高等天气学第五讲
高等天气学第六讲
第二类气旋发生发展的启动机制主要在高空。气旋发生发展 时具有如下几个特点：（1）当高空槽（其前部有强涡度平 流）在低层暖平流区（或近于没有冷平流）上扩展时，气旋 开始发展，这时低层可以有也可以没有锋面存在；（2）当 气旋加强时，高空槽与低层系统之间的距离迅速减小，气旋 发展最盛时轴线近于垂直；（3）高空涡度平流量最初很大， 接近气旋最强时，平流量减少。开始时温度平流量小，随低 层气旋的加强而增强；（4）对流层下部斜压性开始较小， 随风暴加强而增加；（5）发展的最终结果达到与经典锢囚 相类似的热力结构。这类气旋与第一类经典气旋的发展模式 不同，在发展时，低层不一定有锋面存在，高空涡度平流是 气旋发展的主要因子。Petterssen和Smebye曾对这类气旋 的发展作过详细分析，并从能量收支上研究了动能的来源和 维持。卫星云图的分析也证实了这类气旋的存在。图6.1是 Petterssen等总结的这类气旋的发展模式，这是地面有锋面 的情况。这种气旋主要发生在高空槽前正涡度平流区赶上并 迭加在地面冷锋或静止锋上的时候和地方。在迭加区，云带
在地面气旋以东或东北的暖区中有上升运动，而在地面 气旋以西的冷区中有下沉运动，这可导致位能向动能之 转换，因而风速迅速加强，气旋发展。同时气旋下游低 层暖平流与上游冷平流可使地面气旋近于沿对流层中部 风向移动（向东或东北）。由于地面有冷平流，且在高 空槽上游涡度平流随高度更为反气旋性，也会使反气旋 生成和发展。图6.5(b)是不发展的地面气旋和斜压波。这 时系统随高度向东倾斜。温度场（厚度场）超前于 500hPa高度场。这使地面低压以东的低层暖平流导致 500hPa槽的高度上升；地面低压以西的低层冷平流使 500hPa脊高度下降。因而在地面低压区出现下沉运动， 低层辐散和气压上升，不利于其发展。
高等天气学-ch2
9
对中纬度天气尺度而言：
• 特征尺度：f0～10-4s-1 ; • 带入上式： L～106m; U～10m s-1
U ～10-1=0.1 f0 L
• 表示：惯性加速度项与柯氏加速度项相比是一小 项，因而可以略去。
10
• 若再不考虑摩擦项，则P坐标中的水平运动 方程可简化为：
23
2.2 准地转理论的推广及应用
• 2.2.1位势倾向方程
对于绝热和准地转平衡的大气，热力学方程近 似为：
p Vg T 0 t R
RT p 将 p p 代入上式 （T ） R p
24
p p Vg ( ) 0 R p R t
'
df f (0) ( )0 2 cos 0 a , dy 0 0; y=0, 0 为参考纬度。
'
14
d 2 sin 0 2 cos 0 df ( )0 dy ad 0 a
• 在中纬度天气尺度运动：f=f0+β y（中纬 度β 近似）右端两项之比
两边同除以p/R得：
Vg ( ) 0 t p
或：
( ) Vg ( ) t p p
（2.7）
这里， p
25
令 表示位势倾向 t
12
d gVg dV dt dt
• 将（2.1）式中的柯氏参数对纬度可用泰勒展开， 只保留前两项：
•
f f0 y
为中纬度β 近似。
13
泰勒展开公式：
天气学诊断分析第1--5章
维展开式是：
f x x f x
df
dx
d2f x x dx2
x2 d3f
x
2!
dx3
x3 x 3!
它表示间隔为Δx的离散点f(x+Δx)和f(x)之间 与导数f´(x),f’´´(x) ，……的关系。在理论上， 其展开式是精确成立的。
各种差分公式都是由泰勒 （Taylor)展开式来构成。
x
(2x) 3 3!
