第十一章-西风带空中槽脊课件.ppt

1、Page 1中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院西风带空中西风带空中槽脊槽脊中国民航大学空管学院2023/5/13Page 2中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院西风槽脊北半球副热带高压北侧的中、高纬度地区北半球副热带高压北侧的中、高纬度地区,3,3公里以公里以上上(700hPa)(700hPa)的高空盛行西风气流的高空盛行西风气流,称为西风带。西风称为西风带。西风气流中常常产生波动气流中常常产生波动,形成槽形成槽(低压低压)和脊和脊(高压高压)。西。西风带中的槽线风带中的槽线,称为西风槽。西风槽多为东北称为西风槽。西风槽多为东北西南西南走向走向,西风槽的东面西风槽的东面(槽前槽前

2、)盛行暖湿的西南气流盛行暖湿的西南气流,多阴多阴雨天气雨天气;西风槽的西面西风槽的西面(槽后槽后)盛行干冷的西北下沉气盛行干冷的西北下沉气流流,对应地面是冷高压活动的地方对应地面是冷高压活动的地方,天气晴好。影响我天气晴好。影响我国天气的西风槽主要有国天气的西风槽主要有:从西北越青藏高原影响北方从西北越青藏高原影响北方地区的西北槽、青藏槽和从印度、缅甸东移影响南方地区的西北槽、青藏槽和从印度、缅甸东移影响南方地区的南支槽地区的南支槽(印缅槽印缅槽)。西风槽活动频繁。西风槽活动频繁,每次活动每次活动都会带来一定强度的冷空气入侵都会带来一定强度的冷空气入侵,造成较大范围的降造成较大范围的降水或阴雨

3、天气。水或阴雨天气。Page 3中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院常见西风槽类型常见西风槽类型1 1西风槽（脊）可以分为：长波和短波槽西风槽（脊）可以分为：长波和短波槽（脊）（脊）、横槽和竖槽、横槽和竖槽、前倾槽和后倾槽、冷暖槽和干湿槽、倒槽五类前倾槽和后倾槽、冷暖槽和干湿槽、倒槽五类长波和短波槽（脊）：长波和短波槽（脊）：波长约在波长约在 500010000500010000公里脊和槽公里脊和槽分别称为分别称为“长波脊长波脊”和和“长波槽长波槽”。就温压场的配置，长波。就温压场的配置，长波脊和长波槽分别与暖温度脊和低温度槽相配合，其强度随高脊和长波槽分别与暖温度脊和低温度槽相配合，其

4、强度随高度的增加而增强，到对流层到达最强，脊线和槽线的位置随度的增加而增强，到对流层到达最强，脊线和槽线的位置随高度的变化很小，故为一般稳定的系统，在长波槽的前方，高度的变化很小，故为一般稳定的系统，在长波槽的前方，暖空气向南移动，因此，长波槽和长波脊的存在能反映出大暖空气向南移动，因此，长波槽和长波脊的存在能反映出大范围冷、暖空气的交缓和强天气的分布。范围冷、暖空气的交缓和强天气的分布。横槽：是指稳定的平直西风环流下近似东西向的低压带。当横槽：是指稳定的平直西风环流下近似东西向的低压带。当横槽槽线在横槽槽线在50N50N以南时，将对我国天气带来影响。以南时，将对我国天气带来影响。夏季横槽会使

5、中国江淮流域或江南地区常常是天气阴沉，多夏季横槽会使中国江淮流域或江南地区常常是天气阴沉，多阴雨。冬季横槽往往酝酿一次强寒潮的爆发。阴雨。冬季横槽往往酝酿一次强寒潮的爆发。Page 4中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院常见西风槽类型常见西风槽类型2 2 竖槽：是西风带中呈南北走向的空中槽，其移动速竖槽：是西风带中呈南北走向的空中槽，其移动速度较快。度较快。后倾槽后倾槽:高空槽一般都有高空温度槽相配合，当温高空槽一般都有高空温度槽相配合，当温度槽落后于高空槽时，低压槽线随高度升高逐渐向度槽落后于高空槽时，低压槽线随高度升高逐渐向冷区倾斜（移动方向的相反方向），称后倾槽。后冷区倾斜（移动方

