天气学原理和方法 第七章 大型降水天气过程
天气学原理复习提纲
第一章大气运动的基本特征重点及难点：1、影响大气运动的作用力 2、“P”坐标系中的基本方程组 3、风场和气压场的关系思考题：1。
观测者站在转动地球上观测单位质量空气块所受到的力有哪些？写出其表达式及说明物理意义。
2。
在“Z”坐标系及“P”坐标系中，固定点温度变化由什么决定？ 3．质量通量散度定义及其表达式是什么？4．及含义是什么？ 5．大尺度系统运动可作为什么处理？ 6．位势及位势高度含义是什么？ 7．实际工作中分析高空图为什么分析等压面图而不分析等高面图？ 8．“Z”坐标系中，水平气压梯度力可以用“P”坐标系中什么表示？ 9．“Z”坐标系及“P”坐标系地转风表达式及其意义是什么？ 10．大尺度系统运动中，低压中心周围风场为什么逆时针旋转？高压中心周围风场为什么顺时针旋转？11．大尺度系统运动中，高压边缘等压线为什么可以分析密集些？风为什么可以加大或无限加大？ 12．热成风表达式及其意义是什么？ 13．正压大气、斜压大气定义及其意义是什么？ 14．解释某气层间风随高度逆转有冷平流。
15．注意地转风，梯度风，热成风在天气分析中应用。
16．会画图分析摩擦层中地转偏差的方向。
17．掌握自由大气中地转偏差分解。
第二章气团与锋重点及难点：1、锋的空间概念 2、锋及锋面附近气象要素场的特征3、物理解释锋生、锋消的原因思考题：1。
锋、锋区、锋面、锋线定义是什么？ 2．等压面图中，锋区内等温线为什么会密集？ 3．用密度零级不连续面模拟锋时，锋面坡度公式是什么？其意义如何？4．会画冷式、暖式锢囚锋剖面图。
5．用密度零级不连续面模拟锋时，锋面附近气压场、风场、变压场有何特征？ 6．锋生条件是什么？锋生锋消公式及其物理意义请说明。
7．稳定大气与不稳定大气中，冷锋爬山是锋生还是锋消？第三章气旋与反气旋重点及难点：1、用涡度方程及位势倾向方程解释天气系统的发生发展2、用“ω”方程诊断天气系统的上升及下沉运动区3、用动力因子及热力因子解释高空槽及温带气旋变化思考题：1。
高考地理：专题7大气运动和降水
专题七大气运动与降水知识点1大气运动要点一：了解大气的受热过程（1）太阳辐射（短波辐射）：太阳辐射是地球上最主要的能量源泉，是地面的直接热源。
包括紫外线（波长小于0.4um）、可见光（波长0.4～0.76um）和红外线（波长大于0.76um），其中主要是可见光部分。
（2）大气对太阳辐射的削弱作用的三种形式：吸收、反射和散射：吸收具有选择性，具体表现为臭氧吸收紫外线，水汽和二氧化碳吸收红外线，由此可见大气对太阳辐射中最多的可见光吸收的很少，因而说大气圈对太阳辐射中的可见光几乎是透明的；反射（云和固体尘埃）无选择性；散射（空气质点和固体杂质）具有选择性，可见光中蓝色和紫色光容易被散射，所以晴朗的天空呈现蔚蓝色。
无论是吸收、反射还是散射，都使得到达地球的太阳辐射减少了（削弱作用），因而使得地表的白天温度不会太高。
（3）地面吸收了太阳（短波）辐射，温度升高，产生地面辐射——长波辐射（4）地面辐射的大部分被大气（低层大气）中的二氧化碳和水汽吸收，使得大气增温；要点二：理解大气保温作用的基本原理大气对地面的保温作用——大气逆辐射：地面吸收了太阳（短波）辐射，温度升高，产生地面辐射——长波辐射（原理：物体受热温度升高，就要产生辐射；温度越高，波长越短，反之亦然）；因为地面辐射是长波辐射，所以大部分被大气（低层大气）中的二氧化碳和水汽吸收，使得大气增温；大气增温，产生大气辐射（长波辐射），其中较大一部分的大气辐射是射向地面的，因为这部分的大气辐射与地面辐射方向相反．所以被称为大气逆辐射，大气逆辐射对地面因地面辐射损失的热量起到补偿作用，所以说大气逆辐射对地面起到了保温作用。
