现代天气学原理
天气学原理和方法
天气学原理和方法天气学是研究大气现象及其规律的科学，它涉及到气象学、气候学、大气物理学等多个学科的知识，是一门综合性很强的学科。
天气学的研究对象是大气，它主要研究大气中的各种现象和规律，包括气压、温度、湿度、风、云、雨、雪等。
天气学的研究方法主要包括观测、实验、数学模型和统计分析等。
首先，观测是天气学的基本方法之一。
通过对大气中各种气象要素的观测，可以获取大气的基本信息，如气温、湿度、气压、风向风速等。
这些观测数据是天气预报的基础，也是天气学研究的重要数据来源。
观测可以通过地面观测站、卫星、雷达等多种手段进行，不同的观测手段可以获取不同的气象信息，相互补充，提高观测数据的准确性和全面性。
其次，实验是天气学研究的重要手段之一。
通过实验可以模拟大气中的各种气象现象，如风暴、降雨、云的形成等，从而深入研究大气中的物理、化学和动力过程。
实验可以在实验室中进行，也可以在自然环境中进行，通过对实验数据的分析和研究，可以揭示大气中的一些规律和机理。
另外，数学模型是天气学研究的重要工具之一。
大气是一个复杂的系统，包括了各种物理、化学和动力过程，这些过程相互作用，构成了复杂的大气现象。
通过建立数学模型，可以对大气中的各种过程进行模拟和预测，从而提高天气预报的准确性和可靠性。
数学模型可以采用不同的数学方法和计算手段进行建模和模拟，如常微分方程、偏微分方程、数值计算等。
最后，统计分析是天气学研究的重要手段之一。
通过对大气观测数据的统计分析，可以揭示大气中的一些规律和特征，如气象要素的变化规律、气象事件的频率分布等。
统计分析可以采用不同的统计方法和技术，如相关分析、回归分析、时间序列分析等，从而揭示大气中的一些规律和规律。
总之，天气学是一门综合性很强的学科，它涉及到多个学科的知识，研究大气中的各种现象和规律。
天气学的研究方法主要包括观测、实验、数学模型和统计分析等，这些方法相互补充，共同推动了天气学的发展和进步。
随着科学技术的不断发展，天气学的研究方法也在不断创新和完善，为我们更好地认识和理解大气提供了重要的手段和方法。
天气学原理
天气学原理概述：天气学是研究大气现象和天气变化规律的一门科学。
它通过观测、实验和数学模型等方法，探索大气运动、热力学和水循环等因素对天气的影响。
天气学原理是天气学的基础，它涉及到大气的组成、结构、运动和能量传递等方面的知识。
一、大气的组成大气主要由氮气、氧气和少量的稀有气体组成。
其中，氮气占78%，氧气占21%，其他气体如氩气、二氧化碳等占1%左右。
这些气体的比例对于维持地球的气候和天气起着重要作用。
二、大气的结构大气可以分为不同的层次，从地球表面向上分别是对流层、平流层、中间层、热层和外层。
对流层是最接近地球的一层，其中发生了大部分的天气现象。
平流层以上的层次则较为稳定，很少发生天气变化。
三、大气的运动大气的运动是天气变化的重要因素。
大气通过对流、辐射和地球自转等方式进行运动。
其中，对流是主要的运动形式，通过热对流和冷对流的交替，形成了气压系统、风和降水等现象。
四、大气的能量传递大气中的能量主要来自太阳辐射。
太阳辐射进入大气后，一部分被地表吸收，一部分被大气层吸收或反射。
地表和大气层吸收的能量会引起温度的变化，从而影响着天气的产生和发展。
五、水循环与天气水循环是天气变化的重要机制之一。
当太阳辐射使水面蒸发后，水蒸气会上升到高空，形成云和降水。
降水又可以补充地表的水资源，维持生态系统的平衡。
水循环的变化会导致天气的多变，如降水量的增减和云量的变化等。
六、气象观测和预报天气学使用气象观测和预报技术来研究和预测天气变化。
气象观测通过测量气温、湿度、气压、风速和降水等参数来获取大气状态的信息。
而气象预报则利用观测数据和数值模型等方法，对未来天气进行推测和预测。
七、天气系统和气候带天气系统是指由气压系统、风和降水等要素组成的大气系统。
它们在全球范围内形成了不同的气候带，如赤道气候带、温带和寒带等。
这些气候带的存在使得地球上各地的天气具有一定的规律性和区别。
八、天气与人类活动天气对人类的生活和活动有着重要的影响。
科普天气学了解天气背后的科学原理
科普天气学了解天气背后的科学原理天气是我们日常生活中非常重要的一部分，它直接影响着我们的穿着、活动和出行。
