中国天气总结

中国天气

Char1 西风带大型扰动

1、西风带波动

长波：也称罗斯贝波、行星波。波长3000~10000公里，全纬圈约为3~7个波，振幅10~20个纬距，平均移速10个经距/日以下，有时很慢，呈准静止，甚至向西倒退

2、波速公式

假定大气运动是正压和水平无辐散的，流型具有正弦波形式且宽度很大，南北无变异。

物理意义：相对涡度平流-V·▽ζ的作用，使槽东进；地转涡度平流-βv的作用，使槽西退；波东进还是西退取决于-V·▽ζ和-βv相对重要性。

波速公式讨论：（1）西风强时移动快，波长短时移动快（2）重叠在西风气流上的一切长波，传播速度都小于纬向风速

3、上下游效应

上游效应：上游某地区长波系统发生某种显著变化之后，接着就以相当快的速度影响下游系统也发生变化，叫上游效应。

下游效应：当下游某地区长波发生显著变化后也会影响上游环流系统发生变化，称为下游效应。

4、波群速：综合波振幅最大值的移动速度

5、阻塞高压

在西风带长波槽脊的发展演变过程中，在脊不断北伸时，其南部与南方暖空气的联系会被冷空气所切断，在脊的北边出现闭合环流，形成暖高压中心，叫做阻塞高压。阻塞高压是深厚的暖性高压系统，在它的东西两侧盛行南北气流，其南侧有明显的偏东风。

特点：（1）中高纬度（一般50°N以北）高空有闭合暖高压中心存在，表明南来的强盛暖空气被孤立于北方高空

（2）暖高至少要维持三天以上，但它维持时期内，一般呈准静止状态

（3）在阻塞高压区域内，西风急流主流显著减弱，同时自高压西侧分为南北两支

6、切断低压

在槽不断向南加深时，高空冷槽与北方冷空气的联系会被暖空气切断，在槽的南边形成一个孤立的闭合冷性低压中心，叫切断低压。

结构：（1）它出现在对流层中上层，在300百帕上表现最清楚（2）地面图上有一冷性高压与它对应。我国最常见的切断低压是东北冷涡，它一年四季都可能出现，而以春末、夏初活动最频繁，它的天气特点是造成低温和不稳定性的雷阵雨天气。

Char2 寒潮天气过程

1、寒潮

定义：寒潮天气过程是一种大规模的强冷空气活动过程。其天气的主要特点是剧烈降温和大风，有时还伴有雨、雪、雨凇或霜冻。寒潮是一种灾害性天气。

标准：中央气象台的寒潮标准规定，以过程降温与温度负距平相结合来划定冷空气活动强度。凡一次冷空气入侵后，该地区24小时降温达10°C以上，并且最低气温低于5°C的就称之为寒潮。

出现时间：9月至次年5月，春季的3月和秋季9-11寒潮和强冷空气最为频繁。

2、寒潮关键区：据中央气象台统计资料，95%的冷空气都要经过西伯利亚中部（70°-90°E,43°-65°N）地区并在那里积累加强，这个地区就称为寒潮关键区

3、形成寒潮的主要天气系统

极涡、极地高压、寒潮地面低压、寒潮冷锋

4、极涡

北半球冬季极区对流层中上层500hPa上的绕极区气旋式涡旋，称为极涡。它是大规模极寒冷空气的象征。

移动路径：（1）经向性运动（中心经极地在东西两半球移动）

（2）纬向性运动（多在欧亚大陆高纬，西半球移向格陵兰高纬）

（3）转游性运动（向西又向东，极区亚洲部分）

分类：绕极型、偏心型、偶极型、多极型

5、极地高压的定义

①500hPa图上有完整的反气旋环流，能分析出不少于一根闭合等高线;

