天气学原理和方法--第8章--于怀征--整理
天气学原理笔记(未排版)

天气学原理笔记简介笔记来自刘宣飞先生的上课内容,刘先生的课生动活泼,引人入胜,为表敬意,将其整理出电子稿,仅供纪念和参考。
其中算法表示是笔者自己加的内容,第二章锋面天气借唐卫亚老师的天气学分析课件图以期表述更加完善,第四章大气环流参考了李丽萍老师的大气环流概论和李忠贤老师的短期气候预测基础这两门课部分内容。
毕竟上课笔记,难免有些疏忽,如有不当,还望斧正。
长望党支部2014年制前言天气动力学主要分为三大主干课程:天气学、动力学、统计学,研究对象是天气系统和天气过程。
一般而言,天气学适合于做短期天气预报,这方面经验丰富的预报员往往准确率要高于数值预报。
数值预报的基础是动力学,根据方程、参数等进行模拟,模式的运用很关键,对于大尺度的把握较好。
而长期预报则是结合统计学知识,对现有资料进行分析,一般做概率预报为主,短期预报中像墨迹天气的降水概率也是运用到此类知识。
关于学习方法,方程的数学表达固然是基础,但天气学主旨是要理解方程的物理意义,并给予解释,“看图说话”这类图形表达也很重要,天气图的识别是天气学的重要部分。
主要参考书:1.天气学原理和方法(朱乾根等)2.天气学教程(梁必骐)3.现代天气学原理(伍荣生)4.中国主要天气过程的分析(寿绍文)第一章 大气运动的基本特征——风场和气压场本章结构:1.影响大气运动的力(1)2.控制大气运动的基本方程组(2,4)3.简化方程组。
突出大尺度运动基本特征(3)4.天气学分析的基本原则(5)第一节 影响大气运动的力⎧⎨⎩真实力(牛顿力、基本力):气压梯度力、地心引力、摩擦力惯性力(虚假力、视示力):惯性离心力、地转偏向力一.基本作用力1. 气压梯度力(pressure gradient force )G定义:作用于单位质量气块上的净压力 表达式:11p p p G=-p=-i+j+k x y zρρ∂∂∂∇∂∂∂()推导:对于一微气块而言,=x y z v δδδδB 面所受的压力为正方向p y z δδ,A 面应为pp+x y z xδδδ∂∂()令x 正方向为压力正方向,则有x pF =-x y z x δδδ∂∂同理:y p F =-x y z y δδδ∂∂ z p F =-x y zz δδδ∂∂=-(+j+k)x y z=-x y z p p pF i p x y z δδδδδδδ∂∂∂∇∂∂∂1G===-p F F m v δδδρδρ∇讨论:A . 性质:气压梯度力由气压不均匀造成的B . 方向:高压指向低压,垂直于等压线C . 大小:与气压梯度呈正比,与密度呈反比D . 分量:G=G G G ()G h zh z+<<水平(垂直)但垂直方向上有重力与其达到平衡(静力平衡)注:等压线越密,气压梯度力越大 2. 地心引力*g定义: 表达式:*2GM rg =-a r() 方向:地心 3. 摩擦力Fx y z F F i F j F k =++二.惯性力 1. 惯性离心力定义:单位质量的气块,因为地球旋转呈现出的一种惯性力表达式:2c F =R Ω推导:用一根绳子牵一小球以均匀角速度Ω作旋转运动。
天气学原理和方法

2.大气运动的守恒定律?(P10):大气运动总是受质量守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律等基本物定律所控制。
3.大尺度系统的运动方程及其的简化方程式,组成部分?(P13-/公式1.16、1.80):12dV p V g F dt ρ=-∇-Ω⨯++ (右一为梯度力,右二为地球自转角速度,右三为重力(惯性离心力与地心引力),右四为摩擦力)该式就是选装坐标系中牛顿第二定律的表达式,称为单位质量空气的相对运动方程,也就是一般称谓的旋转坐标系中的大气运动方程。
简化方程:{ 5.地转风的定义、表达式、意义?(P37/1.81):水平运动方程的零级简化方程表示了两个力的平衡关系,即: { 这个关系式通常称为地转关系或地转平衡方程。
满足上式的风称为地转风。
意义:①从运动方程简化中,当加速度、摩擦力项以及垂直速度引起的水平地转偏向力项略去时,才能建立地转平衡。
在中纬度,自由大气的大尺度系统中,这种平衡是近似成立的。
