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25常见天气系统

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锋面气旋

  属于气旋的一种。它主要活动在温带地区,故也称为温带气旋。这种气旋,是由冷、暖空气共同组成的具有锋面的气旋。锋面气旋的发展过程,可分成三个阶段。

  初生阶段 冷暖空气的势力范围大体相当,锋面成波状形,气旋式环流较弱。在气旋区内,风速比较小,上升气流不强,云和降水区的范围也不大。

  发展阶段 当气旋生成之后,气旋式环流进一步加强,并逐渐由低空向上伸展;此时有明显的冷锋和暖锋,冷、暖锋之间的暖区逐渐缩小,出现了冷空气包围暖空气的形势。这时的锋面气旋称为青年气旋。当气旋处于发展阶段时,气旋区内的风速普遍增大,云和降水区的分布范围较广。因此,气旋前部有暖锋的云系和天气,云雨区宽广;气旋后部有冷锋的云系和天气,云雨区较窄;而在气旋中心区及其前方,上升运动最强,云雨区最宽,降水也最多。在强烈发展的锋面气旋中,常常出现大风并伴有风沙。当锋面气旋继续发展,冷空气进一步包围暖空气,冷锋便逐渐追上暖锋,因而形成锢囚锋(意思是将暖空气囚锢起来)。这时底层的暖空气完全被抬至上空,地面气旋中就完全为冷空气所占据了,低空的锋面也逐渐消失。这样,锋面气旋就进入了衰老时期(通常称为锢囚阶段)。

  消亡阶段 冷空气进一步向上扩展,锋面消失,气旋中完全为冷空气控制。这时云和降水开始减弱,降水区从连续成片变成分散的小块。随着气旋趋于消失,云和降水也就逐渐消失了。

气 团

  气团是温度和湿度等物理性质水平分布比较均匀的大范围的空气块。它的水平范围可由几百千米到几千千米,垂直范围可从几千米到十几千米。根据气团热力结构的不同可分为冷气团和暖气团。

  冷气团亦称冷空气。气团在移动中,比其所经下垫面为冷的气团称为冷气团。冷气团所到之处,气温将下降。夏季,冷气团中一般水汽含量较多,中午或午后常可形成积云或积雨云,甚至出现阵雨或雷暴天气。冬季,冷气团中水汽含量通常很少,在其控制下为少云或碧空天气,垂直能见度和水平能见度都较好。

  暖气团亦称暖空气。气团在移动中,比其所经下垫面为暖的气团称为暖气团。暖气团移动中使其所到之处变暖。夏季出现于我国大陆上的暖气团常发生雷阵雨等不稳定天气。

冷锋与暖锋

  两种温度不同的气团的接触面,称为锋。冷锋表示替代暖空气的冷空气的到来,而暖锋则是暖空气正在替代冷空气的运动表现。

  一个锋面的接近及通过,是气象活动中引人入胜的时刻,它连带着一连串现象的发生与发展,形成一个生机勃勃的过程。暖锋的预兆是空中有卷云升起,卷云是正在逼近的冷空气之上的暖空气前缘的冷凝水汽。卷云之后便是水滴组成的高层云,仿佛一片郁闷的色调偏暗的灰色幕帏。再后便是黑色雨云的笼罩,雨点开始降落。这个过程的结束是暖空气完全取代冷空气,上下温度持平,不再有雨点,甚至有虹,甚至是“东边日出西边雨”。大气好像是近于稳定了,但另一个锋面又将到来。

  相比起来,当冷锋驾到时,各种连续发生的现象来的更快也更动人。因为冷空气的沉重不可能凌驾于暖空气之上,便钻入暖空气下面移动,暖空气的不安定便由此开始,它所饱含的水分由冷气团推拥而上,凝结成浓密雨云。只要你留心观察,冷锋的轮廓是如此清晰,似一根戒尺横越空中,从地平线一直曳到天的尽头处。当它移动时,偏南风骤然而变成偏北风,温度急剧下降,倾盆大雨破天而下,并挟有强劲不安的阵风,还很可能出现狂烈的雷暴,为这一场倾盆大雨又涂上几笔浓重的色彩。这时候,天空与地上均为浓密粗壮的雨帘阻隔,空中鸟飞绝,地上无人烟,到处是雷霆万钧之力、九天倾泻之势。大约经过一个钟点左右,浓浓的雨云开始没入东方,渐渐不可复见,西天一角先露出一块蓝色,继之便是碧空如洗了。