然而，天气并非只是简单的晴雨预报，背后隐藏着许多科学原理。
本文将为您科普天气学，了解天气背后的科学原理。
一、大气压力与气压系统天气的变化与大气中的气压密切相关。
气压是指单位面积上气体对于所在面的垂直作用力。
通过气压的分布，我们可以了解天气系统的形态与发展。
1. 高压系统高压系统指的是大气中气压较高的区域。
在高压系统中，空气向四周辐散，使天气晴朗、干燥。
通常，高压天气为晴天或少云天气，空气稳定，降水几率较低。
2. 低压系统低压系统指的是大气中气压较低的区域。
在低压系统中，空气会由周围辐合向中心聚集，导致云量增多、天气多变。
低压天气通常伴随着云朵、风雨等天气现象。
二、湿度与降水湿度是指空气中所含水蒸气的含量，是天气预报中常重要的气象要素。
湿度的变化直接影响着降水的形成与发展。
1. 饱和与凝结当空气中的湿度达到一定饱和程度时，水蒸气会凝结成液态水或固态水。
冷却是导致水蒸气凝结的主要原因，例如空气的快速升高和冷却会形成云朵。
云朵进一步凝结形成水滴，当水滴足够大时，就会降落成雨、雪或雾等天气形式。
2. 相对湿度与露点温度相对湿度是指实际水蒸气含量与饱和水蒸气含量之间的比值，以百分比表示。
当相对湿度达到100%时，空气饱和，凝结就会发生。
而露点温度是指当空气冷却到饱和时的温度，是气温下降到露点温度时会出现露水、雾或冰霜的临界点。
三、气候与气象天气和气候是两个不同的概念，它们之间存在着密切的联系。
1. 天气天气是指短时间内大气的状态变化，通常是一天或几天的时间范围内。
天气的变化受到许多因素的影响，包括气压系统、湿度、风向风速等。
2. 气候气候是指长时间内特定地区的气象条件的统计结果。
气候的研究需要考虑长时间尺度上的气象数据，并结合地理环境、海洋等其他因素。
气候也受到许多因素的影响，包括纬度、海洋环流、地形等。
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。
天气学原理和方法
天气学原理和方法天气学是研究大气中各种气象现象及其规律的科学。
它不仅是一门理论性学科，也是一门应用性学科，对人类的生产、生活、科研等方面都有着重要的影响。
天气学的研究对象主要是大气中的各种气象现象，包括气温、气压、湿度、风向、风速、降水等。
天气学研究的方法主要包括观测、实验、数学模型和预报等。
观测是天气学研究的基础。
通过对大气中各种气象要素的观测，可以获取大气的基本信息，为天气学的研究提供数据支持。
观测的方法包括地面观测、高空观测、卫星遥感等。
地面观测主要通过气象站、气象雷达等设备进行，可以获取气温、气压、湿度、降水等信息。
高空观测主要通过气球、飞机等载体进行，可以获取大气垂直结构、风向、风速等信息。
卫星遥感主要通过卫星对大气进行遥感观测，可以获取大范围、全天候的气象信息。
实验是天气学研究的重要手段。
通过对大气中各种气象现象的模拟实验，可以深入了解气象现象的成因和规律。
实验的方法包括室内模拟实验、野外实验等。
室内模拟实验主要通过模拟大气环境，对气象现象进行实验研究。
野外实验主要通过在自然环境中进行实地观测和实验，获取真实的气象数据和现象。
数学模型是天气学研究的重要工具。
通过建立数学模型，可以模拟大气中各种气象现象的演变过程，为天气预报、气候预测等提供科学依据。
数学模型的建立需要考虑大气的动力学、热力学、水文等方面的因素，通过数学方程组的求解，可以模拟大气的运动、热量传递、水汽循环等过程。
天气预报是天气学研究的应用方向。
通过对大气中各种气象要素的观测、实验和数学模型的分析，可以对未来一段时间内的天气情况进行预测。
天气预报主要包括短期预报、中期预报和长期预报。
短期预报主要针对未来1-3天的天气情况，中期预报主要针对未来3-10天的天气情况，长期预报主要针对未来10天以上的气候情况。
总之，天气学是一门重要的气象学科，它通过观测、实验、数学模型和预报等方法，研究大气中的各种气象现象及其规律，为人类的生产、生活、科研等提供重要的科学依据。
天气学原理和方法
天气学原理和方法天气学是研究大气的运动和变化规律，预测和分析天气现象的一门科学。
它利用物理学、化学、地理学等多个学科的知识，结合气象观测数据和数值模型，以及统计和数学方法，来解释和预测天气变化。