②有相当范围的单独的暖中心与位势高度场配合；

③暖性高压主体在70°N以北；

④高压维持三天以上。

极地高压是深厚的暖性高压。

6、寒潮地面高压（注意与阻塞高压区别）

寒潮全过程中的冷锋后地面高压，多数属于热力不对称系统，高压前部有强冷平流；后部则为暖平流，中心区温度平流趋于零，少数高压始终为冷性。

可表示冷空气强弱，中心移动路径可作为冷空气的移动路径。

阻塞高压：（1）它出现在对流层中上层，是深厚的暖性高压系统，在它的东西两侧盛行南北气流，其南侧有明显的偏东风。（2）地面为变性冷高压，高压的东西两侧都有气旋活动，常以西侧更为活跃。（3）高压轴线自下向上向暖的西北倾斜，高层轴线近于垂直，对应着冷的对流层顶。（4）阻塞高压的出现有其特定的时间地点，一般在50°N以北

7、寒潮冷锋

在寒潮地面高压的前缘都有一条强度较强的冷锋作为寒潮的前锋，其高度向冷空气一侧倾斜，在高空等压面上对应有很强的锋区，锋区结构上宽下窄在300hPa及以下各等压面上均有明显的冷槽和锋区。

冷锋的移动方向与寒潮地面高压路径有密切关系，与引导气流和引导槽有关。

8、寒潮中期天气过程

①倒“?”流型(极涡分裂型）70%-80% ②极涡偏心型③大型槽脊东移型

倒?流型演变特征：

初始阶段：两个大洋北部脊向极地发展，极涡一分为二，分别移到东、西两半球，（或极涡偏于东半球），则东半球为两个大洋脊挟持一个大极涡，形成大倒?流型

酝酿阶段：大倒?流型向亚洲地区收缩，形成东亚地区倒?流型，亚洲极涡加强并南压，极涡底部锋区加强，锋区上常有长波发展或横槽缓慢南压，形成强冷空气酝酿形势。

爆发阶段：中纬度长波急速发展，或横槽转竖、或横槽南压，引导冷空气侵袭我国。最后东亚大槽加深重建，过程结束。

9、寒潮中期预报的关键系统（两个大洋上的暖性高压脊）

东亚倒?流型的建立主要是乌拉尔山和鄂霍次克海两个地区有高压脊向极区发展，并在北冰洋形成反气旋打通而形成。即大西洋暖脊和太平洋东部阿拉斯加暖脊。有补充型、叠加型和结合型。

10、寒潮的短中期天气过程

（1）小槽发展型（2）低槽东移型（3）横槽转竖型

Char3 大型降水天气过程

1、降水形成的条件

①水汽条件②垂直运动条件③云滴增长条件

2、暴雨形成的条件

①充分的水汽供应②强烈的上升运动③较长的持续时间

3、水汽方程——表示水汽输送和变化的基本方程

物理意义：一个运动的单位质量湿空气块，其比湿的变化等于凝结率和湍流扩散率之和。如果没有凝结蒸发，湍流扩散也很小，得dq/dt=0，即空气块比湿不变。

蒸发：c<0，dq/dt>0，比湿增加

凝结：c>0，dq/dt<0，比湿减小

4、降水率：设I是单位时间内降落在地面单位面积上的总降水量，称为降水强度或降水率。可降水量：将一地区上空整层大气的水汽全部凝结并降至地面的降水量称为该地区的可降水量。

