优选南大天气学原理第五章

§5.5.1 气旋性涡旋
1.低层气旋性涡旋
这种涡旋源于赤道辐合带中的静风赤道槽(季风槽)中， 由于槽的南侧为西风，北侧为东风，当槽两侧的风场 加强时，有时能形成涡旋。这种涡旋产生的地区主要 有北太平洋、中国南海、孟加拉湾、北大西洋东部等， 它在适当的条件下可发展为热带气旋。
2.云团的结构
• 云团由许多中、小对流云系所组成，其中， 小对流云系的数量要大大超过中对流云系。
• 中对流云系即所谓的活跃的深对流云胞， 或称积雨云胞，尺度为10-100 km的为大型 积雨云塔，生命期为数小时到 1天左右。
• 小对流云系是一种孤立的深对流云系，亦 称积雨云性热塔，其直径为4-10 km，生命 期为30分钟到数小时。
– 冬季则相反，辐合带位置偏南。
• 热带辐合带的位置及其季节变化在不同的 地区是不一样的，
– 在中、东太平洋地区，热带辐合带出现在 5N~10N附近，季节性的南北移动幅度很小， 几乎没有跨越赤道的移动。
– 大西洋上与中东太平洋相似，也是常年存于北 半球。
• 在中南半岛的经度，热带辐合带活动于 25N和10S之间。
东风波的两种模式
• 与东风波相结合的云系种 类很多，常见的有逗点形 和旋涡状云。在大西洋上 还有一种云带呈对称的倒 V型云系。
• 在夏季和初秋季节，当西太平洋副热带高 压位置偏北呈东西向带状分布时，副热带 高压南侧常常有东风波进入我国沿海，影 响我国的广东、福建、浙江、江苏及山东 等省份。
§5.5 热带副热带涡旋
• 热带辐合带的中短期变化，主要表现在其 位置的南北移动和走向的变化，以及强度 的变化，包括增强、减弱、断裂、消失、 重建等过程。
西太平洋地区辐合带的演变过程
1.不活跃阶段
当来自南半球的东南信风较弱时，西太平洋地区低层盛 行北半球副热带高压南侧的东北信风，赤道西风较弱、 范围小，它与东北信风的汇合区位于南海地区，热带 辐合带较弱，位置偏南。菲律宾以东的赤道地区的洋 面上为两个半球的信风的汇合区，汇合区内是一些分 布散乱的信风云系，在这个阶段很少有热带气旋形成。
– 7月，它的平均位置在我国南海东部， – 8月位于台湾岛以南， – 9月在20N左右的南海北部， – 10月开始南退到8~15N之间， – 11月在赤道和5N之间， – 12月活动于10S和赤道之间。
平均OLR的季节变化
3-5月 5.3.2 热带辐合带的季节内变动
2.活跃阶段
当南半球的东南气流加强时，西太平洋地区出现大范围 的西风和南风，辐合带北移。在辐合带水平切变较大 的地区出现气旋性涡旋环流，产生大面积的云团。卫 星云图上表现为一条东西向连续的密蔽云带，热带气 旋最易在其中产生。
§5.3.3 热带辐合带的形成机制
• 海温的作用：
热带辐合带的位置几乎就是在赤道地区的海温最大轴 线上。数值模拟的结果也表明，热带辐合带总是移向 海温较高的区域。
优选南大天气学原理第五章
• 热带辐合带又称为赤道辐合带、赤道槽， 是南北两半球副热带高压带之间气压最低、 气流汇合地。
赤道辐合带的两种类型
• 信风带辐合带：又称为信风槽。
是东北信风与东南信风交汇成的一条渐近线形 式的气流汇合的地带。
• 无风带辐合带：也称为季风槽。
辐合带处于东风带和西风带之间，是东西风的 过渡带，在辐合带中，地面基本静风。
§5.3.4 热带云团
• 从卫星云图上发现热带地区存在大范围的 云区，其中直径约 4个纬距以上的称为云团。
• 热带天气系统大多是在云团的基础上发展 起来的，而且云团移行所经之地会出现大 风和暴雨，于是，云团成为人们近年来所 感兴趣的热带天气系统之一。
1.云团的分类(三种类型)
(1)一般云团
云区水平宽 2-12个纬距。一个云团由许多积雨云所组成，其顶部 常常见光亮碎片，并由此放射出卷云砧。一般云团常见于赤道辐 合带中，它对我国华东和华南地区有较大影响，是发生热带气旋 和东风波的源地。
西太平洋季风槽的地面流场与云型.左斜实线区为云 区，其中的右斜实线区为深对流云区
西太平洋信风槽的地面流场与云型，图 的上部有一个东风波存在
热带辐合带的位置及其季节变化
• 随着太阳高度角的变化，热带辐合带的位 置发生季节性南北移动。
– 北半球夏季，由于副热带高压北移和西南季风 增强，热带辐合带位置偏北；
• CISK机制：
与热带气旋发生发展一样，当低层辐合带南侧的西南风 大，形成辐合和气旋性涡旋时，在边界层摩擦辐合的 作用下，出现上升运动，凝结潜热释放，加强了低层 的辐合，可使对流云系进一步发展，如此反复作用而 形成辐合带。
• 边界层临界纬度机制：
实际发生的扰动的角频率若与科氏参数相同，则在该纬 度处将产生很大的上升运动，有助于形成辐合带。
• 中对流云系的垂直结构一般分为三层：
流入层、对流运动层、流出层。
• 流入、流出层的厚度一般是1 km左右，其 余为对流区。
• 云区内的上升气流区占中对流云系的 10%， 占整个云团的 1%。
• 上升气流的平均速度 10 m/s，而向下气流 的速度约为0.1 m/s。
• 上升气流区的温度比环境温度高1-10ºC， 而下沉气流区温度一般比环境温度低1度左 右。
(2)爆米花状云团
云区宽度小于 1个纬距，面积小于 10 000 km2，它由若干个积雨 云胞组成。这种云团出现在南美大陆的热带地区，有明显的日变 化，午后发展，夜晚消失。
(3)季风云团
6-9月间出现在东南亚及邻近海上。在冬季，云团位于 5-10N； 自6月中开始，随季风的推进，云团爆发性地向北发展，在1020N, 70-100E地带，常常为 1-2个季风云团所覆盖。这是世界 上规模最大的云团，南北宽度由几个纬距到 10个纬距，东西长度 可达 20-40个经度，由于它与西南季风活动密切联系，故称为季 风云团。
• 云团中降水面积很大，不过，强烈的降水 集中于中对流云系的上升气流区。
• 云团内中低空有较大的气旋性涡度，250hPa以上为反气 旋性涡度。
• 400hPa以下为辐合，其上为辐散。
• 150hPa以下以上升运动为主，上升在400-300hPa之间达 到最大。
§5.4 东风波
• 在副热带高压南侧的东风带中，常可见一 个倒V形低压槽区或气旋性曲率最大区，呈 波状形式自东向西移动，称为东风波。