1、1航海气象与海洋学航海气象与海洋学商船学院航海教研室主讲 陈登俊27 中小尺度天气系统 雷暴、飑线和龙卷雷暴、飑线和龙卷 3中尺度中尺度系统系统水平范围十几公里至二三百公里，生命周水平范围十几公里至二三百公里，生命周期几小时至十几小时的天气系统，主要有期几小时至十几小时的天气系统，主要有雷暴群雷暴群（多单体（多单体雷暴）、雷暴）、飑线飑线等。等。 小尺度小尺度系统系统水平范围几十米至十几公里，生命期几分水平范围几十米至十几公里，生命期几分钟至几小时的天气系统，有钟至几小时的天气系统，有雷暴单体、龙卷雷暴单体、龙卷等。等。 中小尺度系统特点：中小尺度系统特点： 运动运动不遵从地转平衡和静力平衡不
2、遵从地转平衡和静力平衡关系。关系。大气层结不稳定大气层结不稳定。强对流性天气强对流性天气，强阵性大风、阵雨和冰雹等。，强阵性大风、阵雨和冰雹等。雷达雷达、卫星探测和中尺度天气分析、卫星探测和中尺度天气分析等方法。等方法。 4一、雷暴（一、雷暴（ThunderstormThunderstorm） 1 1、概述、概述 1 1）定义）定义 积雨云中发生的激烈放电、雷鸣现象，一般伴有阵积雨云中发生的激烈放电、雷鸣现象，一般伴有阵 雨，所以常与雷雨通称。雨，所以常与雷雨通称。 产生雷暴的产生雷暴的积雨云积雨云叫做叫做雷暴云雷暴云或或雷暴单体雷暴单体，是小尺度天，是小尺度天 气系统。多个雷暴单体成群成带地
3、聚集在一起，叫做雷气系统。多个雷暴单体成群成带地聚集在一起，叫做雷 暴群或雷暴带（又称多单体雷暴）。暴群或雷暴带（又称多单体雷暴）。 普通雷暴普通雷暴伴有阵雨的雷暴伴有阵雨的雷暴。 强雷暴强雷暴伴有暴雨、阵性大风、冰雹、龙卷等强对流伴有暴雨、阵性大风、冰雹、龙卷等强对流 天气的雷暴，也叫天气的雷暴，也叫“强风暴强风暴”。包括飑线、。包括飑线、多单体风暴和超级单体风暴。多单体风暴和超级单体风暴。 2 2）活动地区）活动地区 低纬多低纬多于中纬，中纬多于高纬；于中纬，中纬多于高纬；山地多于平原，内陆多于海洋。山地多于平原，内陆多于海洋。 3 3）季节性：）季节性：夏季夏季出现出现较多较多，冬季几乎
4、绝迹。，冬季几乎绝迹。 54 4）分类）分类 热雷暴热雷暴，由热力对流作用引起的雷暴，一般形成于气团，由热力对流作用引起的雷暴，一般形成于气团内部，陆上出现在夏季午后，海洋上发生在后半夜至凌晨前后；内部，陆上出现在夏季午后，海洋上发生在后半夜至凌晨前后；雷暴强度不大，历时短暂，很少移动雷暴强度不大，历时短暂，很少移动。 动力雷暴，动力雷暴，由动力抬升作用引起的雷暴，由动力抬升作用引起的雷暴，一般影响一般影响 范围大，维持时间长，强度强（强雷暴），坏天气范围大，维持时间长，强度强（强雷暴），坏天气 比较严重比较严重。 动力抬升作用动力抬升作用 锋面抬升、锋面抬升、 低层气流辐合抬升（低压低层气流
5、辐合抬升（低压、槽、东风波、切变线、槽、东风波、切变线、 热带气旋等）热带气旋等） 地形抬升。地形抬升。 672 2、雷暴单体的生命史及天气特征、雷暴单体的生命史及天气特征 1 1）发展阶段）发展阶段积云阶段积云阶段 主要特征：主要特征：上升气流上升气流贯穿于整个云体。贯穿于整个云体。地面风地面风一般一般很弱很弱，风向不定风向不定，低空有向云区的辐合气流，低空有向云区的辐合气流，气压较低气压较低，气温，气温较高，较高，地面相对湿度减小地面相对湿度减小。 2 2）成熟阶段）成熟阶段 特征：特征： 开始开始产生降水产生降水。雷暴。雷暴移行方向的后侧移行方向的后侧地面出现地面出现阵性阵性大风大风。云
6、与地或云与云之间发。云与地或云与云之间发生大气放电现象，出现闪电和生大气放电现象，出现闪电和雷鸣。雷鸣。雷暴云下方形成雷暴高雷暴云下方形成雷暴高压（冷性）压（冷性）。 83 3、强风暴的一般天气特征、强风暴的一般天气特征 大风、暴雨、冰雹、龙卷大风、暴雨、冰雹、龙卷 等严重天气现象。等严重天气现象。 下击暴流下击暴流 形成雷暴高压的下沉气流形成雷暴高压的下沉气流 非常强大时，到达地面后非常强大时，到达地面后 转变为很强的水平气流，转变为很强的水平气流， 在地面上或地面附近引起在地面上或地面附近引起 灾害性大风。灾害性大风。风向大约偏风向大约偏 离地面盛行风向离地面盛行风向2020 3030 。
