b) 暖锋:暖气团起主导作用,推动锋面向冷气团一侧移动,称为暖锋。 图形
c) 准静止锋:冷暖气团势力相当,锋面很少移动的锋,称为准静止锋。(6小时无移动,24小时移动
在2个纬度之内) 图形
d) 锢囚锋:冷锋后部的冷气团与暖锋前的冷气团的交界面,称为锢囚锋。
图形 图形 图形
中性锢囚 冷式锢囚 暖式锢囚
2、 按锋伸展高度分类:
对流层锋:地面——对流层顶 地面锋:低层锋——700hap以下
高空锋:500hap以上,不接地
3、 大气环流分类P66
冰洋锋,极锋,副热带锋 图形
四、 锋面坡度 图形
1、 不连续面的概念,锋面近似为物质面——不连续面
a) 锋面是T,ρ的零级不连续面(气象要素本身不连续)
等温线在锋面上发生间断。 图形
b) 锋面是气压的一级不连续面(一阶导数不连续) c) 垂直与锋线的地转风(分量)是连续的 图形 2、 锋面坡度公式
图形 设x轴由暖气团指向冷气团,y轴平行地面锋线,求锋面倾角α tg??dz dx?PL?PN?dPL?dPN ?PL?PL?PL?dP?dx?dy?dz?L?x?y?z?展开??dP??PNdx??PNdy??PNdzN??x?y?z?
??PL?PN???PL?PN???PL?PN????dy????dx???dz?0 两式相减 ?????x??y??z???x??z??y∴得到锋面坡度
?PL?PN?dz?x?x —— ① tg?????PL?PNdx??z?z 由静力学方程和地转风方程
?PN?PL???Lg???Ng ?z?z?PN?P?f?NVgN L?f?LVgL?x?x
其中VgL和?VvgN是平行与锋线的地转风分量 代入①式得 tg??f??LVgL??NVgN?g??L??N? —— ②
代入状态方程 ?? tg??P 注意 PL?PN RTf?TNVgL?TVlgN?g?TN?TL? —— ③
②、③式为Margules锋面坡度公式
1?TN?TL? 2 ?T?TN?TL
令 Tm? ?Vg?VgL?VgN Vgm?1VgL?VgN? ?2 代入③式得
f?2Tm?TL??2Vgm?VgN???2Tm?TN??2Vgm?VgL? tg??? g?T?Vgff ?2tg??2Tm?2Vgm
g?Tg?f??Vg ?tg???T?Vmgm?
g??T? ∵在实际计算中Vgm比较小,可略去
?Vgf ∴tg??Tm —— ④
g?T3、 讨论:
a) 锋面的坡度与f成正比,高纬锋面坡度大于低纬 ?f?2?sin??
赤道上 f?0tg??0
b) 锋面的坡度与锋两侧的温度差成正比,温度差越大,坡度越小。 若 ?T?0tg?????90 无锋面 c) 锋面的坡度与锋两侧平行与锋的地转风分量差成正比 图形
风呈气旋性切变
风速差越大,坡度越大。 ?Vg?0tg??0
oVgL?VgN?0
d) 锋面坡度与平均温度成正比
Tm越高,坡度越大,冬季坡度小于夏季
4、实际计算tg? 图形
11~ 5020011~ 南方(低纬)锋面坡度 200500 我国统计结果:北方(高纬)锋面坡度
冷锋的坡度大于暖锋和静止锋
第三节 锋面附近气象要素场的特征
一、 锋面附近温度场的特征
1, 温度水平分布
特征:锋区内温度水平梯度比两侧气团内温度水平梯度大 ① 地面锋线附近有较大温差
② 高空等压面图上锋区内等温线的密集区,高空锋区走向与地面锋线基本平行,随高度升高向冷空
气倾斜
③ 锋区内有冷平流为冷锋;有暖平流为暖锋;无平流(弱),少移动为准静止锋
图形 ④ 锢囚锋温度场
中性锢囚:高空暖舌在地面锋线上
冷式锢囚:高空暖舌在地面锋线后 暖式锢囚:高空暖舌在地面锋线前 实际上,一般只做中性锢囚锋图形
2, 温度垂直分布
特征:锋区内温度垂直梯度比两侧气团小——锋区逆温,等温,温度直减率小 图形
3, 位温的分布P70图2.6(e)
图形
① 特点:锋区内的位温线特别密集且与锋区平行
② 说明:??T??1000???p?ARCP
取对数,并对z取偏导
ln??lnT?ARlnP?C CP1??1?TAR1?P ????zT?zCPP?z 代入状态方程和静力学方程
?P???g P??RT ?z有
?????TAg????? ?zT??zCP??TdTAg ?d?? ??zdzCP其中 ???得到:
??????d??? ?zT???0 位温随着高度的升高而增大 ?z????0 位温随着高度的升高而增大得很快 ?z 气团内??0?d???0 ?锋区内 ??0?d?? ? 结论:a)
??位温垂直梯度在锋区内比气团内大得多——锋区内等位温线密集 ?z b)空气质点在锋面上移动,在绝热条件下位温守恒,因此等位温面平行与锋面,等位温面同锋面
一致随高度向空气倾斜
c)实际工作中用?se~?
二。锋面附近气压场的特征
1。特征:等压线通过锋面时有较大的弯折,折角指向高压,锋线处于低压槽中。 2。说明:设x轴垂直于锋线,由暖指向冷。y轴平行于锋线。 锋面是密度零级不连续面
由锋面坡度:
?pL?pN?dz?x?x tan?????pL?pNdx??z?z?p???g ?z代入静力学:
?pL?pN??x tan???xg(?L??N)?tan??0
?L??N
结论:a. pL?pN锋线附近气压梯度连续。
b.锋线附近气压梯度不连续。即等压线穿过锋线时有弯折。
?pL?pn??x 满足,则折角指向高压,既锋线落在低压槽中。 c.?x三。锋附近变压场的特征。 气压随时间变化称变压 图形
1。冷锋前为负变压,后为正变压。 2。暖锋后均为负变压,但代数值前小后大。 特征:锋前变压代数值小于锋后变压代数值。 说明:
设坐标如前:x垂直锋线,y平行于锋线,锋面为密度不连续面。