准静止锋

  指移动很缓慢或很少移动,呈准静止状态的锋。锋面在移动的过程中,前面如果有稳定的高压存在,或者是高大的地形阻挡,锋面移动变缓,甚至徘徊不前,便形成准静止锋。准静止锋的坡度比暖锋更小,一般为1/250左右。暖空气沿锋面上滑可延伸到离地面更远处,因此云区、降水区比暖锋更宽广,降水强度比暖锋更小,降水历时比暖锋更长,可造成连续的阴雨连绵天气。我国江南的“梅雨”天气就是准静止锋的“杰作”。这种天气是在太平洋副高西部偏南气流输送的热带海洋气团与衰弱的蒙古高压输送的极地大陆气团之间形成的。当冷锋移到我国江南时,锋后的冷空气更加软弱无力,此时在南海上若有高压出现,阻挡着冷锋前进,冷锋就在华南一带停滞不前,形成华南准静止锋。华南准静止锋多见于冬末春初,其云区和雨期范围很大。到了春末夏初,锋面雨带便北上到长江中下游地区,并在此徘徊一个多月之久。这时,正值江南梅子黄熟的时节,故称“梅雨”。到了盛夏和金秋季节,锋面雨带进一步推进到华北和东北地区,长江中下游地区的“梅雨”就告结束。在我国西南地区,冬季常见的是昆明准静止锋。它是冷锋南下,受西南山地阻隔,在昆明与贵阳之间停滞下来而形成的。

天气图的由来

  天气图,是天气预报的有效工具,然而它的诞生,竟和一场战争有关。

  1853年,克里米亚战争爆发了。1854年,装备精良的英法联合航队偷偷集中在黑海,准备与俄国开战。11月14日上午天空中突然乌云密布,狂风大作,一场前所未有的强风暴降临了,茫茫大海像开了锅似的沸腾起来,狂风裹挟着巨浪,把军舰高高托起,向海岸、岩石抛去,就像把鸡蛋向石头上摔去一样,军舰“稀里哗啦”地被摔了个“稀巴烂”,连法国当时最大的主力舰“亨利四世号”也未能幸免。法国海军大将巴依安痛心地说:“如果开始知道有强风暴的袭击,也不会遭受这么大的损失了。”

  事后,法国皇帝拿破仑三世命令巴黎天文台台长罗别利埃,进行调查这次黑海风暴的来龙去脉。罗别利埃立即向世界各国天文台和气象工作者发出求援信,要求提供1854年11月12日至16日的气象观察资料。很快,他将收到的资料描绘在一张空白的欧洲地图上。对那几天的天气变化分析以后,罗惊奇地发现了一个新情况,袭击英法联合舰队的那次黑海风暴,是从欧洲西北部移动过来的,并以一定的速度自西北向东南方向推进。从这张数据天气图上可以清楚地看出风暴通过了黑海。于是罗向海军大将作了汇报,将军听后希望他马上作出天气预报。罗也立即行动起来,通过调查,他受到启发,只要能够迅速地把天气资料集中起来绘制成天气图,从图上可以看出天气变化的趋势,因此天气是可以预报的!

  调查后,他建议在国内设立气象观测网,尽量收集国外气象情报,把观测资料用电报的形式迅速发送到天气预报中心,制成天气图。

  巴黎天文台从1856年开始,每天把24处的天气情况汇总做出天气图,预报天气的变化。从此,天气图预报的方法被广泛使用,直到今天。现在我国国家气象局每隔3个小时就能发布一张天气图。我国气象工作者根据一张张相互联系、相互补充的天气图,就能对全国、亚洲以至整个世界的天气作出预报。

