气象笔记.docx
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气象笔记
气温的日变化
1.极值
最低气温:
日出前后
最高气温:
海洋:
12h30m陆地:
14h冬13h~14h
夏14h~15h
2.气温日较差:
(日最高气温—日最低气温)
纬度升高小纬度降低大季节:
夏>冬
海拔高度升高小海拔高度降低大天气:
晴>阴
下垫面:
海>陆
气温年变化(月平均值,北半球)
1.极值
陆地最冷月:
1月,最热月:
7月海洋最冷月:
2月,最热月:
8月
2.气温年较差(月平均最高值—月平均最低值)
纬度升高大纬度降低小下垫面:
海<陆
海拔高度升高小海拔高度降低大
海平面平均气温的分布
赤道向→两极降低
冷极:
南半球:
南极北半球:
夏:
极地
冬:
东西伯利亚、格陵兰岛
气温垂直递减率
气流的水平方向流动:
平流
气流的垂直方向流动:
对流
气压
1.温压场对称:
(中心轴线垂直)
深厚系统:
暖高压、冷低压;高度升高,气压系统增强
浅薄系统:
冷高压、热低压;高度升高,气压系统减弱
热带气旋是:
暖性低压深厚系统
2.温压场不对称:
高压中心轴线向暖区倾斜北半球向SW
向西倾斜
西暖冬冷南半球向NW
暖(西)冷(东)
高压
低压中心轴线向冷区倾斜北半球向NW
向西倾斜
西冷东暖南半球向SW
冷(西)暖(东)
低压
等高面:
平面等压面:
高低起伏的曲面
地面图:
等高面图,海平面气压场--------等压线
高空图:
等压面图,特定等压面高低起伏-----等高线
平均高度:
500hPa--------5500m
700hPa--------3000m
850hPa--------1500m
等压线高空图:
500hPa
高度↑
气压↓
等高线高值区
等高线低值区
海平面
空气的水平运动----风
大小风速1m/s≈2kn
风是矢量风力教材27页
方向:
风向、来向
来向:
风向、浪向去向:
流向(风浪来,流去)
1.水平气压梯度力G→
1G=1/ρ(-∆р/Δп)垂直于等压线,由高压→低压
1050高压
②空气水平运动原动力,形成风的直接原因
2.地转偏向力A→
①A→=2VwѕіпφA⊥V纬度↑A↓
北半球偏右;南半球偏左
V
②只改变运动方向,不改变运动速度
3.惯性离心力C→曲线运动
C→=V2/r(曲率半径)V⊥C由曲率中心指向边缘
r
曲线弯曲,曲率大,曲率半径小;曲线平直,曲率小,曲率半径大。
4.摩擦力R→
摩擦层R=﹣K·V→
自由大气
直线运动:
地转风圆周运动:
梯度风
低
与(﹣∆р/Δп)水平气压梯度力成正比
低纬>高纬
与ѕіпφ地转偏向力成反比
与ρ成反比
白贝罗风压定律
1.低压(气旋)G→=A→+C→
水平气压梯度无极限值,低压往往风速很大。
A
2.高压(反气旋)A=G+C
水平气压梯度有极限值。
ACG
H
H
高压中心附近——等压线稀疏
与γ成正比
高压边缘——等压线密集
H
等压线弯曲——较稀疏
等压线平直——较密集
与ρ成正比,冬季>夏季
与ѕіпφ成反比,高纬>低纬
摩擦层中的风
背风而立:
北半球:
低压在左前;高压在右后
南半球:
低压在右前;高压在左后
高
赤道
风大小表示符号:
风速:
m/s×2.5=kn
风级
风名
相当风速
海面状况
海面浪高
kn
m/s
中数m/s
一般
最高
0
无风Calm
<1
0~0.2
0
平静如镜Calm-glassy
—
—
1
软风Lightair
1~3
0.3~1.5
1
微波Calm-rippled
0.1
0.1
2
轻风Lightbreeze
4~6
1.6~3.3
2
