第二章4锋生与锋消
高中地理2.1气团和锋面
谢谢
g m T
______Margules锋面坡度公式
tg f T vg , 0
g m T
2
1)锋面的坡度与 f 成正比，高纬锋面坡度大于低纬。 冷锋南下时，锋面坡度逐渐减小。
赤道上 f 0, tg 0 , 即无锋面
2)锋面的坡度与锋两侧的温度差成反比，温度差越大，坡度越小 。
T 0, tg , 90 即无锋面
三维
暖锋：锋面在移动过程中，
暖气团起主导作用，推动锋 面向冷气团一侧运动
地面
暖锋所经之处，暖空 气代替冷空气，使该 地区气温升高。
三维
静止锋：冷暖气团势力相 当，锋面移动很少
锋面在某一地区来回摆动。
锢囚锋：暖气团、较冷气团、
更冷气团相遇时先构成两个 锋面，然后其中一个追上另 一个锋面即形成锢囚。
*控制区为干冷天气；与热带海洋气团
春季： 西伯利亚气 团与热带海洋气团
相遇，在华南沿海等地构成阴雨天气；
*北极气团 南侵我国，可造成强寒潮 天气。
势力相当，是锋面 及气旋活动最盛时 期；
秋季：变性的西伯利亚 气团占主要地位，热带 海洋气团退居东南海上
，我国东部地区秋高气 爽。
夏季：西伯利亚气团：在长城以北和西北 活动频繁，与南方热带海洋气团 交绥，
§2.3 锋面结构模型
1、大气中的不连续面
• 不连续面：其两侧距离为无限小的两个点上的某物理量A 的数值不相等(即不连续)，这样的面称为不连续面。
物理量一 阶导数不 连续
物理 量不 连续
1、不连续面结
构（ 极锋理论,
COLD
冷暖气团的交
界面）
2、过渡带锋面
结构（高空急流,
斜压不稳定）
锋生和锋消
锋生和锋消的辨别
辨别锋生、锋消时，首先分析水平温度梯度随时间的变化。
某地带内等温线密度随时间增大，则称这个地带有锋生；反之有锋消。
其次从地面图上的要素特征和天气变化来分析
当某地带有锋面特征和天气现象显示出来，或者比以前表现得更清楚和活 跃，则为锋生；反之则为锋消。
用水平位温梯度的时间变化来讨论锋的生消
∂t
∂x ∂y
∂z
y T0 T1 T2
COLD
x
WARM
上式两边同时对x求偏导
∂ ∂θ
∂x ∂t
+
∂u ∂x
∂θ
∂x
+u
∂ ∂θ
∂x ∂x
+
∂v ∂x
∂θ
∂y
+
v
∂ ∂x
∂θ
∂y
+
∂w ∂x
∂θ
∂z
+ w ∂ ∂θ
∂x ∂z
=
∂Q ∂x
d ∂θ = − ∂u ∂θ − ∂v ∂θ − ∂w ∂θ + ∂Q
物理过程：
摩擦耗散、凝结加热、感热加热
河西走廊到东北： 北方锋生带
华南到长江流域： 南方锋生带
THANK YOU
z
COLD
y
COLD
T3 = − ∂u ∂θ
∂x ∂x
COLD
WARM
x y
x
∂θ > 0
∂x
x
WARM
（a）水平变形场
虚线为等位温线
WARM
（b）水平辐合
变形场的作用，辐合与切变压缩轴和伸展（膨胀）轴
等位温线与伸展轴的夹角 α < 45°：辐合气流——锋生；交角等于0，
兰大大气学院天气学原理教程气团和锋面
春季： 西伯利亚气 团与热带海洋气团
相遇，在华南沿海等地构成阴雨天气；
*北极气团 南侵我国，可造成强寒潮 天气。
势力相当，是锋面 及气旋活动最盛时 期；
秋季：变性的西伯利亚 气团占主要地位，热带 海洋气团退居东南海上
，我国东部地区秋高气 爽。
夏季：西伯利亚气团：在长城以北和西北 活动频繁，与南方热带海洋气团 交绥，
2.运动学边界条件，即通过锋面时，垂 直于锋线的风的分量应当是连续的。
2.锋面坡度公式
设x轴由暖气团指向冷气团，y轴平行地面锋线
求锋面倾角α
展开得
dPL
PL x
dx
PL y
dy
PL z
dz
dPN
PN x
dx
PN y
dy
PN z
dz
两式相减得：
∴得到锋面坡度
—— ①
由静力学方程和地转风方程
准静止锋 当冷、暖气团的势力相当时，锋面的移动十分 缓慢或相对静止，这种锋面称为准静止锋。