5、水汽通量和水汽通量密度

水汽通量：单位时间通过与水平风速V 相垂直的单位面积的水汽量ρqV

水汽通量散度：单位时间、单位体积内水汽的水平净流入或净流出量

6、垂直运动的诊断分析

（1）用连续方程诊断垂直运动：

高层辐散低层辐合，P 层有上升运动；高层辐合低层辐散，P 层有下沉运动。

1. 用850、700百帕上的风向风速来诊断辐合上升运动的强度及降水

2. 用低层变压场来判断垂直运动：在正变压中心有辐散下沉运动，负变压中心有辐合上升运动，中心数值愈大，愈显著

3. 高层散度的诊断：槽前脊后，有正相对涡度平流，高层辐散，有上升运动；

槽后脊前，有负相对涡度平流，高层辐合，中层有下沉运动。

（2）用ω方程诊断

1. 当热成风相对涡度平流（-VT·▽ζg >0），有上升运动（ω<0）；反之有下沉运动。槽前为正，表明为上升运动；槽后为负，表明为下沉运动。

2. 非绝热加热的作用：加热，有上升运动；冷却，有下沉运动。

7、我国主要雨带的季节性变动规律

5月中旬—8月下旬雨带从南往北移

5月中旬—6月上旬华南前汛期15oN

6月中旬—7月上旬江淮梅雨20-25oN

7月中旬—8月下旬华北东北雨季30oN 华南进入后汛期

8月下旬—10月上旬雨带从北往南移

9月中旬—10月上旬淮河秋雨期，雨量小20oN 两次北跳三次停滞

雨季一般出现在夏半年，降水分布不均匀，东南部雨季出现早，结束晚，雨季中有相对干期。

8、华南前汛期降水

4-6月为华南前汛期，降水主要发生在副高北侧的西风带中，西风带环流系统与热带季风系统相互作用形成的降水。5月中旬以前，大雨带位于华南北部，主要是锋面降水。5月中旬以后，受季风影响，大雨带移至华南沿海，降水量增大，主要为暖区降水。

特点：（1）降水有两个大值带：武夷山到南岭南麓，沿海

（2）多暴雨，以6月最多

（3）暖区降水，降水量比锋面降水大3－5倍，局地性强，降水范围小

（4）夜雨现象明显

锋前暖区暴雨是华南前汛期暴雨的一个重要特色。

9、江淮梅雨

含义：每年初夏（6-7月），在湖北宜昌以东28°-34°N之间的江淮流域到日本南部这以狭长区域常会出现连阴雨天气，雨量很大。由于这一时期正是江南梅子的黄熟季节，故称为“梅雨”。

环流特征：副高西伸北跳，控制华南地区，整个东亚环流完成了从春到夏的调整，雨带同时北跳，华南汛期结束，江淮梅雨开始，印度季风爆发，副热带西风急流从印度北部跳到高原北部，100hPa反气旋轴线北跳到34°N。

（1）高层（200hPa）：江淮上空维持一个强大的暖性反气旋（南亚高压）

（2）中层（500hPa）：

①副热带地区：西太平洋副高呈带状分布, 其脊线从日本南部一直伸向我国华南，略呈东北-西南走向，120°E处的脊线位置稳定在22°N左右。

②中纬度地区：巴尔喀什湖及东亚东岸（河套到朝鲜之间）建立了两个稳定浅槽。

③高纬度地区：为阻高活动区。阻高可分为三类：（50°-70°N）单阻型、双阻型、三阻型（3）低层：在850或700百帕上为江淮切变线，切变线之南有与之近乎平行的低空西南风急流，有时切变线上有西南涡东移。

（4）地面：①地面图上江淮流域有静止锋停滞，若500百帕平直西风带上有较弱的低槽东移，则在低空常有西南涡与之配合沿切变线东移，在地面上引起静止锋波动产生江淮气旋。

②中纬西风带上有较强的低槽东移时，静止锋波动能发展为完好的锋面气旋。

10、华北和东北雨季降水四个特点

（1）降水强度大，持续时间短（2）降水的局地性强，年际变化大

（3）降水时段集中（4）暴雨与地形关系密切

11、天气尺度系统和行星尺度系统对暴雨的作用

天气尺度系统：

（1）制约形成暴雨的中尺度系统的活动

（2）造成暴雨区的水汽集中

（3）在天气尺度系统中上下不同性质的平流造成位势不稳定层结

（4）天气尺度系统中风速垂直切变有利于中小尺度系统的发生和维持

（5）天气尺度系统的不同性质决定了暴雨的不同特点

行星尺度系统：

影响和制约天气尺度系统

决定暴雨区的水汽来源或水汽通道，将南海、孟加拉湾和太平洋的水汽不断向暴雨区输送大致决定了雨带发生的地点、强度和持续时间：大范围雨区一般出现在长波槽前

12、低空切变线

含义：一般把出现在低空（850和700百帕面上）风场上具有气旋式切变的不连续线称为切变线。

江淮切变线的形成：700百帕槽线在移动过程中，南端受副高阻挡，槽线停滞或移动缓慢，而北端则继续东移，使槽线顺转而成为东西走向的切变线。

江淮切变线的转换：旧的切变线消失，新的切变线建立过程，即切变线的新陈代谢过程。

13、西南涡

低空低涡：指存在于地面2-3公里上空的闭合小低压，包括西南涡、西北涡、高原涡等

西南涡：一般指形成于四川西部地区，700（或850）hPa上的具有气旋性环流的闭合小低压，直径一般在300-400km。

14、东北冷涡的定义和天气特点

东北冷涡：指我国东北附近地区具有一定强度（闭合等高线多于两根）、能维持3－4天、且有深厚冷空气（厚度至少达300－400m）高空的气旋性涡旋，出现时间以5－6月为最多，8月和3、4月为最少。