地转平衡只能看成一种近似关系,绝对的地转平衡是不存在的。
②地转风速大小与水平气压梯度力成正比。
③地转风与等压线平行,在北半球背风而立,高压在右,低压在左。
④地转风速大小与纬度成正比这是因为纬度愈高,同样的风速,地转偏向力愈大;所以水平气压梯度力相同时,纬度愈高地转风速愈小。
10.锋的概念(P63):天气图上温度水平梯度大而窄的区域,如果它又随高度向冷区倾斜,这样的等温线密集带通常称为锋区。
就是密度不同的两个气团之间的过渡区。
11.锋的类型:a.根据锋在移动过程中冷、暖气团所占的主次地位分为:冷锋、暖锋、准静止锋、锢囚锋 b.根据锋伸展的不同高度分为:对流层锋、地面锋、高空锋 c.根据气团的不同地理类型分为:冰洋锋、极锋、副热带锋。
△19.涡度(P109):表示流体质块的旋转程度和旋转方向。
流场中某一质块的涡11p fu y p fv x ρρ∂=-∂∂=∂ 零级简化: 一级简化: 10p fv x ρ∂=-+∂ 10p fu y ρ∂=--∂ 1du p fv dt x ρ∂=-+∂ 1dv p fu dt y ρ∂=--∂度定义为质块速度的旋度,其表达式为:V ξ=∇⨯ 这里的V 是三维速度。
天气学原理(第8章)-对流行天气

第八章练习一、不定项选择(每题2分)1.下面关于积云对流的叙述中,选出错误的说法()。
A有风的垂直切变时,积云对流不易发展,但当积云发展到某种程度时,有风的垂直切变反而对流维持;B有组织的积雨云中,在对流层中层风流入的一侧产生新的对流单体;C单一的积雨云中,大致沿着对流层中层风的方向移动;D在发展的积雨云中存在着强的下沉气流,其原因为下降的云滴托拽空气下沉和雨滴的蒸发使空气冷却。
E强下沉气流撞出地面后扩展开来,造成地面阵风锋。
2.由于部分小龙卷的直径极小,因此( )对其影响很小,它们的旋转可以是气旋式的,也可以是反气旋式的。
A.气压梯度力;B.离心力;C.地转偏向力;D.地心引力3. K指数表达式是()。
A. K=(T850+ T 500)+Td850-(T-Td)700;B. K=(T850+T500)-Td700-(T-Td)850;C. K=(T850-T500)-Td850+(T-Td)700;D. K=(T850-T500)+Td850-(T-Td)7004. 中小尺度天气系统具备以下特征()。
A 满足地转平衡,满足静力平衡;B 不满足地转平衡,满足静力平衡;C 满足地转平衡,不满足静力平衡;D 不满足地转平衡,不满足静力平衡5. 下列关于稳定度指标的说法不正确的是:()。
A △H=H-20-H0,表示两个等温面间的厚度来表示这一层的稳定度,△H越大,表示气层越不稳定;B △T=T500-T850,表示两等压面间的气层的不稳定度,负值越大,表示气层越不稳定;C SI=T500-Ts,SI < 0,表示气层不稳定;D LI(LI为抬升指标)为正时,其值越大,正的不稳定能量面积也愈大,爆发对流的可能性愈大6. 垂直风切变对雷暴发展的主要作用是()。
A 在一定的热力不稳定的条件下,垂直风切变的增强将导致风暴进一步加强和发展;B 垂直风切变下能够使上升气流倾斜,这使得上升气流中形成的降水质点能够脱离上升气流,而不会因拖曳作用减弱上升气流的浮力;C 可以增强中层干冷空气的吸入,加强风暴中的下沉气流和低层空气的外流。
天气学原理和方法(1-5)

天气学原理和方法第一章大气运动的基本特征地球大气的各种天气现象和天气变化都与大气运动有关。
大气运动在空间和时间上具有很宽的尺度谱,天气学研究的是那些与天气和气候有关的大气运动。
大气运动受质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本物理定律所支配。
为了应用这些物理定律讨论在气象上有意义的相对于自转地球的大气运动,本章首先讨论影响大气运动的基本作用力,和在旋转坐标系中所呈现的视示力,然后导出控制大气运动的基本方程组,并在此基础上分析大尺度运动系统的风压场和气压场的关系,并引出天气图分析中应遵循的一向基本指导原则。