锋的类型
冷锋：锋面在移动过程中， 冷气团起主导作用，推 动锋面向暖气团一侧运 动
地面
三维
暖锋：锋面在移动过程中， 暖气团起主导作用，推 动锋面向冷气团一侧运 动
地面
三维
静止锋：冷暖气团势力相 当，锋面移动很少
锢囚锋：暖气团、较冷气 团、更冷气团相遇时先构 成两个锋面，然后其中一 个追上另一个锋面即形成 锢囚。
a
b
xy面内红色的实线为高
c
层等温线
A冷式锢囚锋 B暖式锢囚锋 C中性锢囚锋
锋的分类示意图 (1) a冷锋 b暖锋 c准静止锋
a
c b
锋的分类示意图（5） 锢囚锋 典型的中纬度波动性气旋中冷式锢囚锋 形成过程的物理图像。 在图的上半部为波动性气旋中锢囚锋形成过程平面图，其下半部为经过平面 图中AB两点，跨越锋面的垂直剖面图。图a表示成熟性波动气旋，此时尚未 形成锢囚锋，冷锋继续向前运动，逐渐赶上暖锋；图b表示部分锢囚性波动 气旋，此时在气旋的中心附近，出现锢囚锋；图c表示锢囚性波动气旋，此 时出现比较成熟的锢囚锋。
锋生和锋消
(4.15)
∂θ + u ∂θ + v ∂θ + w ∂θ = Q
∂t
∂x ∂y
∂z
y T0 T1 T2
COLD
x
WARM
上式两边同时对x求偏导
∂ ∂θ
∂x ∂t
+
∂u ∂x
∂θ
∂x
+u
∂ ∂θ
∂x ∂x
+
∂v ∂x
∂θ
∂y
+
v
∂ ∂x
∂θ
∂y
+
∂w ∂x
∂θ
∂z
+ w ∂ ∂θ
∂x ∂z
=
∂Q ∂x
d ∂θ = − ∂u ∂θ − ∂v ∂θ − ∂w ∂θ + ∂Q
dt ∂x ∂x ∂x ∂x ∂y ∂x ∂z ∂x
dθ = Q
dt
d ∂θ = ∂ dθ − ∂w ∂θ − ∂u ∂θ − ∂v ∂θ
dt ∂x ∂x dt ∂x ∂z ∂x ∂x ∂x ∂y
等位温线与伸展轴的夹角 α > 45°：辐散——锋消；而后等位温线在变 形场切变气流作用下逐渐旋转至 α < 45°，锋生。
图2.30（b） 变形场中锋消
变形场是最有利的锋生流场
天气图应用 ——鞍形场
实际大气中导致锋生消的因子十分复杂，应综合考虑上述各种因 子的作用。 动力因子:
大尺度强迫、辐合辐散、垂直运动、地形作用
z
COLD
y
COLD
T3 = − ∂u ∂θ
∂x ∂x
COLD
WARM
x y
x
∂θ > 0
∂x
大气科学概论-第四讲(气团和锋面)
能使大块空气获得比较均匀的物理属性的地区。
气团的形成是通过大气与下垫面之间的热
量和水汽的交换过程及大气本身对于热量和水 汽的内部调节而实现的。
例 如：
冬季亚洲北部的西
伯利亚和蒙古地区 我国东南部的广 大海洋
干、冷的气团
暖、湿的气团
南方的暖气团与北方的冷气团
大气科学概论
课程内容
第一讲 概述 第二讲 大气的基本知识 第三讲 大气运动的基本规律 第四讲 关于气团和锋的介绍 第五讲 气旋与反气旋（热带气旋）
第六讲 海气相互作用的产物——厄尔尼诺
第七讲 天气预报简介
第八讲 气候变化与全球变暖
第四讲 关于气团和锋的介绍
第一节
第二节 第三节
气团
锋和锋生的概念 锋面坡度
六、我国境内的气团与气团天气
西伯利亚气团 冬半年 北极气团 干冷天气 寒潮天气
南方热带海洋气团 区域性降水天气 夏半年 热带大陆气团 干旱和酷暑天气
赤道（季风）气团 长江以南大量降水天气
我国冬季的气团活动
我国夏季的气团活动
第二节
锋和锋生的概念
一、锋的概念
不同的两个气团间的过
渡区或不连续面
气团方向移动，或者向冷气团方向移动，因
此它可以转变为冷锋或暖锋。 形成持续的阴雨天气。在我国华南和云贵高
在我国, 静止锋常常在华南和华东地区活动， 原等地区常见到冷锋由于受到山脉阻挡和适
当的流场共同作用而形成准静止锋。
准静止锋示意图
锢囚锋
由于冷锋移速远快于暖锋，冷锋赶上暖锋 后把暖空气抬离地面，近地面层冷暖锋合
2.从热力学上，气团如何划分？影响我国的气