(1.1.3) (1.1.4)
• (一）两点式差分方案 • 将（1，1，1）式移项并整理,可得
dA dx
x
Ax
x
x
A(x)
d2A dx 2
x
x 2!
d3A dx 3
x 2 x 3!
• 略去方栝号內高阶微商项。得一阶微商的向前差分方案
• •
dA dx
x
Ax x A(x)
（三）用几何图形直观地理解，上述几种一阶微 商(导数) 差分方案的精度。如图2所示：
• A(x)的一阶导数是表示，A(x)曲线在 x 点的切 线L0的斜率.向前差
• 分两点式是表示直线 • L1的斜率。向后差分 • 两点式是表示直线L2 • 的斜率。三点式（中 • 心）差分是表示直线 • L3的斜率.可见，L3 与L0的斜率误差较小, • 其它的误差都较大.
Ax x Ax dA
dx
x
x
d2A dx 2
x
x 2 2!
d3A dx 3
x
x 3 3!
• • 因为气象要素场多呈现波动规律,因此我们可以 • 假定: A(x)=BSin(2πx/L), • 式中L为A要素场的波长, B为其振幅。
• 其一阶微商是 • A'(x)=BCos(2πx/L) ·(2π/L), • 其二阶微商是 • A''(x)=-BSin(2πx/L) ·(2π/L)², • 其三阶微商是 • A'''(x)=-BCos(2πx/L) ·(2π/L)³.
南京信息工程大学天气学原理第五单元知识点
知识点第五单元§5.1天气系统外推预报法1.天气预报的概念及其分类天气预报是根据气象观测资料，应用天气学、动力学、统计学的原理和方法，对某区域或某地点未来一定时段的天气状况做出定性或定量的预测。
天气预报包括天气形势预报和气象要素预报。
2.外推预报法的概念及其分类外推预报法是根据最近一段时间内天气系统的移动速度和强度变化规律，顺时外延，预报出天气系统未来的移动速度和强度变化。
外推预报法分为等速外推和加速外推两类。
3. 等速外推等速外推假定系统的移动速度和强度变化基本上不随时间改变，系统的移动距离或它的强度与时间成线性关系，外推依据这种线性关系进行。
因此，等速外推又称为直线外推。
4. 加速外推加速外推假定系统的移动速度和强度变化接近等加速状态。
这时，系统的移动距离或它的强度与时间成曲线关系，外推时要考虑加速情况。
因此，加速外推又称为曲线外推。
常见问题第五单元§5.1天气系统外推预报法1.天气形势预报和气象要素预报的区别和联系。
天气形势是指大范围流场、气压场、温度场三度空间的分布形势。
它包含了大范围的环流及环流形势的各个天气系统。
天气形势预报用以预报各种天气系统的生消、移动和强度变化。
气象要素预报，包括气压、气温、湿度、风、云量、降水量和能见度等气象要素的预报。
天气系统及天气形势预报是气象要素预报的基础。
2.等速外推和加速外推的比较两者都是外推法。
如果是等速外推，至少需要两个时次的数据，方可推知第三个时次系统的位置和强度。
而对于加速外推，则至少需要三个时次的数据，才可推知第四个时次系统的位置和强度。
3.外推法的注意事项大气运动需处于相对稳定的状态，天气系统的运动速度和强度变化通常是渐进的，且具有连续性，此时运用外推法做预报比较有效。
而当大气处于显著变动状态时，天气系统的运动速度和强度就会发生剧烈变化，或者大气运动由相对稳定状态转为显著变动状态时，就不能简单地应用外推法来做预报。
若属于外推预报法适用的情形，应用时仍要注意以下三点，1、系统位置和强度一定要定准确；2、已知数据各个时次的时间间隔不能过长；最后，外推时间不能过长。
1「95学年度高等天气学第六周课程摘要」