小波Smooth-wavelets
0.2
0.3
3
微风Gentlebreeze
7~10
3.4~5.4
4
小浪Wavelets
0.6
1.0
4
和风Moderatebreeze
11~16
5.5~7.9
7
轻浪Sight
1.0
1.5
5
清风Freshbreeze
17~21
8.0~10.7
9
中浪Moderate
2.0
2.5
6
强风Strongbreeze
22~27
10.8~13.8
12
大浪Rough
3.0
4.0
7
疾风Neargale
28~33
13.9~17.1
16
巨浪Veryrough
4.0
5.5
8
大风Gale
34~40
17.2~20.7
19
狂浪High
5.5
7.5
9
烈风Stronggale
41~47
20.8~24.4
23
狂涛Veryhigh
7.0
10.0
10
狂风Storm
48~55
24.5~28.4
26
9.0
12.5
11
暴风Violentstorm
56~63
28.5~32.6
31
非凡现象Phenomenal
11.5
16.0
12
飓风Hurricane
≥64
≥32.7
—
14.0
—
空气的垂直运动和大气稳定度
上升运动:
阴雨,等压线气旋性弯曲,低压加深,高压减弱
L
下沉运动:
晴好,等压线反气旋性弯曲,低压减弱,高压加强
H
干绝热过程:
干绝热直减率γd=1℃/100m
湿绝热过程:
湿绝热直减率γm=0.5℃/100m或0.6/100m
干空气未饱和空气饱和空气含水滴饱和空气
上升:
干先干后湿湿湿
下降:
干干干湿
干绝热线:
直线
状态曲线层结曲线(环境曲线):
实际大气
湿绝热线:
下陡上缓曲线
与干绝热线平行
T
气温垂直递减率γ
干空气:
γ<γd稳定γ=γd中性γ>γd不稳定
稳定
湿空气:
γ<γm稳定γ=γm中性γ>γm不稳定
γ<γm绝对稳定:
层云、雾、毛毛雨
γm<γ<γd条件性不稳定:
γ>γd绝对不稳定:
积云、积雨云、积状云、雷暴、阵性降水、阵性大风
γm
绝对稳定
大气环流
太阳辐射,地球自转,海陆分布,地形差异
1.单圈环流
条件:
地表均匀,地球自转形成因子:
太阳辐射热力原因赤道低气压带
赤道高气压带
2.三圈环流
条件:
地表均匀形成因子:
太阳辐射,地球自转动力原因副热带高压带
副热带低压带
极地高压带
高纬环流圈
行星风带
夏季冬季
陆地:
低压高压北半球:
断块状
海洋:
高压低压南半球:
条带状
1月:
亚洲高压(西伯利亚高压)、北美高压;阿留申低压、冰岛低压冬强夏弱
7月:
亚洲低压(印度低压)、北美低压;夏威夷高压、亚速尔高压夏强冬弱
永久性大气活动中心:
海洋、南极高压
半永久性大气活动中心:
陆地
青藏高原:
阻挡冬季风南下,加强南亚夏季风
夏季:
海洋吹向陆地,暖、湿
冬季:
陆地吹向海洋,冷、干
东亚季风
冬季:
H
强,
南亚
冷、干、晴
夏季:
印度低压,西太平洋副高
L
赤道
南亚季风
11月~次年4月,北印度洋航海黄金季节,旱季
6月~9月,强劲的西南季风,雨季
局地热力环流
海陆风
1.白天:
海洋→陆地,海风夜晚:
陆地→海洋,陆风
2.地面温度日较差大,海陆风明显;
纬度越高,海陆风越小;夏季>冬季;下垫面:
海<陆
3.海风>陆风:
海风入陆50~100km,陆风入海<10km
海风厚度可达1km,陆风<500m
山谷风
白天:
山谷→山顶谷风
夜晚:
山顶→山谷山风
夏季>冬季谷风>山风
离岸风
大气中的逆温
高度↑气温↓
绝对稳定
层状云:
雾
大气中水汽的分布
绝对湿度:
g/m3湿度高,蒸发量大,绝对湿度大
增加水汽
空气达到饱和或过饱和状态