6、向的相反方向），称后倾槽。后倾槽随着温度槽位置的前移，平流作用加强，槽将倾槽随着温度槽位置的前移，平流作用加强，槽将继续加深发展，槽前广阔范围内盛行辐合上升气流继续加深发展，槽前广阔范围内盛行辐合上升气流，如果水汽充沛，将产生稳定性云系和降水。，如果水汽充沛，将产生稳定性云系和降水。前倾槽前倾槽:当温度槽超前时，高空槽线随高度升高向当温度槽超前时，高空槽线随高度升高向前倾斜，称前倾槽。前倾槽的槽后冷空气将置于槽前倾斜，称前倾槽。前倾槽的槽后冷空气将置于槽前暖空气之上，导致低槽很快消失，产生不稳定云前暖空气之上，导致低槽很快消失，产生不稳定云系和阵性降水。系和阵性降水。Page 5中国民航大学中

7、国民航大学 空管学院空管学院影响中国的长波槽东亚大槽 东亚大槽是北半球中高纬度对流层西风带形成东亚大槽是北半球中高纬度对流层西风带形成的低压槽，因常位于大陆东岸及其附近的海上而的低压槽，因常位于大陆东岸及其附近的海上而得名。得名。冬季东亚大槽位于大陆东岸，槽线一般稳定冬季东亚大槽位于大陆东岸，槽线一般稳定在在120130E120130E；夏季，槽线离开大陆移到海上。；夏季，槽线离开大陆移到海上。就年平均而言，东亚大槽是一个稳定且强度较强就年平均而言，东亚大槽是一个稳定且强度较强的西风大槽，属于行星尺度天气系统。的西风大槽，属于行星尺度天气系统。东亚大槽的东面即槽前盛行暖平流，槽后即东亚大槽的东

8、面即槽前盛行暖平流，槽后即槽的西面盛行冷平流。槽线位置能暗示大范围冷槽的西面盛行冷平流。槽线位置能暗示大范围冷暖气团的交界及其交汇地区，反应到地面即是锋暖气团的交界及其交汇地区，反应到地面即是锋面的存在。气旋在槽前西南气流引导下，不断向面的存在。气旋在槽前西南气流引导下，不断向东北方向移动而发展。东北方向移动而发展。Page 6中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院反气旋特征 因为反气旋的气流是由中心因为反气旋的气流是由中心旋转向外流动。所以，在反旋转向外流动。所以，在反气旋中心必然有下沉气流，气旋中心必然有下沉气流，以补充向四周外流的空气。以补充向四周外流的空气。否则，反气旋就不能存在和

9、否则，反气旋就不能存在和发展。发展。所以反气旋的存在和所以反气旋的存在和发展必须具备一个垂直运动发展必须具备一个垂直运动与水平运动紧密结合的完整与水平运动紧密结合的完整的环流系统。由于在反气旋的环流系统。由于在反气旋中心是下沉气流，不利于云中心是下沉气流，不利于云雨的形成。所以，在反气旋雨的形成。所以，在反气旋控制下的天气一般是晴朗无控制下的天气一般是晴朗无云。云。Page 7中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院气旋和反气旋的强度 气旋和反气旋的强弱不一。它们的强度可以用其最气旋和反气旋的强弱不一。它们的强度可以用其最大风速来度量：最大风速大的表示强，最大风速小大风速来度量：最大风速大的

10、表示强，最大风速小的表示弱。在强的气旋中，地面最大风速可达的表示弱。在强的气旋中，地面最大风速可达3030米米秒以上。在强的反气旋中，地面最大风速为秒以上。在强的反气旋中，地面最大风速为2020一一3030米秒。米秒。气旋和反气旋的中心气压值常用来表示它们的强度气旋和反气旋的中心气压值常用来表示它们的强度。地面气旋的中心气压值一般为。地面气旋的中心气压值一般为1010-9701010-970毫巴，个毫巴，个别中心值有低于别中心值有低于930930毫巴的。地面反气旋的中心气毫巴的。地面反气旋的中心气压值一般为压值一般为10201020一一l030l030毫巴，冬季寒潮高压最强的毫巴，冬季寒潮高压