7、 3 3）消散阶段）消散阶段 主要特征：主要特征：下沉气流下沉气流占据了云占据了云体的主要部分。体的主要部分。 9二、飑线（二、飑线（Squall LineSquall Line） 1 1、概念、概念 排列成带状的雷暴群排列成带状的雷暴群（或积雨云带）构成的（或积雨云带）构成的风向、风向、风速风速发生发生突变突变的狭窄的的狭窄的强烈对流天气带强烈对流天气带。 2 2、天气特征、天气特征 飑线前：飑线前：偏南风偏南风（北半球），（北半球），天气较好天气较好，常伴有，常伴有 中尺度低压；中尺度低压； 飑线后：扁长的飑线后：扁长的雷暴高压带雷暴高压带和明显的和明显的冷中心冷中心， 风向急转风向急转为
8、为偏北、偏西风（偏北、偏西风（北半球），北半球），风力大增，风力大增， 雷暴高压后方有时还伴有尾流低压，雷暴高压后方有时还伴有尾流低压，飑线沿线到飑线沿线到 后部高压区内，后部高压区内，暴雨、冰雹、龙卷暴雨、冰雹、龙卷等天气。等天气。 因此，因此，飑线过境时飑线过境时，出现，出现风向突变、风速急增、气压猛升、风向突变、风速急增、气压猛升、气温骤降气温骤降等剧烈天气变化。等剧烈天气变化。 1011飑线与冷锋的比较飑线与冷锋的比较飑飑 线线 尺度：尺度：中尺度天气系统，几十到几中尺度天气系统，几十到几百公里。百公里。天气：天气：天气恶劣，变化剧烈而短促。天气恶劣，变化剧烈而短促。移速：移速：比较快
9、，是冷锋的比较快，是冷锋的2 23 3倍。倍。生命史：生命史：几十分钟到十几小时。几十分钟到十几小时。日变化：日变化：明显，上午弱，午后强，明显，上午弱，午后强，傍晚弱。傍晚弱。性质：性质：在气团内部发生发展在气团内部发生发展. .冷冷 锋锋天气尺度，达数千公里。天气尺度，达数千公里。大范围持久坏天气。大范围持久坏天气。平均移速平均移速303040Km/h40Km/h。数天。数天。无明显日变化。无明显日变化。两种性质不同的气团的交两种性质不同的气团的交接面接面。123 3、与冷锋的区别、与冷锋的区别 冷锋冷锋是是两种不同性质气团两种不同性质气团的的分界面分界面，是，是大尺度系统大尺度系统， 飑
10、线飑线是在是在同一气团内部同一气团内部形成和传播的形成和传播的中尺度系统中尺度系统； 飑线飑线附近的附近的天气天气现象比冷锋天气现象比冷锋天气剧烈剧烈，气象要素的变气象要素的变 率率亦比冷锋附近亦比冷锋附近大大； 飑线移速快于飑线移速快于冷锋移速；冷锋移速；飑线强度有飑线强度有明显的明显的日变化日变化， 冷锋没有。冷锋没有。 飑线飑线常见于常见于暖湿热带气团暖湿热带气团中，在中纬度地区多产生在温带气中，在中纬度地区多产生在温带气旋旋冷锋前方冷锋前方附近的附近的暖区暖区中。中。 三、龙卷（三、龙卷（Spout / TornadoSpout / Tornado） 1 1、概述、概述 1 1）定义）
11、定义 和强对流云相伴和强对流云相伴出现的、具有垂直轴的小范围强烈出现的、具有垂直轴的小范围强烈 涡旋，是破坏力很大的涡旋，是破坏力很大的小尺度风暴小尺度风暴系统。系统。 13142 2）结构特点）结构特点 有如同有如同“象鼻子象鼻子”一样的一样的漏斗状云柱漏斗状云柱自对流云底盘旋而下。自对流云底盘旋而下。 有时成对出现，一个是气旋式的，另一个是反气旋式的，有时成对出现，一个是气旋式的，另一个是反气旋式的， 气旋式龙卷较为常见气旋式龙卷较为常见。 3 3）产生条件）产生条件 强的层结不稳定性强的层结不稳定性，因此产生龙卷的雷暴云比别的雷暴云，因此产生龙卷的雷暴云比别的雷暴云 更高、更强。更高、更
12、强。 4 4）出现时间）出现时间 主要出现在主要出现在春春、夏季夏季，陆地上以下午到傍晚的机会居，陆地上以下午到傍晚的机会居多，多，海上海上一般出现一般出现在在清晨清晨6h6h前后前后。5 5）发生地区）发生地区 墨西哥湾、地中海和孟加拉湾墨西哥湾、地中海和孟加拉湾上空，水龙卷出现最频上空，水龙卷出现最频 繁。繁。我国南海我国南海西沙群岛一带，一年四季均可出现，尤西沙群岛一带，一年四季均可出现，尤 以以8 8、9 9月为最多月为最多。美国是龙卷出现最多的国家。美国是龙卷出现最多的国家。 152 2、一般特征、一般特征 水平范围很小；水平范围很小； 持续时间很短；持续时间很短； 移动移动路径多为直线，漏斗状云柱路径多为直线，漏斗状云柱的的倾斜方向倾斜方向，通常，通常 指示指示龙卷移动的方向龙卷移动的方向； 中心气压极低中心气压极低，可低至，可低至400hPa400hPa以下，甚至达到以下，甚至达到200hPa200hPa。 风力大风力大，最大可达，最大可达100100200m/s200m/s，风速自中心向外增，风速自中心向外增 大，在距中心数十米的区域达到最大，再往外，风速大，在距中心数十米的区域达到最大，再往外，风速 便迅速减小。便迅速减小。 破坏力巨大破坏力巨大。