梅雨绵绵愁煞人

  从我国江淮流域到日本南部,每年初夏6-7月间,都有一段连续阴雨时期,降水量大,降水次数多,这时正值江南梅子黄熟季节,所以称为“梅雨”。

  梅雨季节气压低,人的心情会变得压抑和忧郁起来。由于这段时间里多雨阴湿,衣物容易受潮发霉,因此又俗称“霉雨”。

  梅雨是一种大范围的大型降水过程,而不是局部的小范围天气现象。我国梅雨主要发生在湖北宜昌以东,26°N-34°N间的江淮流域地区。

  梅雨天气开始、结束得迟早,梅雨期的长短和雨量的多少,取决于当年冷暖空气的强度和进退时间。有的年份梅雨最早可出现在5月份,称为“早梅雨”,出现在6~7月份的梅雨称为“正常梅雨”。

  一般说进入梅雨时间早,梅雨期长,总降水量也大。个别年份因来自南方的暖湿空气太强直驱北上,越过江淮流域而进入华北地区,使江淮流域梅雨期降水很少或无雨(俗称“空梅”),从而造成江淮流域大范围干旱天气。

做好疾病气象预报

  每当阴天下雨,天气变化的时候,有些老年人和中年人常常诉说腰腿痛又犯,关节炎又发作了……,每到秋、冬季节,冷空气一来,幼年儿童们又常易患咳嗽、感冒,流鼻涕,得肺炎。可见生病与气象条件的关系也很密切。研究这方面的学问,叫做医疗气象学。

  与天气有关的疾病,可以分为两种:一种是直接由于气象条件引起的。例如夏季的高温中暑;冬季的低温冻伤、手脚上长冻疮等等。还有高山反应也是由于气象条件变化而引起的。另一种是由于气象条件影响,使病菌繁殖,或使身体抵抗力降低而发生的。比如冬季冷空气南下,北方地区降温快,气温低,气管炎发病人数就大量增加;但是南方地区,特别是华南和沿海一些城市,冬天气温较北方高,降温也较缓和,例如厦门气管炎的发病率就较低。支气管哮喘、流行性感冒的发生,也和冷空气来到有很大关系。到夏季,蚊蝇和各种细菌都活动起来,如果不注意卫生,菌痢、乙脑、疟疾等疾病就容易流行。

  另外,每当天气剧变,南北大范围冷暖气流相遇的交界面(特别是冷锋)经过当地时,许多病人病情的恶化率也会突然升高,死亡人数增多。例如根据贵州省的一个统计,1952~1962年共有212个心脏病人死亡,其中100多人是死亡在锋面过境的当天,而锋面前后一天的死亡人数大约都只有20人左右。所以,在美国,当预报有西北大风,即冷空气南下,冷锋过境时,医院即为冠心病人准备床位,做好组织抢救的准备工作。

  解放以后,许多地区医务工作者进行了各种地方病和气象条件关系的研究,特别是近年来,上海、天津等地的医务人员开展了感冒、慢性气管炎、关节炎等劳动人民的常见病、多发病与气候条件关系的研究工作。气象部门还试作了一些疾病的气象预报工作,例如:武汉气象台发布的夏季高温中暑预报;辽宁本溪气象台发布的乙脑流行发病率的预报;云南西双版纳自治州气象台发布的疟疾流行期预报;辽宁丹东气象台发布的冬天煤气中毒预报等等。对劳动人民疾病的预防,做出了一定的贡献。

气 旋

  气旋是与低压相伴出现的大型空气旋涡。按生成气旋的地理位置,可分为温带气旋和热带气旋。我国全年都受温带气旋影响,热带气旋主要在夏季东南沿海活动,经常造成暴雨天气。活动于我国的温带气旋按其活动范围可分为江淮气旋和东北气旋两大类。

  江淮气旋在我国长江、淮河流域一带终年都有活动,其范围大致在北纬25°-35°之间的长江中下游到日本南部。江淮气旋自西向东移动(因受西风带的影响),它给沿途带来降水天气,有时也出现大风和暴雨。

  东北气旋主要活动范围在北纬45°-55°之间蒙古到我国东北的地带,这一地区是东亚大陆上出现气旋最多的地方,华北地区也常受其影响。一年四季都有活动,尤以春秋两季最多。一般情况下,东北气旋降水较少,在夏季水汽充足时,可出现连续几天的阵性降水。冬季主要造成大风降温天气。