降低湿度
吸湿性很强的微粒作为凝结核
卷云Ci卷层云Cs高层云As雨层云Ns积云Cu积雨云Cb
轻雾<1~10km(0.5~5nm)
辐射雾:
陆地,晴朗,微风,夜,辐射冷却,秋冬,冷高压中心,日变化规律
平流雾(海雾):
暖湿空气流经冷的下垫面,平流冷却。
海洋:
无日变化;沿海:
日变化
锋面雾(降水雾):
无日变化
蒸汽雾:
冷气流流经过暖水面。
海:
无日变化;陆:
日变化
雾的分布:
南窄北宽,南少北多
雾季盛期
黄海:
4~8月6~7月
东海:
3~7月4~6月
南海:
12~4月2~3月
吹S~SE~E风,2~4级的风,最有利于雾的形成,黄海北部NE风时。
世界海洋的雾
(春)夏:
平流雾冬:
锋面气旋→锋面雾
海雾简易测算方法
湿度大:
干、湿球温差小
干燥:
干、湿球温差大
干湿球温差增大,成雾的可能性小;干湿球温差减小,成雾的可能性大
露点温度td水汽含量
阵雨
天气图
地面分析图:
00、06、12、18UTC
高空分析图:
00、12UTC
站圈
低云量9
我国国际
等压线间隔2.5hPa/5hPa4hPa
高压高或GH
低压低或DL
台风T
平直流线波状流线
辐散渐近线(晴好天气)辐合渐近线(对流天气)
气旋式涡旋C——低压Cyclone
反气旋式涡旋A——高压Anti-cyclone
中性点——鞍形场
高压中心
冷气团变性快;暖气团变性慢
冷气团:
大气层结不稳定
水汽含量多:
积云、积雨云
水汽含量少:
少云、碧空
暖气团:
大气层结稳定,能见度差
水汽含量多:
层云、层积云、毛毛雨、小雨、小雪、平流雾
水汽含量少:
少云、无云
陆地气团入海变性快;海洋气团移入陆地变性慢。
1.冰洋气团(A):
冷、干、晴
2.基地气团(P):
①极地大陆气团(Pc)——冬:
冷、干、晴;夏:
多云
②极地海洋气团(Pm):
多云、阴天、有时降水
3.热带气团(T):
①热带大陆气团(Tc):
热、干、晴
②热带海洋气团(Tm):
晴、热
4.赤道气团(E):
积雨云
锋
锢囚锋
冷
冰洋气团冰洋锋
极地气团极锋
热带气团
赤道气团副热带锋
坡度α:
第二型冷锋陡
第一型冷锋
暖锋
准静止锋缓
高空锋:
等温线密集区,等高线密集区
N~NW
冷锋过境:
:
气压上升;暖锋过境:
气压下降
暖锋:
典型:
层状云系Ci→Cs→As→Ns
连续性降水:
锋前
锋面雾;暖气团不稳定
第一型冷锋(缓行冷锋):
典型:
层状云系Ns→As→Cs→Ci
连续性降水:
锋后
锋面雾;暖气团不稳定
第二型冷锋(快行冷锋):
典型:
锋线附近发展旺盛积雨云;冬半年;
锋前Ci→Cs→As→Ns
连续性降水
准静止锋:
典型:
阴雨连绵
暖气团不稳定:
积雨云、雷暴、连续性降水
锢囚锋(前期):
云层增厚、降水区扩大、降水强度增加
锢囚锋(后期):
减弱→雨消云散
锋面气旋
图:
教材123页2-3-6(6)
暖锋前:
层状云系Ci→Cs→As→Ns;连续性降水;锋面雾;气压下降;E~SE风
暖区:
层云、层积云、毛毛雨、小雨、小雪;平流雾;气压稳定;S~SW
冷锋后:
第一型冷锋:
层状云系Ns→As→Cs→Ci;连续性降水;锋面雾
第二型冷锋:
积云、积雨云;雷暴、连续性降水;气温下降、气压上升、N~NW大风
风向逆时针转动
1.初生阶段(波动阶段)暖:
移向与暖区气流方向一致,移速最快
初生阶段
锢囚阶段
2.成熟阶段
3.锢囚阶段:
锢囚前期:
最强中心气压最低,风力最大
锢囚后期:
大风区,降水区扩大,风力减弱
4.消亡阶段
锋面气旋的发生频率和路径
L
东亚气旋→阿留申低压
北美气旋→冰岛低压
极地气团夏北北方气旋;东北气旋黄河气旋大风