温室（效应）原理——太阳辐射是短波辐射，可以绝大部分穿透玻璃到达温室地面，使得温室地面增稳，而地面产生的地面辐射因为是长波辐射，很少能穿透玻璃，这样使得大部分的热量没有损失而保留在温室内。
其实，温室不仅仅是玻璃房，我们可以把整个地球也看成是处在温室内，因为大气也就相当于玻璃，它能让大部分的太阳辐射到达地面，却因大气逆辐射让大部分的地面辐射损失的热量又回到了地面。
天气学原理复习要点
学习好资料 欢迎下载 《天气学原理》复习要点 （朱乾根，第四版）
1、 寒潮天气过程： 预报着眼点：与强大冷高压相伴的大规模强冷空气活动过程。当冷空气入侵后，凡气温在24小时内剧降10度以上，最低气温降至5度以下者称寒潮。 冷空气路径：经过关键区后有西路、西北路、东路三条路径 关键区：西伯利亚中部（70’-90’E,43’-65’N） 必须具备条件:冷源条件，引导条件 重要天气系统：极涡、极地高压、寒潮地面高压、寒潮冷锋 中短期天气过程的三种类型：小槽发展型、低槽东移型、横槽型 关键系统：乌拉尔山地区高压脊发展是寒潮中短期关键系统，五天以上是北大西洋和北太平洋的高压脊
2、 降水天气过程： 一般降水形成条件：水汽、垂直运动、云滴增长 暴雨形成条件：充分的水汽供应、强烈的上升运动、较长的持续时间 暴雨预报着眼点：水汽方程和降水率；水汽条件的诊断分析；垂直运动条件的诊断分析；地形与摩擦对降水的影响。
我国大雨带的活动情况：江南春雨期、华南前汛期、江淮梅雨、华北和东北雨季、华南后汛期、淮河秋雨期
江淮梅雨的环流特征：高层、中层、低层、底层 江淮切变线的形成和转换
西南涡的形成：①西南地形作用；②500hPa面上有高原槽移动；③700hPa图上要有能使高原东南侧的西南气流加强，并在四川盆地形成明显的辐合气流和环流形势。 移动、发展和天气
高空冷涡的形成：①高空西风槽加深，槽的南部断离母体而形成冷涡；②有两个或更多的低压北上与东北低压合并，于是高空槽充分加深形成冷涡。
低空急流的定义形成和维持机制、与暴雨的关系 与中尺度雨团相配合的几种中尺度系统（P385-387）：中尺度低压，中尺度辐合中心，中尺度切变线，中尺度辐合线
对称不稳定的定义及静力稳定度判据（P392） 当大气处于弱的层结稳定状态时，虽然在垂直方向上不能有上升气流的强烈发展，但在一定条件下可以发展斜升气流。这种机制称为对称不稳定。
暴雨中尺度系统的触发条件（P395-396） 学习好资料 欢迎下载 1.锋面抬升；2.露点锋或干锋抬升；3.能量锋与Ω系统的触发；4.地形抬升作用；5.近地层加热的不均匀性；6.重力波的抬升作用；7.雷暴前方伪冷锋的抬升作用；8.海陆风辐合抬升。
天气学原理与方法-对流性天气过程
02
湿度逆层
当低层湿度高于高层时，形成湿度逆层，导致水汽在低层累积，为对流提供水汽条件。
大气不稳定性的原理
抬升条件的原理
抬升机制
抬升是形成对流天气的重要条件之一，如山脉抬升、锋面抬升等。
抬升强度
抬升的强度和持续时间会影响对流的强度和持续时间。
水汽是形成降水的重要物质，主要来源于海洋、湖泊等。
水汽来源
天气学原理与方法-对流性天气过程
