航海气象与海洋学基础模块二 天气系统及其天气特征

（4）极地海洋气团：形成于中、高纬度海洋的 气团（大致位于纬度40°～70°），源于温带洋面， 冬夏情况有显著不同。冬季低层接触洋面，温度较 高，湿度较大，常不稳定，易形成对流云，有时产 生降水；夏季与温带大陆气团性质差不多，只是湿 度明显增大，对我国影响不大。
（5）热带大陆气团：大致位于10°～40°纬度 带的大陆，主要源于副热带沙漠地区。如中亚、西 南亚、北非撤哈拉沙漠等地。特征是炎热、干燥、 晴朗少云，低层不稳定。夏季常影响我国西北地区， 为最干热的气团。
锋前稳定少变，过境时突然下降，锋后继续下降。
冷锋线在北半球多为东北-西南走向，锋前吹 S-SW风，锋后吹N-NW风。锋过境时，风向作顺时 针变化；在南半球，冷锋线多为东南-西北走向， 锋前吹N-NW风，锋后吹S-SW风。锋过境时，风向 作逆时针变化。
北半球
南半球
冬半年
(1)云和降水
云系: 锋前出现Ci-Cs-As-Ns，在地面锋线附 近有很薄很低的云层，锋后云很快消失。
学习与训练子目标
• 掌握气团的定义、形成、源地及变性 • 掌握气团的地理分类及主要天气特征 • 掌握冷暖气团的定义及主要特征 • 掌握锋的概念、分类和锋的一般特征 • 掌握锋面的典型天气特征及锋的移动规律
重要知识
一、气团
（一）气团的概念
气象要素(温度、湿度和大气稳定度)水平分布 比较均匀的大范围的空气团。
降水：出现雷暴和阵性降水天气，云雨区很窄， 一般只有几十公里。这种冷锋过境时，往往出现 暴雨，雷电交加，但时间很短，锋线过后不久， 天气转晴。
(2)风 冷锋过境降水同时伴有狂风，锋后风力减弱，趋于稳
定。 (3)能见度
冷锋前、冷锋过境降水时能见度不良，锋后降水停止 后能见度好。 (4)气压
气压计自动记录曲线大体为：锋前气压略降，过境时 突然上升，锋后上升迅速。 (5)气温
(2)风 风力：暖锋前常大于暖锋后，一般锋前6-7级；
锋后2-3级。 (3)能见度
暖锋前的降水区，当空气湿度比较大时，可形 成锋面雾或很低的云，能见度很差。 (4)气压
气压计自动记录曲线大体为：锋前稳定下降， 过境时停止，锋后缓慢下降。 (5)气温
锋前缓慢上升，过境时上升但不剧烈，锋后维 持较高温度少变。
（2）冰洋海洋气团：源地在极地海洋，多在高纬度 地区活动（大致位于纬度65°以上）。天气特点与冰 洋大陆气团相近，但它比前者温度稍高，湿度较大， 因为夏季可以从海洋中获得一定的热量和水汽。
（3）极地大陆气团：形成于中、高纬度大陆的气 团（大致位于纬度40°～70°）。冬季，这种气团 形成于强烈冷却的、积雪复盖的大陆表面上。低层 温度很低，有强烈逆温现象，空气层结稳定；夏季， 受大陆热力状况的影响，空气层不稳定。冬季出现 在我国东北地区北部、新疆北部和内蒙地区。影响 我国的多是变性极地大陆气团，势力强，维持时间 长，影响范围广，是我国冷空气活动的主要来源。
（6）热带海洋气团：大致位于10°～40°纬度带的海 洋，主要源地是太平洋副热带高压区域和大西洋亚速尔高 压区域。特征是温度高，湿度大，在海上因空气下沉，天 气晴朗，影响我国的是变性热带海洋气团。夏季，它是控 制我国天气的主要气团之一，在它控制下，可以出现干旱、 晴热的天气，当它的北缘与变性温带气团相遇时，可出现 降水天气。
降水：锋前有不宽的连续性降水，锋后天气转 晴。
3．准静止锋天气 特点： (1)冷暖气团势力相当，锋面南北摆动或
很少移动。 (2)暖空气沿锋面缓慢爬升。 (3)锋面坡度很小，tg≈1/150～1/300。 (4)走向大致呈东西向。
天气模式
(1)云和降水
云系：在锋线高纬一侧，由高纬到低纬依次为： Ci-Cs-As-Ns。
对于锢囚锋来说，一般是由冷锋追上暖锋而 形成，所以锢囚锋前多为3小时的负变压，而锢囚 锋后多为3小时的正变压（图c、d）。对于暖式锢 囚锋，由于冷锋位于暖锋的上方，故正变压线常 出现在锋前（图c）；而冷式锢囚锋，由于暖锋位 于冷锋的上方，故负变压线常出现在地面锋线的 后面（图d）。对于准静止锋，由于其移动性较小， 所以它附近的气压变化较小。
冷气团移到暖的地区变性较快，暖气团移到冷 的地区则变性较慢 。
（四）气团的分类与特征
1.地理分类
（1）冰洋大陆气团：源地在极地附近冰雪覆盖的大 陆表面上（大致位于纬度65°以上），特点是温度低、 气压高、湿度小、气层稳定，在低层常有强逆温层。 当它侵入一个地区时，就形成寒潮。我国境内看不到 它的活动。
（二）锋的类型
根据锋两侧冷、暖气团移动方向和结构状况， 一般把锋分为冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋四 种类型。
1.冷锋 冷锋是冷气团推动着锋面向暖气团一侧移动的 锋。冷锋又因移动速度快慢不同，分为一型（慢 速）冷锋和二型（快速）冷锋。
2.暖锋 暖锋是暖气团推动着锋面向冷气团一侧移动的锋 。