第一节旋转坐标系中运动方程及作用力分析一、旋转坐标系中运动方程1.(绝对速度)与(相对速度)假设t时刻一空气质点位于P点,经t 时间,质块移到Pa点,地球上的固定点P移到了Pe位置位移0为R,质块相对固定地点的位移为R,图1.1 旋转坐标系显然当 0位移很小时单位时间内的位移为由此得此关系式表明:绝对速度等于相对速度与牵连速度之和2.与的关系地球自转角速度为则于是由此可得微分算子将微分算子用于则有再将代入上式右端得(*)式中为地转偏向力加速度,即柯氏加速度为向心力加速度3.牛顿第二定律单位质量的空气块所受到的力在绝对坐标系中单位质量空气块受到的力有+:地心引力F:摩擦力将此式代入(*)式:二、作用力分析1.气压梯度力①定义:单位质量空气块所受的净空气的压力②表达式G=-(1.1)③推导:图1.1.2 作用于气块上的气压梯度力的X分量x方向:B面 PA面:-(P+净压力:-同理y方向:z方向:净空气总压力④讨论:大小:气压梯度力的大小与气压梯度成正比,与空气密度成反比方向:气压梯度力的方向指向的方向,即由高压指向低压的方向2.地心引力① 定义:地球对单位质量的空气块所施加的万有引力② 表达式(1.2)K:万有引力常量M:地球质量a:到地心的距离③ 推导:图1.1.3 地心引力受力分析图④ 讨论:大小:不变,常数方向:指向地球心3.惯性离心力① 定义:观测者站在旋转地球外观测单位质量空气块所受到一个向心力的作用,但站在转动地球上(观测它的运动,发现它是静止的,这必然引入一个与向心力大小相同,方向相反的力,此力称为惯性离心力。
天气学原理和方法(1-5)

天气学原理和方法第一章大气运动的基本特征地球大气的各种天气现象和天气变化都与大气运动有关。
大气运动在空间和时间上具有很宽的尺度谱,天气学研究的是那些与天气和气候有关的大气运动。
大气运动受质量守恒、动量守恒和能量守恒等基本物理定律所支配。
为了应用这些物理定律讨论在气象上有意义的相对于自转地球的大气运动,本章首先讨论影响大气运动的基本作用力,和在旋转坐标系中所呈现的视示力,然后导出控制大气运动的基本方程组,并在此基础上分析大尺度运动系统的风压场和气压场的关系,并引出天气图分析中应遵循的一向基本指导原则。
第一节旋转坐标系中运动方程及作用力分析一、旋转坐标系中运动方程1. 二(绝对速度)与丁(相对速度)假设t o 时刻一空气质点位于P 点,经t 时间,质块移到Pa 点,地球上的固定点P 移到了 Pe 位置位 移为R ,质块相对固定地点的位移为 兰R ,图1.1旋转坐标系显然匚:=Z-血 &当…- 0位移很小时边左=匚圧_晟占daR dR d^R----- = ------ + -------单位时间的位移为 皿 逸 皿由此得=「兀此关系式表明:绝对速度等于相对速度与牵连速度之和d^V dV2.与az 的关系地球自转角速度为= Q: /x -S由此可得微分算子则于是daR _dtda d -——=—十C △将微分算子用于―则有dCt VCt ——= ---+ G A 九dt dt再将兀!代入上式右端得daVa dVdt _ _ __ _ _ 存=-- 2Q ----- +0八(Q 人卫)dt dt式中■■- !'为地转偏向力加速度,即柯氏加速度:'''■■- ' :'' ■"■,<;为向心力加速度 3 •牛顿第二定律F — m --------------dt在绝对坐标系中单位质量空气块受到的力有叱L=_—w+ /去:地心引力F:摩擦力将此式代入(*)式:竺二一丄VF + GC-2Q A产一心八⑸入氏)十F di q 、作用力分析 1 .气压梯度力(*)daVa F=> dt单位质量的空气块所受到的力①定义:单位质量空气块所受的净空气的压力图1.1.2 作用于气块上的气压梯度力的X分量-&电& = Fyy方向:哲'- —&①隹=Fzz方向:F =弘+ Fy ¥ F去净空气总压力—(迄+K/+里灯%沁dx dy fem =a②表达式③推导:x方向: B面PA 面:-(P+u净压力: g茨&卸歷=F A同理G=-大小:气压梯度力的大小与气压梯度成正比,与空气密度成反比方向:气压梯度力的方向指向的方向,即由高压指向低压的方向①定义:地球对单位质量的空气块所施加的万有引力G:= ^=常数②表达式K:万有引力常量M :地球质量图1.1.3 地心引力受力分析图④讨论:大小:不变,常数④讨论:a:到地心的距离(1.2)实用标准文档3.惯性离心力①定义:观测者站在旋转地球外观测单位质量空气块所受到一个向心力的作用,但站在转动地球上(•’'■观测它的运动,发现它是静止的,这必然引入一个与向心力大小相同,方向相反的力,此力称为惯性离心力图1.1.4旋转坐标系中的惯性离心力④讨论:大小:- 与纬度成反比,赤道处最大方向:在纬圈平面,垂直地轴指向4.重力方向:指向地球心②表达式(1.5)③推导: di① 定义: 地心引力与惯性离心力的合力图1.1.5 重力大小:随纬度增大而增大方向:垂直地球表面指向5 .地转偏向力①定义: 观测者站在转动地球上观测单位质量空气块运动(〕右偏的力,在南半球它向左偏。
