的分类 锋面气旋 温带气旋 地方性气旋（地形低压、

11、热低压）中高纬地区 锋前热低压 热带气旋 热带海洋 锋面气旋 无锋气旋地理区域热力结构热带气旋地方性气旋第37页/共64页南京农业大学樊多琦 2、温带气旋（锋面气旋）温带气旋：活动在中高纬地区的气旋。多为锋面气旋DDDDD第38页/共64页南京农业大学樊多琦锋面气旋天气模式第39页/共64页南京农业大学樊多琦东亚气旋北方气旋4555 N南方气旋2535 N蒙古气旋东北气旋黄河气旋黄海气旋江淮气旋东海气旋第40页/共64页南京农业大学樊多琦东亚气旋的移动路径阿留申低压第41页/共64页南京农业大学樊多琦四、反气旋 反气旋：具有封闭的等压线，中心气压比周围高的涡旋。高压（气压场）中心气压比周围高

12、反气旋（流场）气流顺时针旋转（北半球）气流逆时针旋转（南半球）反气旋内部，气流辐散下沉，多晴朗天气 反气旋的发展（加强）反气旋的减弱 范围 最外围闭合的等压线的直径 强度 中心的海平面气压G第42页/共64页南京农业大学樊多琦 1、反气旋的分类热力结构冷性反气旋（冷性高压）温带反气旋暖性反气旋（暖性高压）副热带反气旋地理区域极地反气旋（极地高压）极地温带反气旋（冷高压）中高纬地区副热带反气旋 副热带地区副热带高压（副高）对流层中下层海洋上大陆高压（高原高压）对流层上层大陆高原上第43页/共64页南京农业大学樊多琦 2、温带反气旋（冷高压）温带反气旋：活动在中高纬地区的反气旋。格陵兰、加拿大、西

13、伯利亚和蒙古 西伯利亚高压（蒙古高压、冷高压）-全球最强大的冷高压冷高压准静止型冷高压 源地（西伯利亚和蒙古地区）移动型冷高压 东移南下，入侵我国第44页/共64页南京农业大学樊多琦第45页/共64页南京农业大学樊多琦第46页/共64页南京农业大学樊多琦移动性冷高压入侵我国的路径 亚洲西北方 亚洲北方 亚洲西方 蒙古 第47页/共64页南京农业大学樊多琦 3、副热带反气旋（副热带高压）副热带反气旋：出现在副热带地区的暖性反气旋。副热带高压（副高）对流层中下层 副热带海洋上大陆高压（高原高压）对流层上层 大陆高原上太平洋副热带高压（北太平洋副高、夏威夷高压）大西洋副热带高压（北大西洋副高、亚速尔

14、高压）南亚高压（青藏高压、亚洲季风高压）墨西哥高压第48页/共64页南京农业大学樊多琦太平洋副热带高压（北太平洋副高、夏威夷高压、副高）西太平洋副热带高压（副高）冬夏 位置北移西伸，强度增强 夏冬 位置南辙东退，强度减弱 冬季在南海形成独立的南海高压 范围：500hPa 等压面588位势什米线 位置：500hPa 等压面120E副高脊线G120E副高脊线西南风东南风500hPa 等压面纬度第49页/共64页南京农业大学樊多琦500hPa 等压面副高510月平均位置5月6月7月8月9月10月8月9月7月10月6月5月第50页/共64页南京农业大学樊多琦副高的天气GG副高脊线120E中国雨带610

15、纬距 西、北侧：多锋面阴雨天气 南侧：通常为晴好天气 台风，恶劣天气 东侧：干旱天气第51页/共64页南京农业大学樊多琦副高的南北移动与中国雨带的进退时间 副高脊线 中国雨带冬季 15N 华南沿海春季 1520N 华南前汛期第一次北跳初夏 2025N 江淮梅雨第二次北跳盛夏 2530N 华北、东北雨季秋季 南辙 南辙第52页/共64页南京农业大学樊多琦五、高空槽脊（西风带槽脊）超长波（13个），长波（47个），短波（8个）槽线槽线脊线脊线极涡 D副高 G槽前脊后上升运动阴雨天气槽后脊前下沉运动晴朗天气第53页/共64页南京农业大学樊多琦第54页/共64页南京农业大学樊多琦第55页/共64页南京

16、农业大学樊多琦阻塞高压和切断低压阻塞形势暖性高压50N以北准静止状态，维持3天以上GGDD冷性低压第56页/共64页南京农业大学樊多琦第57页/共64页南京农业大学樊多琦第58页/共64页南京农业大学樊多琦六、切变线、低涡、低空急流 1、切变线 切变线：低空（850、700hPa）风向发生气旋性切变（逆时针偏转）的不连续线。切变线附近，气流辐合上升，多阴雨天气。冷式切变线 暖式切变线 准静止式切变线第59页/共64页南京农业大学樊多琦华北切变线江淮切变线华南切变线第60页/共64页南京农业大学樊多琦 2、低涡 低涡：低空或高空闭合的低压环流。低涡低空低涡 低空 西南涡、西北涡、高原涡高空冷涡 低空高空 东北冷涡、华北冷涡 西南涡 形成于四川西部 气流辐合上升，阴雨天气 东移时，发展，降水加强第61页/共64页南京农业大学樊多琦 3、低空急流急流低空急流 对流层下部，强而窄的气流带，最大风速12ms高空急流（急流）对流层上部，强而窄的气流带，最大风速30ms 西南低空急流：850、700hPa 上的西南风极大风速带。输送水汽第62页/共64页农 业 气 象 学樊多琦南京农业大学气象教研室南京农业大学樊多琦第63页/共64页