11、最强的曾达曾达107810789 9毫巴以上。毫巴以上。Page 8中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院气旋和反气旋的分类气旋和反气旋的分类气旋和反气旋的分类方法比较多，气旋和反气旋的分类方法比较多，按其生成的地理位置，气旋可分为按其生成的地理位置，气旋可分为温带气旋和热带气旋；反气旋可分温带气旋和热带气旋；反气旋可分为温带反气旋、副热带反气旋和极为温带反气旋、副热带反气旋和极地反气旋。地反气旋。按照结构的不同，温带气旋可按照结构的不同，温带气旋可分为锋面气旋、无锋面气旋；反气分为锋面气旋、无锋面气旋；反气旋可分为冷性反气旋（或冷高压）旋可分为冷性反气旋（或冷高压）和暖性反气旋（或暖高压

12、）。和暖性反气旋（或暖高压）。Page 9中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院锋面气旋天气特征 锋面气旋的中部和前部在对流层中、下层主要以辐合上升气流占锋面气旋的中部和前部在对流层中、下层主要以辐合上升气流占优势，但由于上升气流的强度和锋面结构各有差异。优势，但由于上升气流的强度和锋面结构各有差异。（1 1）锋面气旋在波动阶段强度一般较弱，坏天气区域不广。暖锋）锋面气旋在波动阶段强度一般较弱，坏天气区域不广。暖锋前会形成雨层云，伴有连续性降水及较坏的能见度，云层最厚的前会形成雨层云，伴有连续性降水及较坏的能见度，云层最厚的地方在气旋中心附近。地方在气旋中心附近。（2 2）当锋面气旋处于发

13、展阶段时，气旋区域内的风速普遍增大，）当锋面气旋处于发展阶段时，气旋区域内的风速普遍增大，气旋前部具有暖锋云系和天气特征。云系向前伸展很远，尤其靠气旋前部具有暖锋云系和天气特征。云系向前伸展很远，尤其靠近气旋中心部分，云区最宽，离中心愈远，云区愈窄。近气旋中心部分，云区最宽，离中心愈远，云区愈窄。（3 3）当锋面气旋发展到锢囚阶段时，气旋区内地面风速较大。辐）当锋面气旋发展到锢囚阶段时，气旋区内地面风速较大。辐合上升气流加强，当条件充足时，云和降水天气加剧，云系比较合上升气流加强，当条件充足时，云和降水天气加剧，云系比较对称地分布在锢囚锋的两侧。对称地分布在锢囚锋的两侧。（4 4）当锋面气旋进

14、入消亡阶段，云和降水也就开始减弱，云底抬）当锋面气旋进入消亡阶段，云和降水也就开始减弱，云底抬高。以后，随着气旋消亡，云和降水区也就逐渐减弱消失了。高。以后，随着气旋消亡，云和降水区也就逐渐减弱消失了。Page 10中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院反气旋的天气特征反气旋的天气特征反气旋的中、下层，因有显著的辐散下沉运动，尤其在反气旋的中、下层，因有显著的辐散下沉运动，尤其在反气旋中心的前方冷平流最强的区域，下沉运动最强，反气旋中心的前方冷平流最强的区域，下沉运动最强，所以天气情况比气旋中要好些，一般说来，常是晴朗天所以天气情况比气旋中要好些，一般说来，常是晴朗天气。同时反气旋是由单一

15、气团组成，而且近地面层有明气。同时反气旋是由单一气团组成，而且近地面层有明显的辐散，所以反气旋内天气分布比较均。显的辐散，所以反气旋内天气分布比较均。规模较小的位于两个气旋之间的反气旋天气是：前部具规模较小的位于两个气旋之间的反气旋天气是：前部具有冷锋后部的天气特征，后部具有暖锋后部的天气特征。有冷锋后部的天气特征，后部具有暖锋后部的天气特征。规模特大而强的冷性反气旋（即所谓寒潮高压），规模特大而强的冷性反气旋（即所谓寒潮高压），从西伯利亚和蒙古侵入我国时，能带下大量的冷空气，从西伯利亚和蒙古侵入我国时，能带下大量的冷空气，使所经之地，气温骤降，风速猛增，一般可达使所经之地，气温骤降，风速猛增