天气学的研究对象是大气，大气是地球上固体地壳和液态海洋的表面围绕地球所形成的气体包围层。
大气包含了空气、水蒸汽、尘埃等多种组分。
天气学主要研究大气中的气压、气温、湿度、风力、降水等要素的变化和相互关系。
天气现象是大气要素变化的集中体现，如暴雨、强风、雷电等。
天气现象是天气学研究的重要内容，通过对天气现象的观测、分析和归纳，可以找出它们的规律和特点，为天气预测提供依据。
天气学的研究方法主要包括气象观测、实验与模拟、数值预报等。
气象观测是天气学研究的基础，通过对气象要素的实时观测，可以了解大气的变化和发展趋势。
气象观测包括对气压、温度、湿度、风力、降水等要素的观测。
观测站点通常配备各种观测仪器和设备，如气压计、温度计、湿度计、风速仪等，用于记录和测量气象要素。
实验与模拟是天气学研究的重要手段之一、通过在实验室中对大气中的各种要素进行控制和模拟，可以研究其变化规律。
实验室实验可以控制较好的条件，有利于深入研究一些特定的天气现象。
模拟是利用计算机模型对大气进行数值模拟，通过模拟大气中各个要素的运动和相互作用，来预测天气变化。
数值预报是天气学研究的重要方法之一，它利用气象观测数据、数值模型和统计方法，通过计算机的运算来预测未来一段时间内的天气变化。
数值预报的基本原理是根据大气运动方程和热力学原理，通过对大气中各个要素的变化进行数学计算和模拟，来预测未来的天气情况。
在进行天气预报和分析时，还需要结合统计和数学方法来处理观测数据、优化模型参数和提高预报准确率。
统计方法可以通过对历史观测数据的分析和处理，来找出天气变化的规律和趋势。
数学方法可以通过建立数学模型，对大气中的运动和变化进行数学描述和计算，从而预测未来的天气变化。
天气学原理知识点汇总
天气学原理知识点汇总天气学是气象学的一个分支，主要研究大气中各种气象现象的发生机制和规律。
天气学关注的是气象学中的基础理论和原理，为我们了解天气变化和预测天气提供了重要的科学依据。
本文将对天气学的几个重要知识点进行汇总和介绍，帮助读者更好地理解天气学的原理。
一、大气成分与结构大气是地球表面外围的一层气体包围层，它由各种气体混合而成。
主要的成分有氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳等。
在大气中，有不同的层次划分。
最底层是对流层，大气中的气温随高度下降；而对流层之上是平流层，气温随高度上升；最外层是电离层，这是一个在日常生活中不可见的层次。
二、大气运动和循环大气中存在着各种运动和循环现象，这些现象影响着天气的形成和演变。
大气运动包括水平风、垂直风、气旋和气团等。
水平风是指大气在不同地区形成的水平气流，它直接影响着天气的变化；垂直风是指由于温度差异和气压梯度引起的上升气流和下沉气流；气旋是指大气中的旋涡，在气旋中，空气会顺时针或逆时针旋转；气团是指一团同质的空气质量，由于它的质量和特性与周围环境有差异，因此会对天气产生影响。
三、天气系统与天气现象天气系统主要包括气压系统、锋面系统和高空风系统等。
气压系统是指地球表面各地气压的分布和变化，它决定了空气的运动方向和速度；锋面系统是指暖锋和冷锋之间的边界区域，锋面会在天气系统中形成降水；高空风系统是指在平流层中的强风系统，它影响着天气的形成和变化。
天气现象是指大气中发生的各种天气变化，如气温的升降、风的变化、云的形成等。
天气现象是天气学的重要研究对象。
四、天气预报和监测天气预报是根据天气学的原理和现代技术手段对未来天气进行预测。
天气预报可以帮助人们提前采取相应的措施，以应对不同的天气情况。
天气监测是通过观测和收集大量的气象数据，对天气进行实时监测和分析，以便及时更新天气预报信息。
天气预报和监测有助于提高人们对天气变化的认知，并指导人们的生产和生活。
五、天气事件与灾害天气事件包括各类气象现象，如雷暴、龙卷风、暴雨等。
天气学原理和方法
农业气象监测
01
对农田的气象要素进行监测，提供实时的气象数据和预报服务，
帮助农民合理安排农业生产活动。
农业保险服务
02
为农业提供气象保险服务，降低因气象灾害造成的农业损失。
农业技术推广
03
推广适应气候变化的农业技术，提高农业生产效益和农产品质
量。
06
未来天气学的发展趋势