天气学原理

2021/7/25
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第七章 大型降水天气过程
2、水汽的诊断分析
A、比湿、湿层厚度 B、可降水量 C、水汽通量 D、水汽通量散度 E、水汽的局地变化
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第七章 大型降水天气过程
3、垂直运动的诊断分析
A、连续性方程积分 B、ω方程诊断 C、低层辐合与高层辐散(相对散度) D、地形强迫
按形成与热力结构分为:冷性反气旋与暖性反 气旋
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第三章 气旋与反气旋
3、涡度与涡度方程
涡度是表征空气运动旋转强度与方向的物理 量。正涡度反映逆时针方向运动;负涡度则 相反。 涡度方程及其简化:在水平无辐散大中,绝 对涡度守恒:d(f+ζ)/dt=0
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第三章 气旋与反气旋
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第七章 大型降水天气过程
9、不同高度急流对暴雨的影响
超低空急流(边界层急流) 水汽输送、不稳定层结的建立与维持、不稳定能量 的触发
低空急流 不稳定层结的建立与维持、不稳定能量的触发
高空急流 高层辐散、有利于对称不稳定的建立
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第八章 对流性天气过程
1、强雷暴的几种类型
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第六章 寒潮天气过程
2、寒潮的预报
寒潮预报应包括:强冷空气堆积预报, 寒潮爆发预报,寒潮的路径与强度预报,寒 潮天气预报。
目前我们更多地依靠数值预报结果。因 为数值预报在降温预报方面具有很好的效果。
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第七章 大型降水天气过程
1、暴雨形成条件
暴雨天气形成的主要条件是: A、充分的水汽供应 B、强烈的上升运动 C、降水持续较长时间
天气学原理和方法

天⽓学原理和⽅法天⽓学原理和⽅法⽬录第⼀章⼤⽓运动的基本特征 (3)第⼀节影响⼤⽓运动的作⽤⼒ (3)第⼆节控制⼤⽓运动的基本定律 (4)第三节⼤尺度运动系统的控制⽅程 (4)第四节“P”坐标系中的基本⽅程组 (5)第五节风场和⽓压场的关系 (6)第⼆章⽓团与锋 (8)第⼀节⽓团与锋 (8)第⼆节锋的概念与封⾯坡度 (9)第三节⾄第五节 (10)第三章⽓旋与反⽓旋 (12)第⼀节⽓旋、反⽓旋的特征和分类 (12)第⼆节涡度与涡度⽅程 (12)第三节位势倾向⽅程和⽅程 (14)第三节温带⽓旋与反⽓旋 (15)第五节东亚⽓旋和反⽓旋 (16)第四章⼤⽓环流 (18)第⼀节⼤⽓平均流场特征与季节转换 (18)第五章天⽓形势及天⽓要素的预报 (22)第六章寒潮天⽓过程 (26)第七章⼤型降⽔天⽓过程 (28)第⼀节降⽔的形成与诊断 (28)第⼆节⼤范围降⽔的环流特征 (34)第三节降⽔的天⽓尺度系统 (39)第四节暴⾬中尺度系统 (44)第五节不同⾼度急流对暴⾬⽣成的作⽤ (46)第⼋章对流性天⽓过程 (47)第⼀节雷暴的结构及雷暴天⽓成因 (47)第⼆节中⼩尺度天⽓系统 (49)第三节对流性天⽓预报的物理基础 (50)第四节对流性天⽓的预报 (52)雷达原理与业务应⽤ (53)第九章低纬度和⾼原环流系统 (59)第⼗章东亚季风环流 (71)第⼗⼀章天⽓诊断分析 (77)第⼀章⼤⽓运动的基本特征第⼀节影响⼤⽓运动的作⽤⼒1.⼤⽓运动受什么定律⽀配?质量守衡、动量守衡和能量守衡定律2.影响⼤⽓运动的真实⼒有哪⼏种?⽓压梯度⼒、地⼼引⼒、摩擦⼒。
