《中国天气》复习重点(下)

Char4 对流性天气过程

1、对流性天气

由大气中的对流不稳定层结造成的，并伴有阵雨、大风、冰雹、龙卷等天气现象。

特征：（1）都是对流旺盛的积雨云的产物（2）范围小，发展快（3）发展剧烈，易形成灾害

2、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。一般伴有阵雨，有时伴有大风、冰雹、龙卷等天气。

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。多个雷暴单体成群成带地聚集在一起叫做雷暴群或带。

3、“稳定状态”的强雷暴的结构

以严重降雹为主的强雷暴称为“雹暴”，以强烈阵风为主的强雷暴称为“飑暴”。超级单体风暴、多单体风暴、龙卷风暴、飑线是常见的强风暴。

4、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；

上升气流：是来自低层的暖湿气流，它是由于风暴云底部的流出气流与其外围的流入气流辐合而造成的。

作用：①供应水汽②促进云雨发展③分迭大小不同的降水物，有利于冰雹的生成

下沉气流的形成：①降水物的拖拽作用②在中层云外围绕流干冷气流被卷入后，在云体前部逐渐下沉③在中层从云后部直接进入云中的干空气，降水物通过这种干空气时强烈蒸发冷却，形成很冷的下沉气流。

作用：①到地表面后向四周散开，形成强风②使上升气流倾斜，产生斜升气流

（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。

5、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。

6、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。

7、强雷暴天气的成因

（1）飑：伴随强风暴云来临，气压涌升，气温急降，相对湿度增大的突然发作的强烈阵风。成因：下击暴流到地表面向四周散开。

（2）冰雹：直径大于5毫米的固体降水物。

（3）龙卷：从雷暴云底伸展出来并且到达地面的漏斗状涡旋云柱叫做“龙卷”。龙卷伸展到地面时引起强烈的旋风叫做“龙卷风”。

8、飑中系统

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

飑线和锋面的区别：

9、中尺度低压系统

指在中尺度天气图上存在的一些水平尺度为一百公里至二三百公里的小型低压称中尺度低压系统。类型：（1）中低压：有气压无风场相适应 （2）中气旋：有低压和相应的风场出现 中低压和中气旋的异同：

共同点：均是气压场上的低压，水平尺度100－200公里，辐合上升运动较强，有强烈的降水天气。不同点：

10、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。

11、对流性天气的物理基础 （1）静力不稳定

???

??<=>稳定层结中性层结不稳定层结'''γγγγγγ 大气中，s d γγ> ?????>><<>>条件性不稳定

绝对稳定

绝对不稳定s d

d s s d γγγγγγγγγ

（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（s γγ<），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，se θ或

sw θ随高度减小，称为对流性不稳定。

对流性不稳定的判据：

0

sw θ

，=0为中性，>0为对流性稳定。 （3）不稳定能量

12、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

p

se

??θ表示稳定度。 对流天气的触发机制：（1）天气系统造成的系统性上升运动

（2）地形抬升作用 ①山地迎风坡 ②背风坡下沉，β效应形成波动 （3）局地热力抬升作用

13、强雷暴发生发展的有利条件

（1）位势不稳定层结，并常有逆温层的存在 （2）前倾槽

（3）强垂直风切变：强对流风暴一般是在强的垂直风切变的环境中生长起来并能维持（可提供对流发展的能量）其作用

（4）水汽的辐合和湿舌：为使强对流系统得以发展和维持，必须有丰富的水汽供应，这是风暴的主要能量来源。

（5）高低空急流的作用 （6）低层辐合，高层辐散，上升运动 （7）地形作用：强迫抬升、背风波和地形粗糙度变化引起的局部地区的垂直运动（海陆风）。 （8）中小系统的作用：中小尺度低压和辐合区可以促使对流强烈发展。

14、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。

（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。 高原高压（大陆高压）：出现在对流层上层，位于高原大陆上的暖高压称为高原高压。