天气学原理与方法复习
天气学原理与方法复习气团：指气象要素（主要指温度和湿度）水平分布比较均匀的大范围的空气团。
水平尺度可达几千千米，垂直范围可达几千米到十几千米。
锋面：锋为密度不同的两个气团之间的过渡区。
在近地面层中过渡带宽约数十公里，在高层可达200-400公里。
宽度与其水平长度相比(长达数百-数千公里)是很小的。
在天气图上由于比例尺小，可把它近似地看成一个面，即锋面。
锋生：指密度不连续性形成的一种过程或指已经有的一条锋面，其温度或位温水平梯度加大的过程。
锋消：指与锋生过程相反的过程。
气旋：是占有三度空间，在同一高度上中心气压低于四周的大尺度涡旋。
在北半球，气旋范围内气流作逆时针旋转，南半球相反。
反气旋：是占有三度空间，在同一高度上中心气压高于四周的大尺度涡旋。
在北半球，反气旋范围内气流作顺时针旋转，南半球相反。
锋面气旋：气旋中有锋面的气旋叫锋面气旋，其温压场是不对称的，移动性较大，而且是带来云和降水的主要天气系统。
大气环流：是指在全球范围内，水平尺度横跨数千公里，垂直尺度延伸数十公里以上，时间尺度在1-2日以上的平均运动。
是各种不同尺度的天气系统发生发展和移动的背景条件。
经圈环流：是指风的经向分量和空气的垂直运动在子午面上组成的环流圈。
三风四带：如果不计经向风速分量，平均而言，近地面层的纬向风带可分为三个：极地东风带、中纬度西风带和低纬度信风带。
与这三个风带相应的地面气压带是四个：极地高压带、副极地低压带、副热带高压带和赤道低压带。
通常称为“三风四带”。
季风：一般来说，季风指近地面层冬夏盛行风向接近相反且气候特征明显不同的现象。
大气活动中心：北半球的平均海平面气压场形势表现为沿纬圈方向的不均匀性，而呈现一个个闭合的高、低压系统，称为大气活动中心。
（当活动中心长年存在，但是有强弱变化的称为半永久性活动中心，有冰岛低压、阿留申低压、太平洋副热带高压、大西洋副热带高压、格陵兰高压，而有季节变化的则称为季节性活动中心，有亚洲高压（亦称蒙古或西伯利亚高压）、亚洲热低压、北美冷高压和北美热低压等。
中考地理重点资料：锋生反之,即为锋消
中考地理重点资料：锋生反之，即为锋消中考是九年义务教育的终端显示与成果展现，中考是一次选拔性考试，其竞争较为猛烈。
为了更有效地关心学生梳理学过的知识，提高复习质量和效率，在中考中取得理想的成绩，下文为大伙儿预备了中考地理重点资料。
锋生指锋的生成或加强的过程;锋消指锋的消逝或减弱的过程。
当某些物理过程使空气的水平温度梯度沿着一条线邻近迅速加大时，能够说这条线邻近有锋生。
反之，即为锋消。
按运动学观点，水平运动、铅直运动和非绝热过程，都可造成锋生或锋消，其中尤以水平运动最为有效。
有温湿特性不同的气流辐合时容易显现锋生;假如气流辐散则容易显现锋消。
如下图所示的变形流场较有利于锋生，它不仅能使等温线沿流出轴密集，而且还能使等温线旋转，渐趋与流出轴平行。
这种单纯的变形场，相当于气压场上十字形交叉对称排列的两个低压和两个高压之间的鞍形场。
但更有利于锋生的气压场，是两个低压槽都比较深的鞍形场，实际的锋生都在低压槽的槽线邻近。
当水平变形场使等温线沿着流出轴密集时，水平温度梯度增大，这是由暖空气一侧增温，冷空气一侧降温造成的。
在增温的地区，高层升压，低层降压;在降温的地区则相反。
因此在高层产生了附加的指向冷空气的气压梯度力，使空气由暖区流向冷区，反之，在低层则由冷区流向暖区，这使高层和低层的锋生进一步加强。
同时，为了补偿，暖空气的一侧产生了上升运动，冷空气一侧则下沉，在锋面邻近产生了铅直环流。
这种环流使低层冷锋后部的风速加大，锋前暖湿气流的凝聚过程加快，因此锋生能使锋面邻近的云雨天气加剧。
总结：在中层由于暖空气中水汽大量凝聚而开释潜热，锋生也得到进一步加强。
锋消的动力效应与之相反，因而锋消区云雨天气消散，天气转好。
期望为大伙儿提供的中考地理重点资料的内容，能够对大伙儿有用，更多相关内容，请及时关注!。