「95學年度高等天氣學第六週課程摘要」陳宏斌 方偉庭 陳姿瑾第五章：準地轉理論及其應用準地轉理論包含兩種方程式：預報方程與診斷方程，利用預報方程t f t t t ∆+Φ=∆+Φ)()(可求得未來高度場的變化，再利用診斷方程求出ω，則可推測天氣現象。
由熱力方程與動力方程，假設 (a)空氣流動為自由大氣 (b)以綜觀尺度的角度探討 (c)地轉渦度關係 (d)β平面近似 (e)暫不考慮非絕熱效應的影響，並定義t∂Φ∂≡χ，再將兩方程式經過合併與運算，則可得到我們所熟知的： Tendency equation ：)1()()1(200202P V P f f V f P P f ∂Φ∂∇⋅−∂∂++∇⋅−=∂∂∂∂+∇v v σζχσ (A) (B)ω equation ：)(1)]([)(2022202PV f V P f P f ∂Φ∂∇⋅−∇++∇⋅−∂∂−=∂∂+∇v v σζσωσ (C) (D)一、由Tendency equation 可知：1. 渦度平流項可使槽脊移動。
若為短波，相對渦度平流較行星渦度平流來得大，槽脊會往東移動；若為長波，行星渦度平流較相對渦度平流來得大，槽脊會向西移動，即Rossby wave 。
(圖5-1、5-2)2. 厚度平流的垂直差異會影響槽脊的增強與否。
一般情況下，厚度平流在低層會比高層來得明顯，所以假設因厚度平流產生的效應大多由低層控制。
若低層有強的暖平流，則可加強高層的脊；若低層有強的冷平流，則可加強高層的槽。
(圖5-3、5-4) 渦度平流與厚度平流垂直差異都可改變(P ∂∂χ，但兩者決定的)(P∂∂χ不一定一致，所以需要垂直運動來調節。
二、由ω equation 可知渦度平流的垂直差異與厚度平流的Laplacian 均可引發垂直運動。
1. 假如高層有PV A 則高層等高面將下降，低層有NV A 則低層等高面將上升，兩等高面間厚度變小，代表兩層間的溫度需下降，在沒有溫度平流的情況下，就會引發大氣的上升絕熱冷卻來達成這個狀態，因而產生垂直運動。
气象学第五章知识点概括
1、白天，风从海洋吹向陆地；夜晚，风从陆地吹向海洋，这种风称为海陆风。
2、当大范围水平气压场比较弱时，在山区白天地面风常从谷地吹向山坡，晚上地面风常从山坡吹向谷地，这就是山谷风。
3、沿着背风山坡向下吹的热干风叫焚风。
4、当空气由开阔地区进入山地峡谷口时，气流的横截面积减小，由于空气质量不可能在这里堆积，于是气流加速前进（流体的连续性原理），从而形成强风，这种风称为峡谷风。
5、厄尔尼诺：表示在南美西海岸（秘鲁和厄瓜多尔附近）延伸至赤道东太平洋向西至日界线（180°）附近的海面温度异常增温现象。
6、南方涛动：南太平洋副热带高压比常年增高（降低）时，印度洋赤道低压就比常年降低（增高），两者气压变化有“蹊跷板”现象，称之为涛动。
7、大体上连续三个月SST（海水温度）正距平在0.5℃以上，即可认为出现一次厄尔尼诺事件，达到上述数值的负距平时，则为反厄尔尼诺事件（拉尼娜）。
8、厄尔尼诺对气候的影响以环赤道太平洋地区最为显著。
在厄尔尼诺年，印度尼西亚、澳大利亚、印度次大陆和巴西东北部均出现干旱，而赤道中太平洋到南美西岸则多雨。
9、龙卷是自积雨云底部伸出来的漏斗状的涡旋云柱。
龙卷伸展到地面时引起的强烈旋风称为龙卷风。
龙卷是一种强烈旋转的小涡旋，中心气压很低。
龙卷主要发生在中纬度（20°～50°）地区。
10、台风移动的方向和速度取决于作用于台风的动力。
动力分为内力和外力两种。