定义：形成和活动于太平洋副热带地区的暖性高压，是控制副热带地区的大型天气系统，是大气环流的重要成员之一。

概况：常年存在，稳定少动的深厚暖性系统，夏季强大范围广，冬季比较弱，范围小。

4、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

夏季变动的三个基本的天气型过程：

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。

5、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。

ITCZ 的季节变化：主要是季风辐合带的变化，冬季偏南，夏季偏北。 ITCZ 的短期变化：

（1）不活跃型：分布散乱的信风云系。ITCZ 由SE 和NE 汇合而成，ITCZ 呈东西走向，不利于台风的发生发展。

（2）活跃型：南半球冷空气强，ITCZ 偏北。

6、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。

7、赤道反气旋

赤道缓冲带：风向转变或气流的转换带，南半球的东南信风越过赤道后，受地转偏向力的作用，发生反气旋性弯曲，转变为SW 风。

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。

8、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。

9、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。

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。 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。

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。

10、台风移动的受力分析（影响台风移动的因子） 台风的运动方程可写为：

N A G dt

d ++= （1）地转偏向力

c k Mf j cx i cy M A ?-=+Ω=00)(sin 2?

由于涡旋在自转的地球上运动而产生的地转偏向力。在北半球地转偏向力指向台风移向的右

侧，并与台风移向垂直。 （2）总压力ττ

d y

p x p )(

??+??-=? 作用在整个台风涡旋体积上的水平气压梯度力，也是通过周界加给台风的总压力。 若只考虑地转偏向力和总压力的作用，台风将沿着它所在地区的整个气层内的平均气流方向移动，移动速度就是平均气流速度。这就是引导气流原理。

引导气流原理：地面天气系统台风受整层平均气流的控制，沿整层平均气流方向，以整层平均气流的速率运动。 （3）内力τ

???ρτ

d j u i v w N

?+-Ω-=]sin ')sin 'cos '[(2

此项是台风内部因铅直运动、旋转运动、径向运动引起的地转偏向力不同而产生的内力。 Ny ：北半球台风为气旋性涡旋，切向速度θV 为正，有向北内力。台风愈大、愈强，所在纬度愈低，内力也愈大。

Nx ：径向流入r V 和上升运动w 产生向西内力，同样内流愈强愈大。

台风作定常运动时，0,0=++=dt

d ，此时台风的运动应是三力平衡时的运动。分析各力性质知道，在北半球，N 总是指向北略偏西而且数值较小，A 总是指向移动速度C 的右侧，所以台风运动的方向和快慢主要取决于G （平均气压场）。

东风带中，气压梯度力G 指向南；西风带中，G 指向北。先找出G 和N ，根据G 和N 确定A ，然后得出移动方向C 。

11、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。

12、台风移动的路径预报 （1）西移路径（副高强盛）：①副高呈东西带状分布 ②西风带多短波 （2）转向路径：东亚长波槽维持

（3）西北移路径：中亚地区（70-90°E ）有长波槽发展维持，东北雨季，东亚地区长波脊 （4）异常路径。

13、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。

14、台风的天气

主要的天气：暴雨、大风、风暴潮。

（1）台风暴雨

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

风暴、长浪、飓浪、涌浪、潮汐。台风登陆时引起的海水突然暴涨，通常称为台风暴潮。

15、高原的影响

（1）高原的动力作用：气流的爬坡和绕流作用；

（2）高原的热力作用：夏季是热源，冬季是热汇。

对副高的影响：既有动力作用，又有热力作用；

对南亚高压的影响：是高原热力作用的结果；

如果没有青藏高原，东亚地区气候将发生重大改变。

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。

2、亚洲季风区：

（1）南亚：热带季风区，冬季盛行东北季风，夏季盛行西南季风。

（2）东亚季风区：

①南海－西太平洋为热带季风区，冬季盛行东北季风，夏季盛行西南季风。

②东亚大陆－日本为副热带季风区，冬季30°Ｎ以北盛行西北季风，以南盛行东北季风；夏季盛行西南季风或东南季风

3、东亚与南亚夏季风的比较

（1）印度和中国的降水除少数地区无明显的相关；

（2）印度夏季风由单纯的热带季风所组成，东亚夏季风包含热带季风和副热带季风两部分，影响系统复杂；

（3）大部分夏季风低压系统是在东亚季风区发生而后向西传播到印度季风区；

（4）印度季风区的西南气流向东输送构成东亚副热带季风的一部分。