15、低空急流

是与夏季强降水相联系的、位于600-900百帕之间的水平动量相对集中的气流带。日常工作中常把850或700百帕等压面上，风速≥12米/秒的西南风极大风速带称为低空急流。

低空急流的位置：

①低层（850或700hPa）：位于副高西侧或北侧，它的左侧经常有低空切变线和低涡活动。

②高层（200hPa）：位于高空西风急流入口区的右侧或南亚高压东部脊线附近。

低空急流与暴雨：

（1）低空急流的出现有利于暴雨的形成

（2）暴雨产生于低空急流的左前方（200km）

（3）低空急流与暴雨相互作用——经向垂直环流与暴雨的相互作用

低空急流的形成和维持机制：

经向垂直反环流与低空急流的形成和维持：高空肌瘤入口区的右侧有正的涡度平流，高空辐

散，低层气压降低，偏北气流沿南亚高压东侧吹至东风急流的北侧符合下沉。由于高空辐散，低层减压，副高北侧气压梯度加大，辐合上升并有西南涡生成，同时气压梯度力做功使气流加速，西南风增强同时经向垂直反环流形成。

经向垂直正环流与低空急流的形成：若高层有南支槽，槽前有正的涡度平流，高空辐散，幅散气流向北流动，气压力做功使西南风加强，从而加强高空西风急流，并在高空西风急流的北侧（即急流入口区的左侧）下沉，向南流，汇入暴雨区的上升气流，构成一个经向垂直正环流。

Char4 对流性天气过程

1、雷暴：

指积雨云中所发生的雷电交作的激烈放电现象，同时指产生这种天气现象的天气系统。是由旺盛积雨云所引起的伴有闪电、雷鸣和强阵雨的局地风暴。

一般雷暴：通常把只伴有阵雨的雷暴称为“一般雷暴”，把伴有暴雨、大风、冰雹、龙卷等灾害性天气现象之一的叫做“强雷暴”。

雷暴单体：产生雷暴的积雨云叫做雷暴云，一个雷暴云叫做一个雷暴单体。

雷暴群或带：由许多雷暴单体随机聚集成群或带（各单体处于不同阶段），每个单体都具有独立的云内环流，都经历发展阶段、成熟阶段和消散阶段，并处于不断新生和消失的新陈代谢过程中。

2、超级单体风暴：具有单一的特大垂直环流的巨大强雷暴云。

结构特征：（1）风暴云顶，最高可达18km的云顶；

（2）垂直气流分两部分——斜升气流，下击暴流；

（3）无（或弱）回波区

（4）运动方向一般偏向于对流云中层的风的右侧。所以这类风暴也叫做“右移强风暴”，但有的强风暴也可以是左移的。

（5）环境风因为风暴云十分高大，因此它迫使环境气流分成两股绕云而过，在环境气流与云边界之间会发生涡旋混合作用。

3、多单体风暴：由许多较小的雷暴单体组成，但有一个统一的垂直环流的风暴。

4、飑线

由许多雷暴单体（其中包括若干超级单体）侧向排列而形成的强对流云带。风向、风速突变的狭窄的强对流天气带，很具破坏力的严重灾害性天气。长约几十至几百公里，宽约几十公里至二百公里。可持续几小时至十几小时。