极锋
热带气团冬南南方气旋;江淮气旋东海气旋大风、降水
冷高压
L
前部:
偏北大风、剧烈降温、伴有雨、雪
中部:
晴朗少云、无风微风、冷(凉)、辐射雾、烟、霾
后部:
气温回升、湿度加大、春(初夏)有平流雾
副热带高压
L
地面:
高压单体位置和强度
中心:
晴朗少云、风力微弱、温暖
东部:
大气层结稳定、雾和层云、冷洋流
西部:
大气层结不稳定、积雨云、雷阵雨、暖洋流
南部:
晴好天气、风向、风力稳定
西北、北部:
有热带气旋和东风波活动、狂风暴雨
西太平洋副高季节变化:
夏强偏北偏西
冬弱偏南偏东
5月~8月:
北进、慢、稳定少变、缓慢移动、跳跃
9月~10月:
南退、快、副高脊线20°N以南华南前汛期
20°N~25°N长江中下游梅雨
25°N~30°N黄淮雨季
30°N以北华北雨季
小尺度:
龙卷、雷暴,陆→午后~傍晚;海→后半夜~凌晨
中尺度:
飑线,风速增大,气温下降,气压升高
阵风与地面风向偏离20°~30°北半球偏右,南半球偏左
Ci辐射状卷云
(马尾状卷云)
涌浪
台风能量来源:
水汽凝结释放的凝结潜热
东南太平洋水量低,无热带气旋
北印度洋(孟加拉湾、阿拉伯海):
6~9月SW季风垂直切变大的气流
热带辐合带85%
初始扰动
东风坡15%
南大西洋无热带辐合带
→A
H
≤6级45°
8级67.5°
≥10级90°
T
北半球
风向逆时针转
南半球
风向顺时针转
热带辐合带
西风带:
[地面:
温带气旋、冷高压]
信风槽:
信风+信风
中部、东部
赤道
季风槽:
信风+季风南亚、西太平洋
赤道
对流单体(细胞)(1~10)
中尺度对流云体群(10~100km)
热带云团(100km~1000km)——热带辐合带
东风坡
波槽底
1)较弱:
倒V字型大西洋中、东部
2)大西洋西部、加勒比海:
波前:
好天气波后:
雷雨区
3)太平洋西部:
不对称
波前:
雷雨区波后:
好天气
海上天气预报
天气形势预报:
天气系统基础
天气要素预报:
风、气温、云、雨、能见度……
主观预报:
天气图法
客观预报:
数值预报法
短期预报:
~3天
中期预报:
3~10天
长期预报:
>10天
VS可见光IR红外线
气象传真图
TTAA××CCCCYYGGggMMMJJJJ
图类图区传真台日时分月年
图类:
A:
分析(Analysis);F:
预报(Forecast);S:
地面(Surface);U:
高空(Upper-air);W:
海浪;
①地面图(AS,FS)②高空图(AU,FU)③卫星云图(VS,IR)④海浪图(AW,FW)
⑤海流图(SO,FO)⑥海温图(CO,FO)⑦冰况图(ST,FI)⑧热带气旋警报图(WT)
天气形势(SynopticSituation)
FS××——预报时间
02——24小时预报BAF北京台
03——36小时预报JMH东京1台
04——48小时预报JMJ东京2台
07——72小时预报
09——96小时预报
12——120小时预报LH
14——144小时预报××中心位置
16——168小时预报9851028中心气压值
19——192小时预报
170600Z
T9018ED(9018)90年18号
965hPa中心气压值
中心位置16.1N112.9EPSNGOOD飞机定位
移向WEST08KT移速
MAXWINDS70KTNEARCENTER近中心最大风速70节
OVER50KTWITHIN75NM50节的大风圈半径75海里
OVER30KTWITHIN225NM30节的大风圈半径225海里
575NMNE——SEMICIRCLE东北半圆的575海里
255NMELSEWHERE其他方向的255海里
575NM