以北太平洋西部地区台风移动路径为例，其移动路径大体有三条：●西移路径●西北路径●转向路径11、台风消亡的途径：●台风登陆后●台风移动到温带后12、台风形成的合适环境条件和流场：●广阔的高温洋面●合适的地转参数●气流铅直切变要小●合适的流场13、台风的结构：●外圈，又称大风区，主要特点是风速向中心急增●中圈，又称涡旋区，是台风中对流和风、雨最强烈区域，破坏力最大●内圈，又称台风眼区，风速迅速减少或静风14、台风流场的垂直分布大致为三层：●低层流入层●上升气流层●高空流出层15、台风大多数发生在南、北纬5°～20°的海水温度较高的洋面上，主要发生在8个海区，即北半球的北太平洋西部和东部、北大西洋西部、孟加拉湾和阿拉伯海5个海区，南半球的南太平洋西部、南印度洋西部和东部3个海区。
天气学原理和方法--第5章--周雪松--整理
b) 天气模式与统计物理量相结合的预报方法。 37. 根据天气分析预报实践的总结，我国常见的大风有冷锋后偏北大风，高压后 部偏南大风，低压大风，以及台风大风和雷雨冰雹大风等。 38. 动力统计预报方法，包括完全预报方法（ PP 法）和模式输出统计方法（MOS 法）两种。 39. 一般的专家系统通常由以下五个部分构成：知识库，数据库，推理机，解释 部分，知识获取部分。
பைடு நூலகம்1. 地转涡度平流的作用： a) 对于偏南北向的槽（脊） ，地转涡度平流有使其向西移动的作用。
b) 对于偏东西向的槽（脊） ，地转涡度平流对槽脊的移动无明显作用。 c) 当槽（脊）线上为偏北气流时，有正的地转涡度平流，对涡度局地变化 有正的贡献， 因而使槽加深 （脊减弱） ； 反之， 在槽脊线上为偏南气流时， 槽将减弱（脊加强） 。 12. 相对涡度平流在自然坐标系中的表述如下：
概率统计学处理，给出在统计意义上的定量关系的统计模式。 33. 一般将平均风速达到 6 级（10.8-13.8 米/秒）以上的风，成为大风。 34. 预报冷锋后偏北大风是，主要应分析锋后的冷空气活动。具体从以下几个方 面进行： a) 利用高空图分析冷平流的分布和强度；
b) 利用地面图分析三小时边压得分布和强度。 35. 低压大风即低压发展加深时一般在低压周围气压梯度最大地区出现的大风。 在我国经常出现大风的低压系统有东北低压、江淮气旋、东海气旋等。 36. 大风的预报方法主要有： a) 从形势预报入手的方法；
天气学原理和方法 第 5 章
1. 在天气系统的外推预报法中，推法分为两种情况：等速外推（支线外推）和 加速外推（曲线外推） 。 2. 空气质点的个别变化在运动坐标系中可展开为：
d (V C ) ，其中 dt t
高等天气学思考与作业题答案
01、锋面、气旋和气团学说的主要观点是什么？02、大气环流的概念及大气环流研究的主要方法03、大气环流量的分解及大气环流输送量的分解，各项的物理意义04、经圈环流流函数的定义及计算05、定常波和瞬变波在大气环流中有何作用？06、给出时间平均和纬向平均的角动量方程，并解释各项的物理意义07、给出时间平均和纬向平均的水汽方程，并解释各项的物理意义08、准地转理论的推广与应用有哪几方面？09、半地转与准地转有何异同？10、中尺度不稳定目前有哪几种理论？各自的判据？11、热带大气主要有哪些波动？各自形成的条件和水平结构如何？12、给出现代高空锋面和对流层顶的模式图，并用位涡和绝对动量来确定高空锋区位置和动力特性13、给出锋生动力学表达式，并解释各项的物理意义14、给出锋面次级环流诊断方程，并解释其物理意义15、解释高空急流附近的次级环流16、气旋的发生发展可分为几种类型？有哪些特征17、气旋的爆发性发展如何定义的？其时空特征和发展与各类条件？18、热带大气运动有哪些基本特征和动力学特征？