第一节 常见天气系统

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气团

引起天气变化的主要天气系统有气团、锋、气旋和反气旋等。 气团指温度、湿度、气压等物理属性比较均匀、相似的大团空气。气团一般很大,单个气团的水平范围可达百万平方千米,垂直高度达10千米。根据气团的温度特征,可分为冷气团和暖气团;根据气团的湿度特征,可分为海洋性气团和大陆性气团。 冷气团和暖气团是根据气团温度与所经下垫面的温度对比来定义的。气团向比它暖的下垫面移动时,称为冷气团;向比它冷的下垫面移动时,称为暖气团。通常,由低纬度向高纬度移动的气团是暖气团,由高纬度向低纬度移动的气团是冷气团。一般暖气团形成于纬度较低的地区,使到达地区增暖;冷气团形成于纬度较高的地区,使到达地区变冷。 思考:在我国,冬季从海洋移向大陆的气团是冷气团还是暖气团?夏季呢? 一个气团属于海洋性气团还是大陆性气团取决于这个气团形成的位置。海洋性气团形成于大洋上,空气比较湿润;大陆性气团形成于大陆上,空气比较干燥。 下载PDF

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探索:古诗词谚语中的天气知识

4.清明时节雨纷纷,路上行人欲断魂。借问酒家何处有?牧童遥指杏花村。 5.君问归期未有期,巴山夜雨涨秋池。何当共剪西窗烛,却话巴山夜雨时。 6.随风潜入夜,润物细无声。 7.一场春雨一场暖,一场秋雨一场寒。 8.云过山头湿,雨过山头明。 思考:这些古诗词谚语中蕴含了哪些天气方面的知识? 学习指南 气团有什么特征?冷锋、暖锋、准静止锋对天气有何影响?气旋、反气旋、锋面气旋各有什么特征?对天气有何影响?如何认识天气图? 提示:将书中的常见天气系统列表进行比较。本节的主要概念是锋、气旋、反气旋。 日常生活中,发生在我们身边的台风、寒潮、高温、暴雪等天气现象,影响着人们的生产、生活。这些现象的发生与天气系统的活动密切相关。 下载PDF

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活动解读天气形势图

1.登陆“中央气象台”网站,打开“天气实况”菜单下的“卫星云图”和“天气分析”链接,查看实时天气形势。 2.图3-1-8是我国“风云二号”气象卫星拍摄的四幅卫星云图,图3-1-9是2016年8月22日2时(北京时间)东亚部分地区近地面天气形势图。结合所学知识,完成以下任务。 (1)描述2016年8月21日15:15—2016年8月22日15:45印度东北部和日本的天气变化,并简要说明天气变化的可能原因。 (2)推测图3-1-9中锋的形成过程及其对我国西北地区天气的影响。 (3)综合分析卫星云图和天气形势图,写出“中国24小时天气状况”报告(2016年8月21日15:15—2016年8月22日15:15)。 下载PDF

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二、低压(气旋)与高压(反气旋)

气旋、反气旋与低压、高压,分别是对同一个天气系统的不同描述。气旋、反气旋是对天气系统气流状况的描述;低压、高压是对天气系统气压状况的描述。由于气旋与反气旋的气压、气流状况存在明显差异,因此其控制地区的天气状况明显不同。 低压地区的近地面气流在水平方向上由四周向中心辐合,北半球呈逆时针方向,南半球呈顺时针方向;中心气流则旋转上升,形成气旋。气旋过境时,常常出现阴雨天气。夏秋季节,我国东南沿海地区经常出现的台风,就是热带气旋强烈发展的结果。 高压地区的气流运动方向与气旋相反,形成反气旋。反气旋的近地面气流在水平方向上由中心向四周辐散,北半球呈顺时针方向,南半球呈逆时针方向;垂直方向的空气自上而下补充。空气在下沉过程中温度升高,水汽不易凝结,所以反气旋控制的地区多为晴朗天气。我国北方广大地区秋季经常出现的秋高气爽天气就是在反气旋控制下形成的。 知识窗:台风 发生于西北太平洋上的热带气旋,当其中心附近风力达到12级时,就形成台风。台风可以给所经过地区带来降水,但也会给这些地区带来暴雨、风暴潮、洪涝等灾害。据科学家估算,一个中等强度的台风所释放的能量相当于上百个氢弹所释放能量的总和。 台风多发生于夏秋季节,其发展一般分为四个阶段:一是孕育阶段,形成于热带洋面上的低压中心空气上升,气压不断降低,周围空气旋转着涌向中心,中心最大风力迅速增大;二是发展阶段,旋转着涌向中心的气流因强大的离心力将空气往外甩,使中心空气越来越稀薄,气压越来越低,中心最大风力不断升高,超过12级;三是成熟阶段,台风在发展中变得越来越强大,如果这时登陆,就会造成重大损失;四是消亡阶段,台风登陆后,受到地面摩擦和能量供应不足的共同影响,势力会迅速减弱而消亡,消亡之后的残留云系可能会带来强降雨。 下载PDF