高精度数值预报模式
总结词
随着计算机技术的不断进步，数值预报模式在天气预报中发挥着越来越重要的作用。高 精度数值预报模式能够更准确地模拟大气运动，提高天气预报的准确性和精细化程度。
<完>
3
05
天气学应用
气象灾害预警与防范
01
02
03
气象灾害预警
通过监测和分析气象数据， 对台风、暴雨、暴雪等气 象灾害进行预警，提醒公 众提前做好防范措施。
灾害风险评估
对不同地区的气象灾害风 险进行评估，确定重点防 范区域和对象，为政府和 相关部门提供决策依据。
应急响应
在气象灾害发生时，启动 应急响应机制，协调各部 门开展抢险救灾工作，降 低灾害损失。
统计预报方法
基于历史数据和统计规律的预报方法
统计预报方法是通过分析历史气象数据，寻找天气现象与时间、空间等变量的统计关系，从而预测未来天气。这种方法简单 易行，但需要大量的历史数据和良好的统计技巧。
经验预报方法
1
基于经验和个人判断的预报方法
2
经验预报方法是通过气象人员的经验和直觉进行 预测。这种方法依赖于个人的经验和判断力，但 可能受到主观因素的影响。
VS
详细描述
地球系统模式能够更全面地考虑各种因素 对天气的影响，如气候变化、人类活动等 。这有助于更准确地预测长期天气变化和 气候变化，为气候风险管理、环境保护和 可持续发展提供科学依据。同时，地球系 统模式的发展也需要解决许多技术挑战， 如数据同化、模式验证和计算资源等问题 。
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现代天气学原理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】、兰勃脱圆锥投影法【适用范围南北纬30°-90°】和麦卡托圆柱投影法【适用于南北纬度0°-30°】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，……以0ºC为基准，每隔4ºC画一条等温线，如-4º，0º，4º，8ºC，等。
4、地面天气图分析高空天气图分析【见附件】第三章大气环流一、实际大气环流的平均特征1、冬季：北半球的主要活动中心是两个低压，一个是阿留申低压，另一个是冰岛低压。
高压中心有西伯利亚高压、北美高压。
夏季：冬季大陆上的两个冷高压到了夏季变成了两个热低压，即亚洲低压和北美低压。
热带辐合带：是南北半球两个副高之间气压最低、气流汇合的地带。
这种大规模的风随季节而转换称为季风。
中国东南沿海在冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风。
2、槽脊系统（冬三夏四）冬季：有三个明显的槽。
东亚大槽：在140°E的亚洲东岸。
北美大槽：位于80°W的北美大陆东岸。
欧洲浅槽：在10°E～60°E之间，乌拉尔山以西，由欧洲北海向西南方向伸展的较弱的浅槽，是三个槽中最弱的一个。
在三个槽之间有三个平均脊，分别位于阿拉斯加、西欧沿岸和贝加尔湖地区，脊的强度要比槽弱得多。
夏季：中高纬度的西风带上由三槽三脊转变为四槽四脊。
等高线变稀疏，其强度比冬季显著减弱。
北美大槽的位置没有明显的变化，而东亚大槽向东移20个经度，乌山以西的浅槽已不存在。
北美大槽和东亚大槽之间的距离加大，而形成两个相对较弱的波动，在欧洲西岸和乌山以东附近各出现一个弱的浅槽。
3、上游效应：上游某地区长波系统发生某种显著变化后，影响到下游地区长波系统的变化；下游效应：下游某地区长波系统的显著变化也会影响到上游，使上游长波系数也随之发生转变。
阻塞高压：长波脊不断向北伸展，在长波脊中可形成闭合的暖高压切断低压：长波槽不断向南加深时，在长波槽中可形成闭合的冷低压。
（两压常同时出现）第四章中纬度天气系统一、锋面系统1、锋面：冷、暖气团之间的过渡带。
锋线：锋面与地面相交的线。
习惯上把锋面和锋线统称为锋。
根据锋在移动过程中冷、暖气团所占有的主次地位，可将锋分为：冷锋、暖锋、准静止锋、锢囚锋。
冷锋：锋面移动过程中，冷气团起主导作用，冷气团推动锋面向暖气团一侧移动。
冷锋过境，气温下降。
暖锋：锋面移动过程中，暖气团起主导作用，暖气团推动锋面向冷气团一侧移动。
暖锋过境，气温上升。