16、，一般可达10-2010-20米米秒，有时甚至可达秒，有时甚至可达2525米米/秒以上。秒以上。Page 11中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院我国气旋活动中国境内气旋活动主要分布在两个地带上：中国境内气旋活动主要分布在两个地带上：其一是由蒙古中部到我国东北的大兴安岭东部其一是由蒙古中部到我国东北的大兴安岭东部，称为北方气旋。包括有蒙古气旋、东北低，称为北方气旋。包括有蒙古气旋、东北低压、黄河气旋和东北冷涡。压、黄河气旋和东北冷涡。其二是从我国长江中下游岛日本南部海上，成其二是从我国长江中下游岛日本南部海上，成为南方气旋。包括西南涡、江淮气旋、东海为南方气旋。包括西南涡、江淮气旋、东海

17、气旋和热低压。气旋和热低压。Page 12中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院北方气旋和南方气旋举例蒙古蒙古气旋气旋西南涡西南涡Page 13中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院西风带中短波槽 低纬度地区低纬度地区活动的低槽，称活动的低槽，称为南支槽。右图为南支槽。右图中从里海开始延中从里海开始延伸至阿拉伯海的伸至阿拉伯海的很深的西风槽（很深的西风槽（图中很长的褐色图中很长的褐色粗实线）即为一粗实线）即为一个南支大槽。个南支大槽。影响我国南影响我国南方地区的低槽，方地区的低槽，主要来源于高原主要来源于高原南侧的孟加拉湾南侧的孟加拉湾，常称之为孟加，常称之为孟加拉湾南支槽、印拉湾南支

18、槽、印缅槽或南支波动缅槽或南支波动等等。等等。南支槽南支槽Page 14中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院西风带中北支槽 由于中纬度由于中纬度西风带在经过青西风带在经过青藏高原时被分作藏高原时被分作两支，因此西风两支，因此西风急流也被分为两急流也被分为两支。而在北支西支。而在北支西风急流上出现的风急流上出现的西风槽称为北支西风槽称为北支西风槽，简称北西风槽，简称北支槽。如右图，支槽。如右图，位于我国东北地位于我国东北地区的西风槽就属区的西风槽就属于北支槽。（图于北支槽。（图中位于东北地区中位于东北地区的褐色的粗实线的褐色的粗实线）北支北支Page 15中国民航大学中国民航大学 空管学院

19、空管学院阻塞高压 在西风带长波槽脊的发展演变过程中，在脊不断在西风带长波槽脊的发展演变过程中，在脊不断北伸时，其南部与南方暖空气的联系会被冷空气所北伸时，其南部与南方暖空气的联系会被冷空气所切断，在脊的北边出现闭合环流，形成暖高压中心切断，在脊的北边出现闭合环流，形成暖高压中心，叫做阻塞高压，它是中纬度和高纬度地区大气对，叫做阻塞高压，它是中纬度和高纬度地区大气对流层中部和上部深厚的暖高压。由长波波辐增大而流层中部和上部深厚的暖高压。由长波波辐增大而形成的含有闭合高压中心的准静止的长波脊，它很形成的含有闭合高压中心的准静止的长波脊，它很少移动，持续时间又比较长，阻碍着上游西风气流少移动，持续时

20、间又比较长，阻碍着上游西风气流和天气系统的东移。阻塞高压主要出现在北半球，和天气系统的东移。阻塞高压主要出现在北半球，常和切断低压相伴出现。常和切断低压相伴出现。阻塞高压常呈准静止状态，移动缓慢，有时甚阻塞高压常呈准静止状态，移动缓慢，有时甚至西退。阻塞高压维持的时间平均为至西退。阻塞高压维持的时间平均为5 57 7天，有时天，有时可达可达2020天以上。所在地区往往形成持续的单一天气天以上。所在地区往往形成持续的单一天气，其东部多为持久的晴朗天气，西部多为降水天气，其东部多为持久的晴朗天气，西部多为降水天气。乌拉尔山和鄂霍次克海常有阻塞高压，当它们稳。乌拉尔山和鄂霍次克海常有阻塞高压，当它们

21、稳定维持时，中国南方多连阴雨天气；当乌拉尔山阻定维持时，中国南方多连阴雨天气；当乌拉尔山阻塞高压减弱崩溃时，常引起中国的寒潮爆发。塞高压减弱崩溃时，常引起中国的寒潮爆发。Page 16中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院阻塞高压 特点：特点：中高纬度（一般在中高纬度（一般在5050N N以北）高空有以北）高空有闭合暖高压中心存在，表明南来的强盛暖空气闭合暖高压中心存在，表明南来的强盛暖空气被孤立于北方高空。被孤立于北方高空。暖高至少要维持三天以上，但它维持时暖高至少要维持三天以上，但它维持时期内期内,一般呈准静止状态，有时可以向西倒退一般呈准静止状态，有时可以向西倒退，偶尔即使向东移动时