飑：伴随强风暴晕来临，气压涌升，气温急降，相对湿度增大的突然发作的强烈阵风。飑是强阵风的意思。

飑中系统：和飑现象相联系的一类中系统，它包括雷暴高压、飑线、飑线前低压和尾流低压等中系统。

5、飑线和锋面的区别：

相同点：都是冷暖空气的界面。不同点：

锋面

不同气团的交界面

天气和气象要素变化不是很剧烈

锋面（大尺度，长度几千公里）

生命史是几天

大体沿700hPa气流移动

无日变化

飑线

同一气团中生成

天气和气象要素变化剧烈

飑线（中尺度，长度二、三百公里）

生命史约十几个小时

移速大于冷锋

有日变化，午后强烈发展

6、中小尺度天气系统的概念

大气中存在的像雷暴和强雷暴一类空间尺度较小，生命史较短的天气系统。

7、对流性天气的物理基础

（2）对流性不稳定

原来上干下湿的稳定气层，甚至可为绝对稳定的气层，经过整层抬升后使得气层达到饱和，气层由原来的稳定层结变为不稳定层结，或不稳定层结变得更加不稳定，或假相当位温随高度减小，称为对流性不稳定。

对流性不稳定的判据：假相当位温随高度减小为对流性不稳定，=0为中性，>0为对流性稳定。

8、对流性天气形成的条件

①水汽条件②不稳定层结③抬升条件表示稳定度。

9、逆温层的存在可抑制对流发展，使低层水汽能量不向上输送，可以积聚能量使低层更暖、更湿，上层冷，大气更不稳定。一旦有强的触发机制会有强雷暴。

10、前倾槽：当温度槽超前时，高空槽线随高度升高向前倾斜，称前倾槽。前倾槽的草后冷空气将置于槽前暖空气之上，导致低槽很快消失，产生不稳定云系和阵性降水。

11、雷暴云的移动规律

雷暴云的平移：大范围水平气流使云体不断平移，移向接近于云体中层高度上大范围水平气流的方向。

雷暴云的传播：在云体外围不断地形成新的雷暴单体而老云逐渐消散下去，因此使人们产生云体似乎在整体移动的感觉。这种云体新陈代谢的现象叫做雷暴云的传播。

Char5 低纬度和高原环流系统

1、中、低纬大气运动的差别

（1）低纬度：f很小，不能满足地转风关系，天气尺度系统具有非地转特征，行星尺度运动具有准地转特征。同中，高纬地区相比，热带流场的变化显得更为重要。

（2）热带大气中水汽充沛，凝结潜热效应对垂直运动和散度场具有显著影响。

2、太平洋副热带高压

副热带高压：出现于对流层中下层，位于大洋上的暖性高压按惯例称为副热带高压。

西太副高：出现在西北太平洋上的副热带高压

形成：环流动力作用

结构特点：

暖区，暖中心与高压中心不完全重合。低层有逆温层存在。

脊线附近水平风速较小，南北两侧有急流。

负涡度区的范围和强度均随高度而增大

副高南部，幅散下沉，潮湿。中心附近下沉逆温存在。

3、南亚高压

南亚高压是夏季出现在青藏高原及邻近地区上空的对流层上部的大型高压系统，又称青藏高压或亚洲季风高压。

形成：高原热力作用。

结构特点：

（1）具有行星尺度的反气旋环流；

（2）是对流层上部的暖高压；

（3）具有独特的垂直环流；

（4）具有潮湿不稳定特征，对流活动非常活跃。

活动特征：（1）季节性变化（2）短中期变化：东西振荡

南亚高压，行星尺度，短期变动的三个形态：

东部型过程：中心位于90°E 以东，长江流域少雨

西部型过程：中心位于90°E 以西，长江流域多雨

带状型过程：过度型

南亚高压对我国和亚洲天气的影响：

（1）南亚高压脊线的位置和变动与我国主要雨带位置和季节性变化有密切关系；

（2）南亚高压主要中心的位置和东西振荡与我国主要雨带中的中期变化也有密切的关系；（3）南亚高压进入高原到退出高原之间的时期，刚好是高原的雨季；

（4）南亚高压与日本夏季的天气也有密切关系；

（5）南亚高压和印度季风槽的活动也有密切关系。

4、赤道辐合带

又称热带辐合带、赤道锋，赤道槽，是南北半球两个副热带高压之间气压最低、气流汇合的地带，也是热带地区主要的、持久的大型天气系统，有时甚至可以环绕地球一圈。

