《气旋与反气旋》PPT课件

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1、天气学—气旋和反气旋中国气象局气象干部培训学院湖北分院业务培训部徐丽娅12气旋和反气旋参考书：天气学原理与方法，朱乾根等，气象出版社现代天气学原理，伍荣生，高等教育出版社天气学教程，张元箴，气象出版社一、准地转理论3将零级近似的地转关系应用于一级近似运动方程中的某些项中去，这种假定称为准地转假定或准地转近似。物理量的“尺度”，是指具有代表意义能反映该物理量一般大小的量值，又称“特征值”。其大小是用数量级来表示的。尺度分析尺度分析是针对某种类型的运动估计基本方程各项量级的一种简便方法。通过尺度分析，保留大项，略去小项，可以使方程得到简化。步骤：①写出方程中各项的特征值②根据运动的类型写出各

2、项的数量级③略去小项、保留大项得到近似简化方程52021/8/751.零级简化：方程中只保留最大量级的项。2.一级简化：除保留最大项外，还保留比最大项小一个量级的项。大气运动方程组的简化66三、二、位势倾向方程由中纬带大尺度准地转涡度方程及与厚度的关系得到由热流量方程作运算得（为静力稳定度和比容）77位势倾向方程意义将涡度方程和热流量方程相加，消去垂直运动项，得(3.19)式位势倾向＝绝对涡度平流＋厚度平流的垂直变化＋非绝热加热的垂直变化若不考虑非绝热加热，公式中第三项可以略去：8分别表示地转涡度和相对涡度的地转风平流对于短波（3000km）来说，第二项大于第一项。槽前脊后沿气流方向相对

3、涡度减少，为正涡度平流，>0，等压面的高度降低（）槽后脊前<0，等压面的高度升高（），所以槽向前移动；脊也一样。不会发展。910对于长波(波长5000km以上)，f>g，则地转涡度平流更重要。正地转涡度平流，等压面高度降低。负地转涡度平流，等压面高度升高。地转涡度平流使长波槽脊西移暖平流随高度减弱，则此项小于零，冷平流随高度减弱，此项大于零，槽线附近有冷平流，等压面位势降低，槽发展脊线附近有暖平流，等压面位势升高，脊发展1213当非绝热加热项随高度增加时，等压面高度降低；当非绝热加热项随高度减小时，等压面高度升高。1414对方程对P偏微商，得：对作▽2的运算，得三、方程将准地转涡度

4、方程对p微商，再以静力方程代入得到与热力学方程作运算并相加（消去）得方程1515方程的意义方程是一诊断方程，由右端项可以诊断出垂直速度的分布。第一项为涡度平流随高度变化项，当涡度平流随高度增加时，有上升运动<0，反之有下沉运动。第二项为厚度或温度平流的拉普拉斯项，在暖平流区有上升运动，冷平流区有下沉运动。第三项为非绝热项拉普拉斯项，在加热的地方有上升运动，冷却的地方有下沉运动。1616方程与低层垂直运动涡度平流随高度变化和温度平流造成的低层垂直运动。虚线：1000hPa等高线，实线：500hPa等高线1717或18181919202021四、尺度的概念各种不同的天气系统，其所占的空间范围

5、大小不同，活动的时间长短也不相同。根据经验，凡是大型系统，生命史长些，小型系统生命史短些。这种关于天气系统空间范围的大小和活动时间的长短的概念通常称为天气系统的“尺度”,也就是大气运动的“尺度”。22时间尺度（T)是指某一种运动状态从开始到结束的时间。空间尺度是指这一运动所占有的空间范围，包括水平尺度（L）和垂直尺度（H)。23（1）行星尺度的运动：一般把水平尺度为几千公里的及其以上的大气运动称为行星尺度或大型波动。比如世界规模的中高纬度西风带和低纬度东风带，叠加在西风带上的超长波和长波（行星波或Rossby波）。再有副热带高压，对流层上部的青藏高压，赤道辐合带等都是行星尺度系统。其时间

6、尺度为一周左右，长者可达二、三周。24（2）天气尺度运动：水平尺度自几百公里到二、三千公里，时间尺度为3—4天的运动。大多数天气现象是由这类系统产生的，一个这样的系统在几天内可影响到几个省的天气。两类天气尺度系统：叠加在长波扰动上或平直西风上尺度为2000到3000公里的短波系统，如短波槽、切变线、低涡、锋面气旋、副热带气旋或锋、台风、东风波等；另一类是几百公里至一千公里尺度的运动，又称为中间尺度系统。25（3）中尺度运动：水平尺度在几十公里到一、二百公里，时间尺度在几小时之间的运动。如飑线、暴雨、积云群、海陆风等。（4）小尺度运动：对流尺度系统，水平尺度在10公里以下，时间尺度在1小时

7、左右的运动。如雷暴、龙卷、积云单体等天气系统。这些不同尺度的运动系统有不同的物理特性，各种尺度也是相互联系和相互转化的。研究不同尺度天气系统之间的相互联系和相互作用，是天气学研究的重要内容。26五、温带气旋和反气旋1.概念气旋是同一高度中心气压低于四周的、占有三度空间的大尺度涡旋。在北半球，气旋范围内的空气作逆时针旋转，在南半球其旋转方向为顺时针。从气压场的角度看气旋又是低气压，因而又称为“低压”。反之，同一高度上中心气压高于四周的