19、全球有哪些季风区？亚洲夏季风的成员有哪些？季风爆发的原因？20、印度季风爆发的原因主要有哪些？21、东亚季风是如何影响我国降水进程的？22、中低纬之间的相互作用主要有哪些？23、论述台风形成的两种理论和发生发展概念模型24、中小尺度系统发生发展的天气和环境条件有哪些？25、雷暴和强风暴有哪些主要特征？26、中尺度系统哪些基本特征？中尺度雨带哪些特征？有哪分类？27、描述飑线的结构和特征28、概述重力波与强对流的关系的一些事实29、中尺度天气系统怎样对大尺度产生反馈作用？30、概括中尺度对流复合体(MCC)的特征31、暴雨的形成的三个大尺度因子，物理条件？中美暴雨天气型对比。
32、低空急流有哪些特征？如何影响在暴雨和强对流天气？33、概述平流层大气的温度场和风场特征34、平流层爆发性增温及可能原因35、各种尺度地形的一般作用有哪些？36、青藏高原和落基山的热力和动力作用？37、青藏高原对亚洲季风的影响体现在哪？38、概述阻塞高压形成的理论，39、厄尔尼诺和ENSO40、概述大气遥相关41、概述可预报性42、如何制作天气预报？01、锋面、气旋和气团学说的主要观点是什么？极锋理论：大气中最激烈的天气主要不是发生在冷暖气团中，而是发生在冷暖气团的交界面上。
天气学原理
２、两次季节突变
①6月突变——冬季环流型转为夏季环流型
②10月突变——夏季环流型转为冬季环流型
控制大气环流的基本因子
太阳辐射 地球自转 地表非均匀（海陆与地形） 地面摩擦
（一）地球自转作用---地转偏向力，f随 纬度变化
1、北半球对流层大气环流模式 三圈经向环流：
极地环流圈——强 费雷尔环流圈——弱 哈德莱环流圈——强
8、地转偏差
地转偏差（偏差风）——实际风与地转风的矢量 差 产生原因：地球自转及空气中的摩擦力存在 意义：地转偏差使实际风穿越等压线，引起气压 场的改变；并使大气动能改变，促使 风速变化； 地转偏差也是造成垂直运动的重要原因。
第二章 气团与锋
要点
1. 2. 3. 4.
锋的概念及空间结构 锋的类型 锋生和锋消 我国主要的锋生区、锋消区
周 几天 1天 几小时
3、控制大气运动的基本定律
动量守恒---大气运动方程 质量守恒---连续方程 能量守恒---热力学能量方程
4、地转风
地转平衡：对中纬度天气尺度运动，在水平 方向上地转偏向力与气压梯度力平衡。 地转风：是水平地转偏向力和水平地转梯度 力平衡条件下，空气沿着平行等压线的水平 直线运动。
二、锋的分类
1. 按移动分类
a.冷锋：冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移 动，称为冷锋。 b.暖锋：暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧移 动，称为暖锋。 c.准静止锋：冷暖气团势力相当，锋面很少移动的锋，称 为准静止锋。（6小时无移动，24小时移动在2个纬度 之内） d.锢囚锋：冷锋后部的冷气团与暖锋前的冷气团的交界 面，称为锢囚锋。
天气学原理讲稿ppt
下面分别讨论温度为零级不连续和一级不连 续的情况下锋面坡度公式 1，温度为零级不连续时的锋面坡度
2 温度为一级不连续时，我们就来看看锋附近各种气象要素如温度、风、气压等的分 布特征。 （一）锋附近的温度场
１、平面图上的特征
相应的850hPa、700hPa、500hPa上的锋区在水平面上的投 影如下图。可见，空中锋区位于地面锋线靠冷区一侧，随高度 增加偏离越远。而锋面坡度越大，即锋面越陡，偏离越小
堡状层积云
荚状层积云
层云
层云 St