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一、锋

锋是冷气团与暖气团的交界面。气团是指大范围内温度、湿度等物理性质比较均匀的大团空气。根据气团温度与其到达地区气温的对比,可将气团分为冷气团和暖气团。气团的温度如果低于其到达地区的气温,称为冷气团;反之,称为暖气团。锋面是一个狭窄的、倾斜的过渡空间。 锋与地面相交的地带叫锋线。由于锋两侧的冷气团与暖气团在温度、湿度、气压等方面存在较大差异,所以锋附近温差明显,常伴有风、云、雨等天气现象。 根据锋两侧冷暖气团的运动状况,可以将锋分为冷锋、暖锋、准静止锋等。 冷气团主动向暖气团移动而形成的锋叫作冷锋。冷气团的前缘插入暖气团下方,暖气团被迫抬升,其中的水汽冷却凝结,成云致雨。因此,冷锋过境时,常出现阴天、刮风、雨雪等天气现象。冷锋过境后,冷气团占据了原来暖气团的位置,气温、湿度明显降低,气压升高,天气转晴。 我国秋末、冬季和春初,经常受到冷锋影响。若冷锋影响导致24小时内气温下降8℃以上,或48小时内气温下降10℃以上,或72小时内气温连续下降12℃以上,并且其最低气温在4℃以下,则形成寒潮天气。由寒潮引发的大风、霜冻、雪灾、雨凇等,对农业、交通、电力、航海以及人们的健康都有很大影响。 暖气团主动向冷气团移动而形成的锋叫作暖锋。暖锋过境时常出现阴雨天气。由于暖气团沿冷气团爬升速度较慢,因此多形成连续性降水。暖锋过境后,暖气团占据原来冷气团的位置,气温上升,气压下降,天气转晴。 有时候冷气团与暖气团相遇,双方势均力敌,锋相对静止,称为准静止锋。准静止锋常形成连续性阴雨天气,如江淮准静止锋形成梅雨天气。 知识窗:昆明准静止锋 昆明准静止锋又称云贵准静止锋,它是来自北方的冷气团与西南暖气团相遇,受云贵高原地形阻滞而形成的。昆明准静止锋的锋区位置多在贵阳与昆明之间,一般呈西北—东南走向。昆明准静止锋主要出现在每年的11月至次年4月,一次天气过程常持续10~15天,因而会形成阴雨连绵的天气。贵州“天无三日晴”天气特征的形成,就与昆明准静止锋的活动有关。 活动 1.假设桌面为地面,用书本演示冷锋、暖锋和准静止锋的形成过程。 2.列表比较冷锋与暖锋在过境前、过境时与过境后的天气特征。 3.分析讨论影响锋面降水强度的因素,以及沙尘暴与锋面活动的关系。 下载PDF

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课前引入

黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙。有约不来过夜半,闲敲棋子落灯花。 ——赵师秀《有约》 问题:“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙”的景象出现在哪里?是如何形成的? 天气与我们的生产、生活密切相关。天气变化多是天气系统变化的结果。常见的天气系统主要有锋、气旋(低压)和反气旋(高压)等。 下载PDF

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活动:识别常见天气系统并推测天气

2008年5月25日至28日,亚洲部分地区发生大范围冷空气活动。图3.8为5月26日11时该地区海平面等压线分布,图中甲、乙两线示意锋的位置。 1. 指出图示气旋东、西部水平气流运动方向。 2. 根据气压分布状况,比较乌兰巴托和北京风力的强弱。 3. 判断甲、乙锋的类型并说明判断理由。 4. 描述P地在乙锋过境前后的天气变化。 下载PDF

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案例:台风的形成与消亡

台风常常形成于洋面温度超过26℃的热带海洋上。西北太平洋水温较高,是影响我国台风的主要源地。洋面水温高,加热大气,大气膨胀上升,洋面气压降低,形成热带低压。由于上升的大气中富含水汽,水汽凝结释放的热量继续加热大气,促使大气进一步上升,带动底层空气不断上升,洋面气压持续降低,使得外围暖湿空气源源不断地流入。随着这一过程的持续进行,热带低压逐渐加强并形成台风。台风规模较大,直径最小的在100千米以上,大的可超过1000千米。 台风登陆后,因失去了海洋水汽和热量供应,空气上升的动力减弱,中心气压逐渐升高,加上陆地摩擦力大,台风逐渐减弱,最终消亡。 下载PDF