目录
对流性天气概述 对流性天气形成的原理 对流性天气的观测与预测方法 对流性天气的防御与应对措施 对流性天气研究的未来展望
01
CHAPTER
对流性天气概述
对流天气是指由于地表加热导致的大气垂直运动而产生的天气现象，包括雷暴、阵雨、冰雹、龙卷风等。
定义
根据对流强度和影响范围，可分为一般对流天气和强对流天气。
数值预报在预报对流性天气中的应用
04
CHAPTER
对流性天气的防御与应对措施
预防为主
综合减灾
分级负责
社会参与
防灾减灾的基本原则
01
02
03
04
预防是减轻灾害损失的关键，应采取有效的措施减少灾害发生的可能性。
综合运用工程和非工程措施，降低灾害风险和减轻灾害损失。
各级政府和有关部门应按照职责分工，分别承担防灾减灾的主体责任。
人工智能技术如深度学习、机器学习等在天气预报中已开始应用，能够处理海量数据、提高预报精度和效率。
应用
随着人工智能技术的不断发展，其在天气预报中的应用将更加广泛和深入，有望实现对流性天气的精准预报和预警。
前景
THANKS
感谢您的观看。
制定统一的预警信息发布标准，规范预警信息的发布和管理。
第7章 中尺度天气系统
第七章中尺度天气系统目录中尺度天气系统 (3)7.1 概述 (3)7.1.1 什么是中尺度 (3)7.1.2 中尺度天气系统的基本特征 (3)7.2 中尺度系统 (4)中尺度系统 (4)7.2.1 中尺度雨团 (4)卫星探测图片1 (5)7.2.2 中尺度雨带 (5)雷达气象部分的补充内容1 (7)7.2.3 中尺度对流复合体 (9)雷达气象部分的补充内容2 (12)卫星探测图片2 (13)7.2.4 飑线 (13)雷达气象部分的补充内容3 (18)卫星探测图片3 (19)7.3 中尺度系统发生发展的大尺度环境条件 (19)中尺度系统发生发展的大尺度环境条件 (20)7.3.1 位势不稳定层结 (20)7.3.2 强垂直风切变 (20)7.3.3 水汽辐合和湿舌 (21)7.3.4 急流的作用 (22)7.3.5 低空辐合和上升运动 (23)7.3.6 地形 (23)7.4 中尺度系统发展和大气过程不稳定 (24)中尺度系统发展和大气过程不稳定 (24)7.4.1 对流不稳定 (24)7.4.2 对称不稳定 (26)7.4.3 锋生强迫的次级环流 (28)7.5 中尺度分析 (29)中尺度分析 (29)7.5.1 资料来源及其处理 (29)7.5.2 时空转换分析 (31)7.5.3 相对坐标分析 (32)7.5.4 变量场分析 (34)7.5.5 雨团和雨带分析 (34)习题 (35)参考文献 (35)中尺度天气系统从本世纪50年代初“中尺度”概念引入气象学以来，中尺度气象学得到蓬勃发展，无论是雷达、卫星等新观测技术的广泛使用，还是在组织中尺度野外观测试验、中尺度天气分析或中尺度天气理论研究和数值模拟等方面，都取得了很大进展。
目前中尺度天气预报，特别是暴雨和强对流类天气的局地、短时预报，已成为预报业务工作中的重要内容。
然而，由于在常规天气图上很难发现、诊断和分析中尺度天气系统，作出准确预报仍是天气学面临的重大难题。
805天气学
南京信息工程大学硕士研究生招生入学考试《天气学》考试大纲科目代码：805科目名称：天气学第一部分目标与基本要求一、目标：天气学原理与方法（天气学）主要内容是以天气动力学原理揭示大气运动的基本特征和用此原理论述天气系统及天气过程生、消演变规律的天气学原理及中国天气，为进一步学习动力气象学、低纬度天气动力学、中尺度天气学、大气环流及中长期预报，也为将来天气预报业务及研究工作打下基础。