碎层云
雨层云 Ns
雨层云 碎雨云
云类 简写 Cu hum Fc Cu cong Cb calv Cb cap Sc tra Sc op Sc cug Sc cast Sc lent St Fn Ns Fn
积云
概述
积雨云 层积云
层云和碎层云 雨层云和碎雨云
高层云 As
(1)、锋具有一定的宽度并向冷区倾斜；
(2)、冷空气密度大，楔入暖空气之下。
二、锋面的分类
根据需要锋可有不同的分类方法。
（一）按照锋的移动情况可以分为冷锋、暖锋、准静止锋。 冷锋：向暖空气一侧移动的锋，或者说是冷空气推动暖空气 运动的锋。(a)
暖锋：向冷空气一侧移动的锋, 或者是暖空气推动冷空气运 动的锋。(b)
第四节 （一）暖锋天气
锋面天气
云和降水的分布大致有如下情况： 1、暖空气比较稳定，水汽又比较充沛
在锋上： 在锋下冷气团中： 在离锋线较远的冷气团中：
暖锋的云系
暖锋经过前后的天气状况比较
通过前
通过时 通过后
风 南-东南
不定
南-西南
温度 冷
逐渐上升 暖
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1954年2月27日15时，最大风层（a）等风速线，（b）平均高度，（c）12小时后 的等风速线，（d）图是（a）和（c）图的槽以西最大风等风速线的空间—时间剖 面。这张图的绘法是根据每个时间的图，在穿过急流带中心而正交于急流轴的一 条线上填上各点的风，然后分析等风速线，稍加平滑。
图5.5 72小时期间一个对流层上部急流—锋系通过一中纬斜压波传播的 理想概略图。（a）急流—锋在中高纬气流间的汇合区中形成；（b） 急流—锋位于增辐波西北气流拐点中；（c）急流—锋位于强烈发展的 波槽槽底；（d）急流—锋位于阻尼波西南气流拐点处。粗实线是等高 线，粗虚线是等风速线，细虚线是等温线。
图5.5b的流场结构反映了早期发展阶段非对称槽结 构的特征。在48小时后(图5.5c)，急流锋系达到长波槽 底，且具有弯曲的取向。由于温度场和高度场间南北倾 斜和位相差的消失，而变成对称结构，这表明正压和斜 压发展停止。最后(图5.5d)，急流和锋移到长波槽下游 西南气流中的拐点处，而长波槽具有汇合的结构，槽轴 的西南－东北向倾斜及温度波超前于高度波分别意味着 正压和斜压阻尼。这时波槽的非对称结构与图5.5b相反。 上面的过程清楚地说明了一个移动性急流－锋系与一缓 慢移动的斜压波相互作用的情况。
用地转动量近似可进一步讨论急流中心的垂直 运动分布，请参看书中P142-143内容。这是 Uccellini等人得到的。
5.4 5.4
Q1 Q1
x
（a）1979年2月19日0000GMT通过对流层上部锋区的剖面图。细实线：θ 线， 粗实线：位涡（10×10-6K mb-1S-1）。 （b）等风速线（虚实线）和流函数线（100=3.100×105m2S-1） （c）同（b），但是对19日1200GMT
图5.7 地转动量平流使近急流中心处的风速减小（切变减小）
这就构成了一个悖论：一方面地转温度平流通过增 加平均温度梯度应使急流中心区热成风增加，另一方面， 地转动量平流应使中心区热成风减小。所以，地转风实 际上是破坏了热成风平衡，即使热成风平衡的两个分量 产生了相反的符号变化（平均温度梯度增加与风垂直切 变减小）。因为热成风是地转平衡的一种形式，因而可 以说地转风破坏了它自己！这就叫地转悖论。但实际观 测表明，中纬天气尺度急流总是近于地转平衡的，因而 可以推论，必需有另外的一部分气流在面对自身破坏趋 势下维持地转平衡，这部分气流是强迫的、非地转次级 环流。因为地转急流趋于产生热成风不平衡，所以强迫 的次级环流必须把急流带回到一种地转平衡状态。因而， 急流入口区附近的次级非地转环流其作用是：（1）减 少水平温度梯度；同时（2）增加垂直切变（图5.8）， 因为要解决地转悖论，必须产生强迫的次级环流。