  有时把高空的一些气旋也称为低涡,例如,经常在我国西南地区上空形成的西南涡;在东北地区上空活动的东北冷涡等都属此列。有时在高空的西风带里,有孤立的气旋存在,也通称为低涡。

锋面气旋的结构和天气

  锋面气旋的结构,因形成因子的变化和发展阶段不同,结构有很大差异,但从发展成熟的锋面气旋的温压场、流场和天气现象来看又具有一些共同的特征。从平面上看,锋面气旋是一个逆时针方向旋转的涡旋,中心气压最低,自中心向前方伸展一条暖锋,向后方伸出一条冷锋,冷、暖锋之间是暖空气,冷、暖锋以北是冷空气。锋面上的暖空气呈螺旋式上升,锋面下的冷空气呈扇形展开下沉。从垂直方向看,气旋的高层是高空槽前气流辐散区,低层是气流辐合区。按质量守恒原理,空气在高层辐散,在低层辐合的间带,必有上升运动。因而在气旋前部和中心有上升气流;在气旋后部有下沉气流。由于气旋自低层到高层是一半冷、一半暖的温度不对称系统,因而其低压中心轴线自下而上向冷区偏移。

  锋面气旋天气不仅决定于气旋温压场结构,同时还与空气的稳定度、水汽条件、高空环流形势、地形以及气旋发展阶段等因素有关。气旋是气流辐合上升系统,尤其锋面上,气流上升更为强烈,往往产生云、雨,甚至造成暴雨、雷雨、大风天气。一个发展成熟的锋面气旋的天气模式表明:气旋前方是宽阔的暖锋云系及相伴随的连续性降水天气,气旋后方是比较狭窄的冷锋云系和降水天气,气旋中部是暖气团天气。如果暖气团中水汽充足而又不稳定,可以出现层云、层积云,并下毛毛雨,也有时出现露;如果气团干燥,只能生成一些薄云而没有降水。

副热带高压

  副热带高压简称副高,它是在南北半球副热带地区,沿纬线圈不连续分布而且稳定少动的高压带。副高的形成完全是动力因素作用的结果,属于动力高压,它与热力因素形成的极地冷高压性质不同,是个暖性高压。

  赤道地区高温而潮湿的空气在上升过程中发生凝结降雨,造成赤道多雨天气。赤道上空的大气向副热带流动,变得高温而干燥,在地转偏向力的影响下,干而热的空气在副热带又发生聚积,然后下沉,下沉过程中又发生增温作用,这样便形成了暖性的副热带高压。

  北太平洋高压内的天气,总的来看是晴朗少云。在高压不同部位天气状况仍有差异,高压中心附近盛行下沉气流,多晴朗少云、炎热微风的天气,其影响面积广大;高压的西北部盛行偏南的暖湿气流,它和高压北部边缘又与西风带接触,受西风带气旋、锋面活动的影响,多阴雨天气;高压南侧是东南气流,干热稳定,以晴朗少云天气为主,当有台风活动时,可产生暴雨;高压东部受北来冷气流影响,低温干燥。

  西太平洋副高的季节活动与我国东部大陆主要降水带的季节分布有关。一般情况是每年2-4月,副高脊线稳定在北纬18°-20°之间,我国华南地区出现连阴雨天气。6月中旬左右副高脊线第一次北跳,稳定在北纬20°-25°之间,降水带北移到我国长江中下游和日本一带,形成长江中下游的梅雨期。通常在6月中旬前后入梅,7月上旬出梅,梅雨期平均20天。到7月副高脊线第二次北跳,脊线稳定于北纬20°-30°之间,雨带移到黄河、淮河流域。此时长江流域及其以南广大地区被西太平洋副高所笼罩,天气炎热少雨,进入伏旱期。从7月底到8月初,副高脊线进一步越过北纬30°,华北、东北雨季开始。9月上旬副高脊线迅速南撤到北纬25°附近,我国东部广大地区呈现秋高气爽的天气。


作者:along 来源:本站原创 发布时间:2004年11月08日
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