现代天气学原理(复习版)1
第二章 天气学基础知识和基本研究方法一、 基本天气图的分析方法1、天气图底图常用的正形投影法有极射赤面投影法（适用于中高纬度【南北纬度60°-90°）地区，得北半球图】、兰勃脱圆锥投影法【适用范围南北纬30°-90°我国天气图常用，得亚欧，东亚图】和麦卡托圆柱投影法【适用于南北纬度0°-30°适合于台风】 ！2、等值线分析的基本规则：（1） 同一条等值线上要素值处处相等。
（2）等值线一侧的要素值总是高于或低于另一侧。
（3） 等值线不能相交、分支和在图中中断。
（4）高值区和低值区相邻的等值线，两者的数值总差一个间隔，而两个高值区或两个低值区之间相邻的等值线，其数值相等。
3、以1000hPa 为基线，每隔2.5hpa 画一条等压线，如：……1000.0，1002.5，1005.0，……500hpa 以500为基准 700pha 以300为基准，每4位势十米一线。
以0ºC 为基准，每隔4ºC 画一条等温线，如-4º，0º，4º，8ºC ，等。
3.地面天气图上分析的内容？高空天气图上分析的内容？地面（1）绘制等压线、等三小时变压线（2）分析天气区和锋（3）标注高、低压中心及中心数值；高空（1）绘制等高线、等温线（2）分析槽线、切变线（3）标注高低压中心及冷暖中心4.什么是槽线？什么是切变线？什么是流线？槽线和切变线有什么不同？槽线是低压槽区内等高线曲率最大点的连线。
切变线则是风的不连续线，在这条线的两侧风向或风速有较强的切变。
流线：某一时刻和风矢量处处相切的曲线，用箭头表示风的方向。
槽线是从气压场来定义的天气系统，而切变线是从流场来定义的。
但因为风场与气压场相互适应，所以槽线两侧风向必定也有明显的转变；同样，风有气旋性改变的地方，一般也是槽线所在处，两者又有着不可分割的联系：1在风向气旋性切变特别明显的两个高压之间的狭长低压带内和非常尖锐而狭长的槽内分析切变线，而在气压梯度比较明显的低压槽中分析槽线2不要把两个槽的槽线连成一个3切变线上可以有辐合中心，两条切变线可以连接在一起。
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F F 0, 2 0 锋生条件： F>0, n n
2
锋消条件：
F 2 F F<0, 0, 0 2 n n
二、锋生锋消公式及物理意义 1. 公式推导
其中
展开： ———①
求：
和
d u v —— ② dt t x y P
2 2 d u v u 2 v x dt x t x x x x y xy x p xp 2
2）暖锋锋生 高空 850、700hpa为暖式风切变 强的暖平流 地面 西南的暖倒槽（开口向南）
3.我国的锋消区
青藏高原以东 ，30°~ 40° N
1）高原东侧——下坡下沉气流作用 2）冬季处于东亚大槽后部——下沉气流（槽后西北风）
3）夏季副热带高压控制东部，暖空气强
4.我国的锋面活动 1）冷锋——最多，全国全年都可产生 2）暖锋——不单独产生，与冷锋一起组成锋面气旋 3）准静止锋 华南准静止锋：武夷山、南岭以北 昆明准静止锋：在贵阳一带为阴冷，而在昆明则晴朗 4）锢囚锋 河套锢囚锋：黄土高原及华北倒回的冷空气汇合于太 行山 大巴山锢囚锋、武夷山锢囚锋、南疆锢囚锋 东北锢囚锋：锋面气旋发展到后期
，则
，锋消
加热形式
凝结潜热加热——有利于锋生 下垫面加热——有利于锋消
三、我国锋生、消的概况
1.我国的锋生区 1）北方锋生带：河西走廊——东北， 40°~ 50° N 2）南方锋生带：华南——长江流域，与副热带锋区位 置一致， 20°~ 30° N 3）南北锋生带随季节位移，夏季偏北，冬季偏南
2.有利于锋生的天气形势 1）冷锋锋生 高空 冷槽在高空槽后——发展槽 槽后有较强冷平流 地面 冷锋产生在低槽内 或冷高压前部
（2）垂直运动作用
a.