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。
实际中，6小时间隔内，锋面位置变化小于一个纬距的锋面定为准静止锋。
锢囚锋：由冷锋赶上暖锋或者两条冷锋迎面相遇叠并而成的锋面。
2、锋面结构模型（楔型锋模式）—将锋面看成一种倾斜的不连续面，在锋的两侧气象要素（温度、密度、沿锋面风速等）分布是不连续的，这种不连续有时称为零阶不连续。
马格拉斯锋面坡度公式：其中：Tc 、Tw 分别为锋面两侧的冷、暖空气的温度；T*为冷、暖空气的平均温度；vw 、vc 分别为锋面两侧平行于锋面的风速。
锋面坡度公式反映了锋面的坡度取决于锋面两侧的温差和风速切变。
（1） ，锋面的坡度随着锋区冷暖空气的温差的增大而减小。
当 时， ， ， 即锋面垂直，这意味着锋面不再存在。
（2）如果f>0（即北半球），相应必须有 ，即锋面两侧具有气旋式切变。
风速切变愈大，锋面坡度也愈大；在南半球情况相反。
（3）如其他条件不变，锋面坡度随纬度增加而增大。
当冷锋南下，锋面坡度要逐渐减小。
3、锋面天气锋面附近气象要素的特征：温度场？位温场？气压场和风场特征？变压场？4、锋生和锋消 锋生：指锋的生成或加强。
锋消：指锋的减弱或消亡。
5、讨论物理意义：？ （1）非绝热加热T1：T1表示沿已存在温度梯度方向的非绝热加热的梯度产生的锋生作用。
（2）垂直运动作用T2：T2表示沿温度梯度方向上，垂直速度的水平梯度产生的锋生作用。
若大气为稳定层结 ，当暖气团中下沉运动 ，而冷气团中有上升运动 ，则T2>0，表示锋生；相反则为锋消过程。
（3）水平运动辐合T3：T3表示在已有的水平温度梯度情况，水平辐合（D<0）或水平辐散(D>0)产生的水平温度梯度的增加(或减弱)，即锋生或锋消。
（4）水平变形场的作用T4：T4表示整个水平变形产生的锋生作用。
设x 轴为变形场的膨胀轴，y 轴为收缩轴，而等位温线与x 轴的夹角为 。
则：当 <45°，有锋生作用，当 >45°，有锋消作用， =0，锋生作用最大。
二、温带气旋和反气旋1、气旋（低压）：同一高度上中心气压低于四周的大尺度涡旋，气旋范围内的空气作逆时针旋转。
反气旋（高压）：同一高度上中心气压高于四周的大尺度涡旋，反气旋范围内的空气作顺时针旋转。
2、温带气旋的经典模型（经典气旋发展的几个阶段）：初生阶段、发展阶段、成熟阶段、衰亡阶段3、锋面气旋天气：（1）初生阶段：在暖锋前会形成云雨和连续性降水，能见度恶劣。
（2）发展阶段：气旋区域内的风速普遍增大，气旋前部有暖锋天气特征，气旋后部具有冷锋后冷气团的天气特征．（3）锢囚阶段：地面风速很大，云和降水区扩大，降水强度加剧。
（4）衰亡阶段：云和降水开始减弱，云底抬高。
云和降水具有中尺度结构，降水呈多带分布。
4、P 坐标中涡度方程 ()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+-∂∂-+∇⋅-=∂∂y v x u f p f V t p ζζωζζ)（0>∂∂z θcw c w T T v v g fT T v g fT --≈=**tan δδε0>-=c w T T T δ0=T δ∞→εtan 90=ε0>v δθθθθθh y E y x F x E T ∇⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=/2212240<w 0>w βθ2cos 214E T h ∇=ββββ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂-∂∂∂∂-y F x F p u y p v x x y ωω（ ↓↓↑气压高度涡度 ） （1）辐合辐散项 （辐合使得气旋性涡度增加，辐散使得气旋性涡度减小。
在辐合相同的情况下，绝对涡度大的地方更有利于气旋的发展。
）（2）扭曲项 （扭曲项的作用是把涡度从水平方向转到垂直方向在对流层中低层，扭曲项作用一般较小，在对流层高层特别是高空急流附近，扭曲项的作用有时较大。
）（3）摩擦项 摩擦项的作用最终会引起气旋和反气旋的减弱。
且地面相对涡度越大、风速越大，地面越粗糙，则这种减弱作用越明显。