（1）信风带：南半球东南信风和北半球东北信风汇合的地带，辐合带中吹东风；

（2）无风带：南半球东南信风越赤道后转向为西风，和北半球东北信风汇合的地带，风很小，几乎静风。也叫静风辐合带、静风赤道槽。

5、东风波：副高南侧对流层中下层，常存在一个槽或气旋性曲率最大处，呈波状形自东向西移动。出现在东风带中，故称为东风波。

6、赤道反气旋

赤道缓冲带在适当条件下，可以加强发展，形成反气旋中心，此反气旋中心称之为赤道反气旋。天气：赤道反气旋中心附近，静风，云淡，SW季风中断，对台风有影响。

7、云团：在热带地区卫星云图上经常出现的直径达4个纬距以上的白色密蔽云区，称为云团。伴有大风暴雨。

分类：

尺度较小的“爆米花状”云团

一般云团（一般4*4纬距）

季风云团

8、台风

定义：

发生在热带海洋上空具有暖中心结构的强烈气旋性涡旋，总伴有狂风暴雨，常给受影响地区造成严重灾害。近中心最大风力大于等于12级。

结构：

1、气压场特性：台风是一个深厚的低气压，中心气压很低。台风周围等压线密集，气压水平梯度大。垂直方向气压梯度随高度减小，到一定高度转为高压，但低压范围可直到平流层底部。

2、流场特性：

（1）台风内低空风场的水平结构可以分为三个部分

①台风大风区：亦称台风外圈，直径一般约为400-600公里，有的可达8-10个纬距，外围风力可达15米/秒，向内风速急增。

②台风涡旋区：亦称台风中圈，是围绕台风分布着的一条最大风速带，宽度平均为10-20公里。是台风破坏力最猛烈、最集中的区域。

③台风眼区：亦称台风内圈。在此圈内，风速迅速减小或静风。其直径一般为10-60公里，大多呈圆形，也有呈椭圆形的，大小和形状常多变。

（2）在垂直方向上，台风可分为三层

①流入层（3km以下），有显著向中心辐合的气流，最强流入在500m高度；

②中层（3－7/8km），主要表现为切向运动，所以也叫切向运动层；

③流出层（7~8km以上），气流主要是向外辐散，200hPa以上有最强流出。

3、温度场特征：热力性质的主要特征：具有暖中心结构。发展成熟的台风，在台风眼区的对流层中上层，有明显的暖核存在。

9、台风移动的受力分析（影响台风移动的因子）

画图

西移路径、转向路径、西北移路径、异常路径。

10、台风登陆后往往路径西折，为什么?

因为台风登陆后，强度减弱，内力变小，在受力图上反映的N方向变化。

11、台风形成的必要条件

（1）热力条件：广阔的暖海面，海温在26-27℃以上；

（2）热带扰动：要使条件不稳定大气的不稳定能量得以释放使其转变为发展台风的动能，必须有一个启动的机制，这就是低层的初始扰动。

ITCZ的扰动占85%，东风波占10%，中尺度的切断低压、高空冷涡占5%

（3）有一定的地转偏向力的作用：从涡度方程，初始ζ→0，赤道f→0，推出相对涡度随时间几乎没有增加；

（4）对流层风速垂直切变要小。

12、CISK机制：

第二类条件不稳定：大尺度的边界层湿空气摩擦辐合激发了小尺度积云积云对流的发展，大量潜热释放又为大尺度扰动发展提供能量，这种自激反馈使大尺度、中小尺度系统共同发展的机制就叫第二类条件不稳定。

13、台风的天气

主要的天气：暴雨、大风、风暴潮。

（1）台风暴雨三种类型

①台风本身产生的暴雨；

②与西风带、热带天气相互作用产生的暴雨；

③地形产生的暴雨（台风登陆前就有）

（2）大风

台风风速具有很大的阵性,其瞬时极大风速和极小风速之差可达30米/秒以上。一般情况下，相对于台风中心的风速分布是不对称的，它与周围的气压形势有关。

（3）风暴潮

台风登陆时引起的海水突然暴涨，通常称为台风暴潮。

Char6 东亚季风环流

1、季风

季风是指近地面层冬夏盛行风向接近相反且气侯特征明显不同的现象。目前，对季风研究已超出气候学范畴，而是把它作为一个天气现象来进行研究。