22、，其速度也不超过，偶尔即使向东移动时，其速度也不超过7 78 8经度天。经度天。在阻塞高压区域内，西风急流主流显著在阻塞高压区域内，西风急流主流显著减弱减弱,同时急流自高压西侧分为南北两支，绕同时急流自高压西侧分为南北两支，绕过高压后再会合起来，其分支点与会合点间的过高压后再会合起来，其分支点与会合点间的范围一般大于范围一般大于40405050个经度。个经度。Page 17中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院切断低压 在槽不断向南加深时，高空冷槽与北方冷空气的联系会在槽不断向南加深时，高空冷槽与北方冷空气的联系会被暖空气切断，在槽的南边形成一个孤立的闭合冷性低压中被暖空气切断，在槽的南边

23、形成一个孤立的闭合冷性低压中心，叫切断低压。心，叫切断低压。切断低压形成后，能维持切断低压形成后，能维持2 23 3天或更长时间。天或更长时间。切断低压大多发生在冷、暖空气都比较活跃的季节和地切断低压大多发生在冷、暖空气都比较活跃的季节和地区，以春、秋季较多，北美、西欧地区较多，北太平洋、北区，以春、秋季较多，北美、西欧地区较多，北太平洋、北大西洋以及亚洲大陆上空也有形成。我国东北地区春末夏初大西洋以及亚洲大陆上空也有形成。我国东北地区春末夏初出现的切断低压，称东北冷涡。出现的切断低压，称东北冷涡。切断低压内的天气因部位不同而有差异。低压前部（东和切断低压内的天气因部位不同而有差异。低压前部（

24、东和东南侧）因低层有冷暖空气交汇，常有锋面气旋波动发生，东南侧）因低层有冷暖空气交汇，常有锋面气旋波动发生，有云雨天气出现。后部（西侧）因不断有冷空气南下，常有有云雨天气出现。后部（西侧）因不断有冷空气南下，常有冷锋和切变线生成，有阵性降水出现。冷锋和切变线生成，有阵性降水出现。Page 18中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院切断低压特点特点：特点：它出现在对流层中上层，在它出现在对流层中上层，在300300百帕上表现最清楚。百帕上表现最清楚。地面图上有一冷性高压与它对应。地面图上有一冷性高压与它对应。切断低压是温压场结构比较对称的冷性气压系统。切断低压是温压场结构比较对称的冷性气压系

25、统。切断低压是西风带长波槽不断加深、南伸，直至槽切断低压是西风带长波槽不断加深、南伸，直至槽南端冷空气被暖空气包围并与北方冷空气主体脱离而南端冷空气被暖空气包围并与北方冷空气主体脱离而形成的闭合低压。它常常和阻塞高压相伴生成，并位形成的闭合低压。它常常和阻塞高压相伴生成，并位于阻高的东南或西南侧，与阻高共同构成了大气环流于阻高的东南或西南侧，与阻高共同构成了大气环流中阻塞形势。中阻塞形势。Page 19中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院阻塞高压例图阻塞高压切断低压建立例图阻塞高压切断低压建立例图Page 20中国民航大学中国民航大学 空管学院空管学院习题1.1.什么叫气旋和反气旋？气旋和反气旋各具有哪些主什么叫气旋和反气旋？气旋和反气旋各具有哪些主要特征？要特征？2.2.气旋和反气旋各分为哪几种？气旋和反气旋各分为哪几种？3 3.我国的气旋活动可分为哪两个气旋带？各包括哪些我国的气旋活动可分为哪两个气旋带？各包括哪些气旋？移动方向和移动速度大致如何？气旋？移动方向和移动速度大致如何？4 4.什么是冷性反气旋？什么是冷性反气旋？5 5.冷性反气旋的天气具有什么特点？冷性反气旋的天气具有什么特点？6 6.冷性反气旋活动地区和季节有什么特点？冷性反气旋活动地区和季节有什么特点？