1998年11月10日00时风和 温度的垂直剖面图。 这个剖面从怀俄明州瑞尔顿到路易斯安那州 查尔斯湖
图5.1 200hPa 1月平均风速和风向（1966~1977年）。风 速的单位：ms-1。AA和BB为图5.2剖面的位置，分别代表 急流入口区和出口区
图5.2 1979年11月
20日00GMT日本
（c）同（b），但是对19日1200GMT
引起高空锋生和对流层顶（虚线）折叠的横向/ 垂直环流示意图（Danielsen，1968）
图5.5是一个高空急流－锋系移过一个天气尺度斜 压波时的概略图。这可代表一个短波槽移过长波槽的 天气型式。开始在一极槽和中纬度脊间有一汇合区， 这种气流汇合区一般可导致高空锋和急流的形成和加 强（图5.5a）。大约一天之后（图5.5b），急流和锋 在西南－东北倾斜的辐散槽后西北气流中移到了拐点 处。这时温度槽落后于气压槽四分之一波长，因而锋 面位于冷平流区。如果在发展的短波扰动附近，基本 纬向风随纬度出现西风不断增加，则高度场的倾斜意 味着有正压发展，而温度波和高度波的分离对斜压发 展最有利。
地转悖论（Geostrophic paradox）
在急流入口区，地转风场是汇合的，它使平均温 度场在急流中心处增密（图5.6）通过热成风关 系，使地转垂直切变增强。
图5.6 急流入口区汇合流场使南北温度梯度增加
同时，地转风把较低的地转动量从外区向内核区输送，这 使内核区的风速减小（尤其是上层平流作用为主的层次）， 从而减小了该气柱中的地转风垂直切变。因此，完全相同 的地转风急流一方面增加内核区（中心区）垂直切变的量 值，另一方面通过负的地转动量平流减少地转风的垂直切 变（图5.7）。
高等天气学系列讲座 单元二：中纬度天气系统
（2010年春季）
第五讲 高空急流的次级环 流及其与锋面系统的耦合
丁一汇 国家气候中心
高空急流与锋面及锋面的次级环流有密
切的关系，故人们常把高空急流和锋面（主 要是高空锋区）统称为急流—锋系，它们相 伴随的次级环流称急流—锋次级环流。高空 急流是对流层中上部重要的风系，过去对它 的讨论和研究已经很多。本节只重点讨论一 个问题，即与急流风速最大中心（或急流带） 相联系的垂直环流及其与天气的关系，另外 也简略地讨论与东亚高空急流有关的能量学 问题。
气候平均1月份的急流所在高度（250hPa）上的纬向风速分布。等值线 间隔为15ms-1。粗线为零线，实线表示西风，虚线表现东风【数据来 源于NCEP-NCAR再分析资料，由Todd P.Mitchell提供】。
1998年11月10日12时风和位温的垂直剖面图。这个 剖面从内布拉斯加州北普拉提延伸到密西西比州杰 克逊。
图5.8 B（A）位于急流入口区右（左）侧，所激 发的次级环流即减少经向温度梯度，又增加垂直 切变（热成风）。低层东风增加，高层面风也增 加。
和东亚地区横交急
流轴剖面中的二维
流场（向量是无旋
分量与垂直运动之
合成）。（a）入
口区情况；（b）
出口区情况。实线
是
K
等线，单位：
Jkg-1s-1×10-4
急流中心四象限模式的三维环流示意图。只考虑汇合情况。 管状箭头：急流轴。两个曲线箭头：与急流相交的水平面 上的地转风。垂直虚线：正交于急流轴的垂直面上的Vg等 值线。流线代表横向/垂直环流（Carson，1993）