3.影响⼤⽓运动的视⽰⼒(外观⼒)有哪⼏种?惯性离⼼⼒、地转偏向⼒。
4.⽓压梯度⼒的⽅向?⽓压梯度⼒的⼤⼩与⽓压梯度和空⽓密度有什么关系?⽅向指向—▽P 的⽅向,即由⾼压指向低压的⽅向;⽓压梯度⼒的⼤⼩与⽓压梯度成正⽐,与空⽓密度成反⽐。
5.地⼼引⼒6.惯性离⼼⼒7.地转偏向⼒8.地转偏向⼒的⼏个重要特点?1)地转偏向⼒A 与Ω相垂直,⽽Ω与⾚道平⾯垂直,所以A 在纬圈平⾯内2)地转偏向⼒A 与V 相垂直,因⽽地转偏向⼒对运动⽓块不作功,它只能改变⽓块的运动⽅向,⽽不能改变其速度⼤⼩。
天气学原理和方法

天气学原理和方法作为人类活动的一个重要方面,气象已经成为了一个广受欢迎的话题。
在讨论天气时,我们经常听到一些专业的词汇和术语,比如温度、气压、湿度等等。
这些都是气象学的一些基础概念,也是学习气象科学的第一步。
那么,什么是天气学原理和方法呢?本文将对此进行一番探讨。
天气学原理天气学是研究大气现象、发生机理和预报方法的一门学科。
天气学的基础原理是气象学。
气象学是研究大气现象的学科,它是大气科学的一部分。
大气科学是研究地球大气层的物理性质、化学特性及其与地球和太阳等其他天体相互作用的学科。
天气学的基础原理是气象学中的许多原理及其应用。
天气学中的一些基础原理包括:大气热力学原理、大气动力学原理、大气化学原理等。
其中,大气热力学原理主要用于解释大气现象的形成和演化。
大气动力学原理则主要用于解释大气运动和对气体较复杂流场的描述和计算。
而大气化学原理主要研究大气层的化学反应、污染物的传输和纵向分布等。
天气学分析的主要方法是气象学的数学方法。
数学方法是对气象学进行研究以及预报天气的一种很重要的方法。
气象学的数学方法包括应用大气物理学、数学物理学、云物理学、数值计算等方法,具有很高的准确性和预报时效性。
数学方法的应用要根据不同的气象特征和目的所需的准确度来选择。
例如,在气象研究方面应用较多的有斯特菲特定理和拉格朗日微分方程等。
这些方法可以有效地解决不同类型的大气现象和气象特征。
天气学方法天气学的研究方法有很多种,但这里主要介绍以下几种:地面气象观测、遥感气象技术、气象模拟和数值预报方法。
地面气象观测:观测是气象学的关键环节,是对现象的直接观察。
利用气象观测可以获取大气的物理状况、气体性质和降水量等信息。
地面气象观测主要有以下几种常见的方法:气象观测站测量、天气雷达、降水量传感器、GPS气象等。
地面观测数据是气象学研究的一种最基本的资料。
遥感气象技术:遥感气象技术是指利用卫星遥感、飞机遥感、地面遥感等技术手段观测大气和地表情况的一种技术。
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第八章
一:填空
1、雷暴一般伴有阵雨,有时则伴有大风、(冰雹)、(龙卷)等天气现象,通常把只伴有阵雨的雷暴称为(一般雷暴),而把伴有雷暴、大风、(冰雹)、(龙卷)等严重的灾害性天气现象之一的雷暴叫做(强雷暴)。
2、产生雷暴的积雨云叫(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(雷暴群或雷暴带)。
每个雷暴单体的生命史大致可分为(发展)、(成熟)(消亡)三个阶段。
3、雷电是由积雨云中冰晶(温差起电)以及其他作用所造成的。
一般云顶高度到达(-20℃等温线高度以上)是才产生雷电。
4、雷暴云中放电强度和频繁程度与雷暴云的(高度)和(强度)有关。
5、在雷暴云下形成一个近乎饱和的冷空气堆,因其密度较大而气压较高,这个高压叫(雷暴高压),当雷暴云向前移动经过测站时,使该站产生气温(下降)、气压(涌升)、相对湿度(上升)、露点或绝对湿度(下降)等气象要素的显著变化。
6、以严重降雹的雷暴叫(雹暴),以强烈阵风为主的叫(飑暴),强雷暴和一般雷暴的区别是(系统中的垂直气流的强度)、(垂直气流的有组织程度)和(不对称性)。