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低气压(气旋)与高气压(反气旋)

低气压或气旋,高气压或反气旋,分别是对同一个天气系统的不同描述。低气压与高气压,描述的是气压分布状况(图3.5);气旋与反气旋,描述的是气流运动状况。 (一)低气压(气旋) 在等压线分布图上,凡等压线闭合,中心气压低于四周气压的区域,叫作低气压,简称低压。在水平气压梯度力的作用下,低压的气流由四周向中心流动。受地转偏向力影响,低压的气流在北半球向右偏转,按逆时针方向流动(图3.6a),在南半球向左偏转,按顺时针方向流动。大气的这种流动,很像江河中的漩涡,所以低压又叫气旋。 低压中心形成上升气流。空气在上升过程中,温度降低,其中所含的水汽凝结成云和雨(图3.6b)。因此,一个地方受低压控制时,常出现阴雨天气。 影响我国东南沿海的热带气旋生成于西北太平洋上。受洋面水热补给,热带气旋一般会不断加强,登陆后会逐渐减弱。根据中心附近最大风力,热带气旋分为不同级别(表3.1)。 (二)高气压(反气旋) 在等压线分布图上,凡等压线闭合,中心气压高于四周气压的区域,叫作高气压,简称高压。高压的气流是由中心向外流出的,在北半球按顺时针方向旋转流出(图3.7a),在南半球按逆时针方向旋转流出。高压的这种环流系统与气旋正好相反,所以也叫反气旋。 高压中心形成下沉气流。空气在下沉过程中,温度升高,水汽不易凝结,天气晴朗(图3.7b)。夏季,高压控制的地区,天气炎热干燥。我国长江流域的伏旱天气,就是在副热带高压(反气旋)控制下形成的。冬季,高压控制的地区,天气寒冷干燥。我国的寒潮天气就是高纬度大陆上的反气旋东移南下形成的。 下载PDF

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锋与天气

大气中经常发生的阴、晴、风、雨、雪等天气现象,都与天气系统的活动有密切关系。锋、气旋与反气旋是常见的天气系统。 水平方向上温度、湿度等物理性质比较均匀,垂直方向上物理性质也很相似的大范围空气,叫作气团。气团的水平范围在几百千米到数千千米,厚度在几千米到十几千米。受同一气团控制的地区,天气现象也大致一样。 当冷、暖两种性质不同的气团接触时,它们之间就会出现一个交界面,叫作锋面(图3.2)。锋面与地面相交而成的线,叫作锋线。一般把锋面和锋线统称为锋。锋面一般为一个狭窄而倾斜的过渡地带。锋面两侧的温度、湿度、气压差别很大。暖湿空气在锋面上常有大规模的上升运动,所以锋面附近常伴有云、大风、降水等天气现象。 根据锋面两侧冷、暖气团的移动状况,可把锋分为冷锋、暖锋、准静止锋等。 冷锋是冷气团主动向暖气团移动的锋。冷气团的前缘插入暖气团下面,使暖气团被迫抬升(图3.3)。暖气团在抬升过程中冷却,其中水汽容易凝结成云和雨。当冷锋过境时,常出现较大的风,云层增厚,并出现雨、雪天气。冷锋过境后,冷气团占据原来暖气团的位置,气温下降,气压上升,天气转晴。冷锋在我国一年四季都有,尤其在冬半年更常见。 暖锋是暖气团主动向冷气团移动的锋。暖气团沿冷气团徐徐爬升,冷却凝结产生云、雨(图3.4)。当暖锋过境时,云层加厚,多形成连续性降水。暖锋过境后,暖气团占据原来冷气团的位置,气温升高,气压降低,天气转晴。暖锋在我国东北地区和长江中下游地区活动较为频繁。 准静止锋是冷、暖气团势均力敌,或遇地形阻挡,移动缓慢或很少移动的锋。准静止锋会带来阴雨连绵的天气。夏初,冷、暖气团在我国长江中下游地区交绥,形成江淮准静止锋,造成该地区长达一个多月的梅雨天气。冬半年,南下的冷空气遇云贵高原上山脉的层层阻挡,锋面在昆明和贵阳之间停滞,形成昆明准静止锋,给贵阳等地带来持续的阴雨天气。 下载PDF

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