3.准静止锋 准静止锋是冷、暖气团势力相当或有时冷气团占主导地
（7）赤道气团：形成于南北纬10°以内的赤道地区。 那里大陆面积小，而海洋面积广，划分大陆与海洋两类意 义不大。赤道带终年气温高，蒸发量大，水汽来源充沛。 因此，赤道气团温度高，湿度大，水汽含量丰富，气层不 稳定。它控制下的天气闷热、多雷阵雨。在盛夏季节，赤 道气团可侵入到我国南方地区，并带来一定的降水。
2．冷锋天气
冷锋根据移动速度的快慢分为两种类型，一型 冷锋和二型冷锋。
（1）一型冷锋(缓行冷锋) 特点： ①冷锋移速较慢，冷气团 势力较弱 ②暖空气缓慢沿冷锋爬升 ③坡度不大, tg≈1/100 ④走向(北半球)NE-SW, (南半球)NW-SE。
天气模式:
(1)云和降水 云系与暖锋顺序相反:锋后Ns-As-Cs-Ci。 降水：出现在锋后，宽度比暖锋窄些，平均 150-200km，属连续性降水。
在垂直方向上，气团中温度垂直分布是随高度递减的。 然而锋区附近，由于下部是冷气团，上部是暖气团，锋面上 下温度差异比较大，锋面往往是逆温层。
3.气压场
锋面两侧是密度不同的冷、暖气团，因而锋区 的气压变化比气团内部的气压变化要大的多。锋附 近区域气压的分布不均匀，锋处于气压槽中，或锋 处于两个高压之间气压相对较低的地区，等压线几 乎与锋面平行。
4.变压场
所谓变压是指某一点的气压随时间变化的大 小。气压变化的空间分布即变压场。
变压的大小和分布与该地的辐合、辐散、温 度平流等有关。锋面附近变压的特征和分布与锋 面附近的温度平流、锋面坡度及锋面移动有关。
在天气分析中，一般分析3小时变压。当一冷 锋移到某地时，在该地的上空，冷锋后密度大的 冷空气柱的厚度变长，气压上升，出现正3小时变 压，而冷锋前处在暖气团中，空气密度变化不大， 相应气压变化也不大。所以，一般来说冷锋在锋 后有3小时的正变压，而冷锋前的气压变化不大 （图a）。相反在暖锋的锋前有3小时的负变压， 而暖锋锋后的气压变化不大（图b）。
1.范围:水平范围:几百---几千公里 垂直范围:几公里---十几公里，常常从
地面伸展到对流层顶。
（三）气团的变性（Air Mass Transformation）
气团形成的地区，称为气团源地。
气团在源地形成以后，如果环流条件发生变化， 就会离开源地移动到新的地区。随着下垫面性质的 改变，通过上述物理过程，气团的属性也必将逐渐 发生相应的变化，这种气团原有物理属性发生改变 的过程称为气团的变性。
Weather System And Features
学习与训练总目标
★ 掌握气团形成的条件，分类以及变性 ★ 掌握锋面气旋与热带气旋的结构以及所伴随的天 气特征 ★ 掌握冷高压以及副热带高压所伴随的天气特征 ★ 了解中小尺度天气系统的发展特征
子模块一 气团和锋 Air Mass and Front
（2）中性锢囚锋：当锋前后的两个冷气团势力相当时， 称为中性锢囚锋。
冷式锢囚锋
暖式锢囚锋
中性锢囚锋
（三）锋的特征
1．锋面坡度 锋面在空间向冷区倾斜，具有一定坡度。一般锋面的坡
度约在1/50～1/200之间 。 2．温度场 气团内部的气温水平分布比较均匀，通常在100公里内
的气温差为1℃，最多不超过2℃。而锋附近区域内，在水平 方向上的温度差异非常明显，100公里的水平距离内可相差 近10℃，比气团内部的温度差异大5～10倍；
天气特点: 冷气团具有不稳定的天气特点。
冬季，冷气团水汽含量少，只出现一些淡积云 甚至无云。气温、风等要素一般有明显的日变化； 夜间，由于低层辐射冷却，冬季大陆上可形成辐射 雾。
夏季，水汽含量多，常形成积云和积雨云，出 现阵雨和雷暴天气。
二、锋
（一）锋的概念
1.定义 锋是指冷、暖气团之间狭窄、倾斜的过渡地带。 其下方为冷气团，上方为暖气团。由于冷空气比 暖空气重，随着地球自转，过渡带向冷区倾斜。锋 与空中某一平面或垂直剖面相交的区域称为锋区。
（1）暖式锢囚锋。常由具有层状云系的两条锋合 并而成，锢囚锋上的云系是层状云系，分布在锢囚点 两侧。若暖空气湿度大，则锢囚点上形成厚密的雨层 云。锢囚点下，一般出现层状云。
5.风场
由于地面锋位于气压槽中，锋线附近的风场 具有气旋性切变，而地面摩擦作用可使这种气旋 性切变更加明显。同时，地面摩擦导致锋线附近 强的风场辐合。
锋面附近气压场和风场分布
（四）锋面天气
锋面天气主要指锋附近的云系、雾、降水、 风、能见度等气象要素的分布和演变状况。
1．暖锋天气 暖锋特点: (1)暖空气缓慢沿锋面爬升;(2)坡
度较小:tg≈1/100～1/200;(3)走向:北半球
NW-SE；南半球NE-SW。
北半球
南半球
天气模式:
(1)云和降水云系： 云系在锋前：Ci----Cs----As----Ns; 与锋线距离：1000km-800km-600km-400m。 降水：大多集中于Ns下面，宽度在锋线前200-400公里，属连续性降水。