1、辅助天气图分析河北省气象培训中心教学要求n掌握剖面图的定义；n了解空间垂直剖面图和时间垂直剖面图的绘制和分析；n了解单站高空风图的填绘和分析。 剖面图有两种，即空间垂直剖面图和时间垂空间垂直剖面图和时间垂直剖面图。直剖面图。空间垂直剖面图取水平距离水平距离（即剖（即剖线）为横坐标，线）为横坐标，以高度或气压的对数高度或气压的对数为纵坐标。为纵坐标。在需要较详细地分析某一天气系统或某一地带的天气情况时制作。时间垂直剖面图是以时间垂直剖面图是以时间时间作作横坐标，横坐标，以高度或气压的对数高度或气压的对数作纵坐标，作纵坐标，用来了解某一点（测站）上空一些气象要素随时间的连续变化情况。图图3.13.
2、1dTZdTZ位温： 气块从它原有的温度和压强经绝热膨胀或压缩到标准气压（1000百帕）时所具有的温度，在干绝热过程中，位温守恒。它可以用来比较不同气压情况下的空气快的热力差异，如稳定度问题。 一般情况下，温度是随高度的增加而减小的，如果大气层结稳定，则等位温线较为密集，且位温随高度递增。图3.2 等温线与等位温线分布图 分析位温时，天气过程要能够满足绝热条件或近于满足绝热条件，因此在有降水等非绝热增温天气过程中，要考虑位温的变化，或改用其他的保守参数，如：假相当位温。 假相当位温： 未饱和空气块先干绝热热线抬升到凝结高度后，再湿绝热抬升，等全部水汽潜热释放出来，且所有凝结物均落出气块，气块干
3、绝热压缩到1000百帕时所具有的温度。 假相当位温，在干绝热过程和湿绝热过程中均守恒，因此在水汽较为充沛的地方或时段，分析假相当位温。图图3.33.3（二）时间垂直剖面图（二）时间垂直剖面图 时间垂直剖面图以纵坐标表示高度或气压的对数纵坐标表示高度或气压的对数，以横坐标表示时间，横坐标表示时间，时距可根据需要和观测资料的多少而定。为了便于分析系统的过境时间，时间坐标的时间坐标的方向，通常根据天气系统的移动方向来选择：方向，通常根据天气系统的移动方向来选择：对于天气系统是自西向东移动的，剖面图的起始时间应列在右端，时间从右向左推进（见图）对于天气系统主要自东向西移动的，起始时间应列在左端，时间从
4、左向右推进。这样，在剖面图上分析出来的系统，可与等压面图上的系统对照。例如，等压面图上西风槽前为西南风，槽后为西北风，剖面图上槽线前后风的分布也是如此。高空风时间垂直剖面图 图上，各个时间所填写的气象要素和分析项填写的气象要素和分析项目可以根据工作需要来选择，目可以根据工作需要来选择，常用的有温度、温度、湿度、风、气压（或位势高度）湿度、风、气压（或位势高度）等。为了便于比较，对于气温、气压和湿度等要素可绘成等值线。 时间垂直剖面图，虽然不能表示同一时刻某一垂直剖面上的大气状况，但能表示某一测站上表示某一测站上空大气状态随时间变化的情况。空大气状态随时间变化的情况。特别在研究某一天气过程经过某
5、一测站所引起的天气变化时，它是一个很好的工具。n温度层结曲线是由探空资料点绘出来的，表示测站上空气温垂直分布的情况，也称为环境曲线，它在各层的斜率即代表各层的实际温度递减率；n露点层结曲线也是由探空资料得到的，表示测站上空水汽垂直分布情况；n状态曲线是指气块上升过程中其温度的变化曲线，由于气块在水汽未饱和时按干绝热递减率降温，在饱和后按湿绝热递减率降温，因此状态曲线是由饱和点以下的干绝热线和饱和点以上的湿绝热线组成二、T-lnP图的应用n常用特征高度和指数的意义及应用 n 抬升凝结高度LCL：指气块绝热上升达到饱和时的高度。在T-lnP图上是通过地面温压点B的干绝热线与通过地面露点A的等饱和比
6、湿线的交点C所在的高度为LCL。超过这个高度就有水汽凝结现象，故LCL的高低反映了云底的高低。n 自由对流高度LFC: 指在条件性不稳定气层中，气块受外力抬升，由稳定状态转入不稳定状态的高度。图上状态曲线与层结曲线的由下向上的第一交点D所在高度为LFC。在此点之上气块的温度大于环境温度，故即使不加外力，气块也能继续加速上升，使对流能自由地得到发展， LFC的高低决定了对流所需抬升力的强弱。二、T-lnP图的应用n 对流凝结高度CCL:指假设地面水汽不变，而由于地面加热作用，使层结达到干绝热递减率，在这种情况下气块干绝热上升达到饱和时的高度。在图上通过地面露点A的等饱和比湿线与层结曲线交点F的高
7、度即为CCL。它是空气热对流开始凝结的高度，可用来估计气团内部局地热对流产生的对流云云底高度。n 对流温度Tg：指气块自对流凝结高度干绝热下降到地面时所具有的温度。在图上，由F点沿干绝热线下降到达地面时所对应的温度为对流温度Tg，Tg-T的大小决定着局地热对流发生的难易，若地面加热使气温能超过Tg，则就有发生热对流的可能，否则将不会产生热对流。二、T-lnP图的应用n 对流上限：为对流所能达到的最大高度，也是经验云顶、平衡高度ELC。在图上，状态曲线与层结曲线由下向上的第二交点E所在高度。n 0层高度：指环境温度为0所对应的高度，是形成冰雹条件的一个特征参数。一般在600hPa上下，约4km高
8、，有利于冰雹的产生。 二、T-lnP图的应用n 沙氏指数SI：SI=T500-TS，其中T500为500hPa上的实际温度，TS是850hPa等压面上的湿空气团沿干绝热线上升到达凝结高度后，再沿湿绝热线上升至500hPa时所具有的气团温度。理论上SI负值愈大，愈有利于不稳定。单位：。 n K指数: K=(T850-T500)+Td850-(T-Td)700，K指数是一个经验指标，它同时反映了大气层结稳定度和中低层的水汽条件。一般K值越大，潜能越大，大气越不稳定。单位：。二、T-lnP图的应用n 对流有效位能CAPE :即气块在给定环境中绝热上升时的正浮力所产生能量的垂直积分，是风暴潜在强度的一个重要指标。在图上，CAPE正比于气块上升曲线和环境温度曲线从自由对流高度（LFC）至平衡高度（ELC）所围成的正面积区域。单位：Jkg-1。n 对流抑制有效位能CIN :CIN正比于图上自由对流高度下的负面积，表示要发生对流需克服的能量。CIN太大，抑制对流程度，对流不易发生；太小，不稳定能量不易在低层积聚，易发生不太强的对流。