稳定大气（一般状态下）
当
时 ，
，锋生
当
时 ，
， 锋消
说明：
ω ＞0，（ ω＜0，上升。 ），下沉。
，暖下沉，冷上升（辐合）
∴ 锋生
同理
∴锋消
，暖上升，冷下沉（辐散）
∴在稳定大气中，暖空气一侧相对于冷空气一侧是 下沉的，则锋生；反之则锋消
• 冷锋上山：其上空有等温线密集带，靠近其暖一 侧有上升运动，上升绝热膨胀冷却，其暖一侧降 温，而靠近其冷一侧上升运动很弱或无上升运动， 靠近其冷一侧温度无变化，这样密集带等温线变 稀疏，所以锋减弱或消失即锋消。 • 冷锋下山：靠暖的一侧基本无下沉运动，温度无 变化；其靠冷一侧，下沉运动很强，温度升高， 等温线变稀疏，锋消。
——
而：d
③
2 2 2 u 2 v dt x t x x xy xp
—— ④
d d d vu v u d w ④ ③ dt dt x xx dt xxy x P x y x x dt x x
第四节
一、锋生与锋消的概念
锋生与锋消
锋生——密度不连续面的形成过程或水平温度梯度 加大的过程；即锋的生成或原有锋强度增强的过 程，均称为锋生。 锋消——反之
等压面图上等温线密集程度
天气图 地面图上风两侧要素场差异
——锋生函数
锋生函数>0，锋生作用
锋生的必要条件
锋生函数<0，锋消作用
固定地区F最强——锋生消的充分条件
2 2
2. 讨论⑦式。（锋生消公式） 设坐标系x轴平行于等位温线， y轴垂直于等位温线，指向位温升的方向。
，
v d F y1）.水平运动的作用
∴
当 当
时，则 时，则
， 锋消 ， 锋生
气流辐散，锋消
气流辐合，锋生
∴在垂直于等位温线的方向上有气流辐合利于锋生， 反之则有利于锋消。
进一步说明：
一个线性流场可分解为四种简单的流场 平流场 旋转场 辐合辐散 变形场
前三种对锋生，锋消不起作用。
变形场： a.若等位温线与伸展的轴夹角α＜45°，则在辐合气 流下易锋生
b.若α＞45°，则辐散气流下易锋消；但等位温线会 逐渐旋转使α＜45° ∴变形场最有利于产生锋生 在天气图上鞍型场最易产生锋生。
b.在不稳定大气中
当
，
，锋生
当
，
，锋消
因为暖气团的凝结潜热作用抵消了上升作用。 冷锋上山，靠暖的一侧，大量水蒸气凝结释放潜热， 温度升高；而靠近其冷的一侧上升运动很弱或无上 升运动，温度变化不大。这样温度密度集带变密。 所以锋生
（3）.非绝热加热项 ，暖空气相对加热，冷空气相对冷却 则 ，锋生
同理
x p
———⑤ 同理 d
d u v dt y y dt y y y y y p
——— ⑥
将⑤，⑥代入①式
1 d d F x x dt y y dt u v v u x x y y x y x y x x y y p ——— ⑦