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第8 章
?哪些天气系统属于热力环流?什么是焚风?焚风产生的原因有哪些?
已经知道因为热力差异,会造成高空气压梯度,而地面气压梯度则相反,因此造成了从热区吹向冷区的高空风,从冷区吹向暖区的地面风,如果考虑热的地方气流上升,冷的地方气流下沉,这样就组成了一个环流圈,称为热力环流。
许多地域性的风(局地环流)是热力环流,例如海陆风、山谷风和季风。
现在,凡是气流过山形成的干热风都已泛称为焚风。
其一,有降水时,潜热释放提供过山气流热能而使气温剧升,
其二,无降水时,空气自上层而来,经绝热压缩气温升高所致。
2. 三圈环流模型与实际大气环流在哪些方面不同?原因何在?极锋急流和副热带急流的平均位置在哪里?如何形成?
北半球的赤道与极地之间会形成三圈经向环流,在近地面形成三个纬向风带——极地东风带、中纬度盛行西风带和低纬度东北信风带,以及四个气压带——极地高压带、副极地低压带、副热带高压带与赤道低压带(或称赤道辐合带)。南半球的情况则与北半球的分布对称。
因巨大陆地的影响,三圈环流模型中的理想气压带出现分裂,在海洋上形成了一些在一年中变化小的气压系统,称为半永久性气压系统。在北半球冬夏季存在的半永久性气压系统有冰岛低压、阿留申低压、太平洋副热带高压和大西洋百慕大高压。其中,阿留申低压夏季减弱很多,仅变成亚洲大陆低压的一个低槽。其它出现在陆地上的系统,如西伯利亚高压、加拿大高压、亚洲和北美热低压等系统,因它们在一定季节中经常存在,称为季节性气压系统。南半球气压系统变化不大,在副热带地区有4个高压中,而副极地低压带则形成为一连续围绕地球的槽。
极锋急流形成于极锋的上方,因为沿极锋,南北两边温度梯度很大,这样建立起很陡的气压梯度,因而形成强西风。
副热带急流位于热带对流层顶和中纬度对流层顶之间的地区,位于12km(200hPa)上空副热带高压的北部边缘,哈德莱环流圈朝极地的一边。因为哈德莱环流圈使暖空气流向极地,于是在30°N附近的高空出现了一个南北向有极大温度差异的边界,形成了一个没有伸向地面的锋面结构——副热带锋。这里因为温度差异大,导致气压变化大,从而出现强风。
3. 什么是涌升流?它是如何形成的?
正常情况下,在热带太平洋,赤道地区盛行的东风信风从东太平洋高压向西吹向中心在印度尼西亚附近的低压,由于科氏力的作用,信风在南北半球均有指向高纬的分量,产生下层冷水涌升,称为赤道涌升。
第9 章
1. 冷暖气团的天气、各类锋面(冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋)的天气、锋面气旋控制下某地的天气状况如何?
热带海洋气团(mT)低层空气温暖而潮湿,通常不稳定。热带大陆气团(cT)产生于副热带干旱区,空气热而干燥,晴朗少云。
极地大陆气团(cP)气温低,空气干燥,低层稳定度高,天气晴朗,冬季多霜和雾。夏季受地面加热,天空容易出现表示晴好天气的淡积云。极地海洋气团(mP)最初具有与极地大陆气团类似的特性,但当移过较暖的水域时,它变得不稳定并具有较高的水汽含量,可能出现云和降水。
北极气团通常是冬季在冰雪覆盖的北极地表上形成,气团很冷可以向上延伸到很高的高度,水汽少,气层非常稳定。冬季入侵大陆时会带来暴风雪天气。
南极气团是南极大陆上形成的冷而干的气团,与北极气团相比,一般在所有季节它的下表面和内部大气温度都较低。
当热带气团进入赤道区并停留时就变性为赤道气团,但是这两种气团在对流层低层的大气物理特性没有明显的区别。这种气团形成的天气是湿热不稳定,天气闷热,多雷暴。
静止锋的显著特点是在锋两边地面风平行锋面吹,且方向相反。沿锋天气晴朗或部分有云。如果两气团干,则无降水。当暖湿气团在冷空气上面时,在广大区域会有大范围的云系和降水。我国准静止锋主要出现在华南、西南和天山北侧,常常形成持续的阴雨天气。
冷锋的典型天气特征是锋前进方向的前端,有锋里的积状云被高空风吹而延伸出的卷层云和卷云。在锋面附近,因暖空气上升剧烈形成积状云如高积云和积雨云等,积雨云会产生暴雨和强风,锋面气温骤降。在锋后,空气干冷,天气变晴,只有表示晴好天气的少量积云。
典型的暖锋天气:卷云逐渐被薄幕状的卷层云取代,然后天空云层加厚变低,我们看到高层云和云中太阳模糊的亮斑。高层云之后过来的是厚的雨层云,可以看到降雪,风也变大,气压缓慢降低。这时锋线大概距我们仍有数百公里,空中由雨层云也逐渐变成层云,但冷空气已经相当稀薄,空中小雪逐渐变成冻雨、雨和毛毛雨,较大地域会有小到中雨的天气。锋线靠近时,暖冷湿空气混合会产生雾。暖锋过境后,温度、露点升高,气压停止下降,降雨天气结束,层云和雾消失,天气变得晴好,只有少量的层积云,夏天空气潮湿时会有积雨云出现。夏季,当暖气团气层不稳定且湿度很大时,在暖锋中深厚的雨层云中常产生积雨云,伴有雷阵