【 影响温带气旋发展的主要因子是涡度平流和水平辐合辐散】5、Petterssen 发展方程(1000hpa 涡度倾向方程或地面气旋、反气旋发展方程)方程右端第一项为500hpa 涡度平流项，槽前脊后为正涡度平流，有利于地面气旋发展，槽后脊前为负涡度平流，有利于地面反气旋发展。
方程右端第二项可以分成三项来讨论： （1）温度平流项 在暖平流区，地面涡度增加，有利于气旋发展。
冷平流区，地面涡度减小，有利于反气旋发展。
（2）绝热变化项在稳定大气的条件下 ，低压区上升运动产生反气旋式涡度。
高压区有下沉运动，将导致气旋式涡度增加。
绝热项对于气旋与反气旋的发展起破坏作用。
但此项有利于背风面气旋的发展，对于南北向的山脉，西风在迎风面上升产生反气旋涡度，在背风面下沉产生气旋涡度。
（3）非绝热变化项 大气中非绝热过程主要有：①下垫面作用，冷、热源通过辐射、传导、乱流等过程使气柱冷却或加热。
②水汽的凝结、蒸发等过程，使空气加热或冷却。
在热源地区，有利于气旋发展；在冷源地区，有利于反气旋发展。
6、 方程及其对气旋发展的讨论右端第一项为涡度平流随高度变化项。
当涡度平流随高度增加（随气压减小）时，有上升运动；当涡度平流随高度减小（随气压增加）时，有下沉运动 物理意义：在地面低压中心附近涡度平流很小，而上空为较大的正涡度平流。
气旋性涡度增加，使风压场不平衡，在地转偏向力的作用下，必然产生水平辐散，为保持质量连续，将出现补偿上升运动，并且上升运动在对流层中层达到最大。
由于这种垂直上升运动的拉伸作用，使得槽前对流层中下层气旋性涡度增加，相反地，脊前槽后则由于负涡度平流产生的下沉运动，使地面反气旋发展。
右端第二项为厚度平流（温度平流）的拉普拉斯项。
暖平流区（ ）有上升运动，冷平流区（ ）有下沉运动。
物理意义：槽前暖平流使高层等压面升高，使温压场不平衡，在气压梯度力的作用下产生水平辐散，为保持质量连续，将产生补偿上升运动。
同理，在冷平流区应有下沉运动。
由温度平流产生的正涡度变化主要位于低压中心前方，负涡度变化主要位于低压中心后方，因此，温度平流的作用主要使地面气旋发生运动。
右端第三项为非绝热加热的拉普拉斯项。
在非绝热加热区 ，有上升运动；在非绝热冷却区 ，有下沉运动。
【在地形迎风坡，空气被强迫抬升，由于上升运动随高度递减，涡度减小；背风坡则涡度增加】 tZ fL g t ∂∂-≈∂∂~822πζ()()()p f D f y v x u f p p ∂∂+=+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∂∂+-ωζζζ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂-∂∂∂∂p v x p u y ωω()()()p d dt dQ c T V f R f V t p p p d p d p ln 10520550⎰⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-+∇⋅-∇-+∇⋅-=∂∂γγωζζ []()p d T V f R p p p d ln 0520⎰∇⋅-∇- ()[]()p d f R p p d p d ln 0520⎰-∇-γγω()0>-γγd ()p d dt dQ c f R p p p p d ln 10520⎰⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡∇-ω()[]dt dQ p c R p V f V p f p f p d g g g 22022202∇-⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂Φ∂∇⋅∇-+∇⋅∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+∇ζωσT V p R p V p V g d g g ∇⋅-=∂Φ∂∇⋅∝⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂Φ∂∇⋅∇-20>∇⋅-T V g 0<∇⋅-T V g 0>dtdQ 0<dt dQ三、西风带槽脊系统的发展 1、Rossby 长波公式： 当c=0时的波动称为静止波。