二、基本要求：要求学生掌握有关内容基本概念、基本理论和基本方法，以便提高综合分析及解决问题的能力。
第二部分内容与考核目标第一章大气运动的基本特征1.了解大气运动各作用力含义、表达式及理解它的物理意义2.了解个别变化、局地变化、平流变化含义3. 会推导连续方程，了解质量散度、速度散度含义、表达式及其物理意义，4.了解尺度分析含义、掌握在自由大气中大尺度系统运动，可以作为准地转、准静力处理5.理解热力学能量方程中引起固定点温度变化的因子6.了解实际工作中高空分析等压面图而不分析等高面图（P坐标系的优越性）7.了解位势、位势高度、位势米、几何米概念8.理解等高面上水平气压梯度力可以用等压面上位势梯度或等压面坡度表示9.理解地转风、梯度风、热成风、地转偏差含义、表达式及掌握它的讨论10.了解正压大气、斜压大气概念；掌握热成风发生在斜压大气中11.了解地转风、梯度风及热成风实用意义12.掌握低压中心附近及其边缘，还有高压边缘等压线可以分析密大风经常出现，而高压中心附近不能有上述现象13.理解变压风及切向、法向地转偏差含义，要求会画图解释第二章气团与锋1.了解锋、锋面、锋线、锋区含义及锋倾斜原因2.了解冷性锢囚锋、暖性锢囚锋含义，要求会画出剖面图中锋位置及等温线分布3.了解以密度零级不连续面模拟锋时，锋面坡度公式物理意义4.理解锋附近温度分布特征及锋面附近气压、变压分布特征5.掌握锋面分析中，高空测风资料应用图2.27(a)(b)(c)6.了解锋生带（线）、锋生函数、锋生条件概念7.掌握锋生、锋消公式讨论第三章 气旋与反气旋1. 了解大气作水平运动、绝对涡度概念及理解 2h H ∇含义2. 理解大尺度系统运动中，固定点相对涡度变化可以用此点位势高度变化表示3. 掌握涡度方程、位势倾向方程及ω方程等式右端各项名称及画出有关图,用相关因子进行讨论4. 掌握在温带气旋发展中,动力因子(涡度因子)及热力因子对500hpa 高空槽及温带气旋变化,要求会画图解释5. 了解气旋族含义6. 了解北方、南方气旋活动范围及包括哪些气旋7. 掌握“倒槽锋生型”、“静止锋波动型”，要求画图解释江淮气旋生成过程第四章 大气环流1. 了解控制大气环流基本因子、了解三圈环流的形成2. 了解三圈径向环流、极锋锋区与副热带锋区及其对应急流概念3. 了解信风与季风概念4. 了解沃克环流含义5. 了解我国各季环流概况及主要天气天气过程特点第五章 天气形势及天气要素预报1. 理解运动学公式中t δδ及t∂∂含义，掌握用运动学公式推导锋面移速公式并会讨论冷锋、暖锋移速情况与变压分布特征2. 掌握用运动学公式讨论非闭合系统及闭合系统移动及强度3. 高空形势预报方程中，由于各层等温线平行，因此各层热成风方向相同，这样任意层风速 P p T V V AV =+注意理解A 的系数确定4. 掌握相对涡度平流在自然坐标系中展开分成三项，其中曲率项及散合项在实际天气图中会应用5. 掌握用高空形势预报方程有关项，结合等高线等温线分布解释500hpa 槽、脊变化6. 熟悉地面形势预报方程由哪几项组成，要求会讨论应用7. 掌握地形对低值系统(槽、低压)移动及强度影响8. 了解数值预报产品的“释用”第六章 寒潮天气过程1.了解极涡及上下游游效应含义2.了解长波波速公式的推导，会对该公式进行讨论3.