7、超级单体是具有单一的特大垂直环流的巨大强风暴云,它的结构具有以下特征:(风暴云顶)、(气流)、(无(弱)回波区)、(风暴的移动方向)、(环境风)。
8、强雷暴按其结构特征划分不同的类型,常分为(超级单体风暴)、(多单体风暴)、(飑线)。
9、风暴的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(右移强风暴)。
10、由许多雷暴单体侧向排列而形成的强对流云带叫做(飑线)。
11、当强雷暴云来临的瞬间,风向(突变),风力(猛增),由静风突然加强到大风以上的强风。
与此同时,气压(涌升)、形成明显的(雷暴鼻),气温(急降),相对湿度也(大幅度上升)。
12、雷暴云底伸展出来并到达地面的(漏斗状)云叫做龙卷。
龙卷伸展到地面时会引起强烈的旋风,这种旋风叫(龙卷风)。
13、天气系统按其空间、时间尺度可以划分为(大尺度)、(中尺度)、(小尺度)三类天气系统。
14、中尺度可分为三个等级:(200-2000公里的为中-α)、(20-200公里的为中-β)、(2-20公里的为中-γ),我们通常说的“中系统”是中-β,中-α则是中间尺度或次天气尺度系统。
15、和飚现象相联系的一类中系统叫(飚中系统),它包括(雷暴高压)、飚线、(飚线前低压)、(尾流低压)等中系统。
16、雷暴高压是一个中尺度的(冷性)高压,高压内有强烈辐散,其前部压、温、湿水平梯度很大,等值线密集,这个地带叫(飚线或飚锋)。
它具有阵风前沿线(阵风锋)、(风向切变线)、(气压涌升线)、气象要素不连续线或不稳定线等特征。
17、飚中系统的生命史大致可分为四个阶段(初始阶段发展阶段成熟阶段
消散阶段)。
18、飚线上的单体移动的方向基本上与(850~500hPa )的平均风向一致,有时略(偏右),另外,飚线还有向着最不稳定的地区移动的趋向。
19、在中尺度天气图上,可分析出一些水平尺度为一百公里至二三百公里的小型低压,这些低压叫(中尺度低压)系统。
且它可分为两类,一类叫(中低压),另一类叫(中气旋)。
20、γ表示(环境的垂直温度递减率);γ′表示(气块绝热运动时的温度垂直递减率);γs表示(湿绝热递减率),γd表示(干绝热递减率)。
在(γ>γd(>γs) )叫绝对不稳定;(γ<γs (>γd) )叫绝对稳定,(γd>γ>γs )叫条件不稳定。
21、T-lnP图上气块温度升降的曲线叫(状态曲线),而大气实际温度分布曲线叫(层结曲线),在抬升凝结高度以上,状态曲线与层结曲线的第一个交点,叫(自由对流高度),状态曲线与层结曲线的第二个交点,叫(对流上界)22、形成对流性天气的基本条件有三个(水汽条件),(不稳定层结条件),(抬升力条件)。
23、在通常的天气学尺度的条件下,温度的局地变化取决于(温度平流)(垂直运动)及(非绝热因子)引起的温度变化。
24、当低层有(湿空气平流)高层有(干空气平流),就有可能造成对流性不稳定。
25、对流性天气的触发机制有(天气系统造成的系统性上升运动)(地形的抬升作用)(局地热力抬升作用)。
26、热力抬升作用为主所造成的雷暴,称(热雷暴),也叫(气团雷暴)。
热力作用的强弱取决于局地加热的程度,即(最高温度的高低)。
24、强雷暴发生、发展的有利条件有(逆温层前倾槽低层辐合、高层辐散高低空急流中小系统)。
26、雷暴云的移动有(平移)、(传播)
27、夏季在东北和华北地区常出现冷涡雷暴,其特点(变化较快),(持续时间较长),危害性较大。
28、甚短时预报指未来(12小时内)的天气预报,临近预报指未来( 2~3小时内)的天气预报。
29、冰雹的天气形势为(高空冷槽型)(高空冷涡型)(高空西北气流行)(南支槽型)。
30、从雷达回波的(形状)、(亮度)等特征可以识别对流云或对流天气的性质,一般认为稳定云的回波比较均匀亮度较暗,边缘不整齐,呈(丝缕状),雷暴回波则是明亮的,边缘整齐,由许多的亮块组成。
飑线回波呈长条形,再RHI显示器上;在卫星云图上,雷暴云亮度很大,云顶羽状云砧走向与300百帕风向一致,但是对较大的飑线云系表现为一大片(蘑菇状的卷云)或卷云覆盖在对流活动区顶上。
二、问答题
1、中小系统和大系统的区别是什么?