会运用形势预报原理解释“小槽发展型”、“横槽转竖型”的寒潮短、中期过程第七章 大型降水天气过程1.理解水汽通量、水汽通量散度概念、表达式及物理意义2.了解中国及其各地暴雨有何天气系统影响3.熟悉我国东部雨带活动概况4.理解行星尺度、天气尺度系统对暴雨作用第八章对流天气过程1.了解飑中系统含义及飑线与冷锋区别2.理解对流性不稳定与条件性不稳定概念3.理解强雷暴发生发展有利条件第九章低纬度与高原环流系统1.熟悉西太平洋副热带高压变动与我国天气关系2.掌握南亚高压与西太平洋副热带高压区别3.掌握台风结构4.掌握台风发生发展第十章东亚季风环流1.了解季风的概念，了解东亚冬、夏季风环流系统的组成2.了解东亚季风形成的原因第三部分有关说明与实施要求1.考试目标的能力层次的表述本课程对各考核点的能力要求一般分为三个层次用相关词语描述: 较低要求——了解一般要求——理解、熟悉、会较高要求——掌握、应用一般来说,对概念、原理、理论知识等,可用“了解”、“理解”、“掌握”等词表述；对应用方面，可用“会”、“应用”、“掌握”等词。
(大气科学基础)自然降水过程
✓ 降水量，从大气中降落到地面未经蒸发、渗透和流 失而在水平面上积聚的水层厚度(包括固体降水融化 后),称为降水量。通常用mm表示。降水的分布具有 不连续性和变化大的特点,常以日为最小时间单位进 行统计降水日总量、旬总量、月总量和年总量。根 据需要可统计不同时段降水量的多年平均值,如旬、 月、季、年平均降水量。
✓ 气旋雨
因气旋中心有强辐合上升气流、空气绝热冷却,水 汽凝结而形成的降水,称为气旋雨。气旋雨范围广, 时间较长,是我国主要降水之一,在各地降水量中占 的比重都较大。
✓ 锋面雨 锋面活动时，暖湿空气中上升冷却凝结而引起的降 水现象，称锋面雨。锋面常与气旋相伴而生，所以 又把锋面雨称为气旋雨。锋面有系统性的云系，但 是并不是每一种云都能产生降水的；
高层云也可以产生降水，但卷层云一般是不降水的。 因为卷层云云体较薄，云底距离地面远，含水量又 少，即使有雨滴下落，也不易达到地面；
锋面降水的特点：水平范围大，常常形成沿锋面产 生大范围的呈带状分布的降水区域，称为降水带。 随着锋面平均位置的季节移动，降水带的位置也移 动。例如，我国从冬季到夏季，降水带的位置逐渐 向北移动，5月份在华南，6月上旬到南岭-武夷山一 线，6月下旬到长江一线，7月到淮河，8月到华北， 从夏季到冬季，则向南移动，在8月下旬从东北华北 开始向南撤，9月即可到华南沿海，所以南撤比北进 快得多；
锋面雨主要产生在雨层云中，在锋面云系中雨层云 最厚，又是一种冷暖空气交接而成的混合云，其上 部为冰晶，下部为水滴，中部常常冰水共存，能很 快引起冲并作用，因为云的厚度大，云滴在冲并过 程中经过的途程长，有利于云滴增大，雨层云的底 部离地面近，雨滴在下降过程中不易被蒸发，很有 利于形成降水。雨层越厚，云底距离地面越近，降 水就越强；
天气学原理大型降水天气过程共99页
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪Leabharlann 30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
天气学原理大型降水天气过程
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克