从水平尺度,垂直尺度,生命期,垂直速度,散度,涡度,气压梯度,地砖偏向力,和非静力平衡方面分析,
2、冰雹的共同特点是什么?
(1)、斜升气流强度较大,最大上升速度一般在15米/以上;
(2)、最大上升速度及水分累积区的高度一般在温度零度层以上,因此水分累积区中的水滴都是过冷区水滴;
(3)、水分累积区的含水量较为丰富,一般都不小于15-20克/立方米,累计区厚度不小于1.5-2.0公里左右;
(4)、有宜于形成“雹胚”的环境;
(5)、云内0度层的高度适当,不太高也不太低,一般在600百帕(4公里)上下较为适宜。
3、飑线和锋面的区别是什么?
(1)、锋面是两个气团之间的分界面,飑线则是同一气团中形成和传播的中系统;(2)、从气象要素变化的激烈程度来看,飑线比锋面更剧烈;
(3)、飑线是中尺度系统,其长度只有二三百公里,生命期约十几小时,而锋面是大尺度系统,其长度可延伸到千余公里,生命期可达几天。
4、中尺度低压和中尺度气旋的区别是什么?
在风场上,中低压没有明显的气旋式环流,中气旋有闭合的气旋式环流;中低压往往是由局地增热造成的。
5、冷锋雷暴的预报经验是什么?
(1)、在冷锋前暖湿空气活跃,冷锋过境时有雷暴发生;
(2)、冷锋雷暴与太平洋高压的强弱、进退有密切的关系;
(3)、冷锋雷暴的发生与锋面上空的形势有关;
(4)、如果锋面附近,高层为冷平流,底层为暖平流,且平流较强,则冷锋过境时有雷暴发生;
(5)、高空锋区的强弱与锋面上能否产生雷暴以及他的强度有很大的关系;(6)、850百帕上锋面所在的区域内画出等露点线或等比湿线后,如果湿舌的轴线沿地面锋线伸展,则有利于雷暴生成。
6、低涡雷暴的预报经验
(1)、冷涡雷暴主要出现在冷涡的南部及东南部,而以出现在东南部最为常见;(2)、冷涡雷暴一般是与地面冷锋或高空小横槽相伴出现和活动的;
(3)、当冷涡稳定少动时,气层由于其稳定度的日变化而每到户后或傍晚就会变得不稳定,因而可有雷暴出现。
(4)、冷涡雷暴产生在T500-T850负值最大的区域或在其前方。
(5)、在冷涡控制区域,在低层850百帕有较明显的暖湿平流,高层有冷平流的区域,往往有雷暴或冰雹产生。
7、沙氏指数的含义及意义是什么?
小块空气由850百帕开始,干绝热上升到抬升凝结高度,然后沿湿绝热递减率上升到500百帕,在500百帕上的大气实际温度与该上升气块到达500百帕时的温度的差值,即为沙氏指数(SI),当SI〉0时,表示气层稳定,当SI<0时,表示气块不稳定, .简化的沙氏指数定义为850百帕小块空气干绝热上升到500百帕,在500百帕上的大气实际温度与该上升气块到达500百帕时的温度的差值即为简化的沙氏指数.
8、抬升指标:一气块从自由对流高度出发,沿湿绝热线上升到500百帕处所示的温度与500百帕实际温度之间的差。
9、总指数:850百帕的温度和露点温度之和减去2倍的500百帕的温度值越大越不稳定。