文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 第三章-气团和锋

第三章-气团和锋

第三章-气团和锋
第三章-气团和锋

第三章气团和锋

第一节气团

§3.1.1 气团的概念

气团是指这样一团空气,即是指气象要素(主要指温度和湿度)水平分布比较均匀的大范围的空气团。在同一气团中,各地气象要素的垂直分布(稳定度)几乎相同,天气现象也大致一样。气团的水平尺度可达几千公里,垂直范围可达几公里到几十公里,常常从地面伸展到对流层顶。

这种性质几乎一样的气团是如何形成的哪?首先,性质比较均匀的广阔地球表面,是气团获得比较均匀属性的首要条件。空气在性质比较均匀的广阔地球表面上空停留或缓慢移动,通过大气中各种尺度的湍流、系统性垂直运动、蒸发、凝结和辐射等物理过程与地球表面进行水汽和热量交换,经过足够长时间交换才能获得下垫面的温度、湿度和稳定度等物理属性。

空气运动对气团的形成也有很大影响。下沉辐散运动可以使大气中温度、湿度的水平梯度减小,增加大气中温、湿特性的水平均匀性。稳定的环流使空气能较长时间地缓慢移动在温、湿特性比较均匀的下垫面上,使空气能够有足够长的时间取得下垫面温、湿特征。

具有形成气团温、湿属性比较均匀条件的地区称为气团源地。

当气团在广大的源地上取得大致与源地相同的物理属性后,离开源地移至与源地性质不同的下垫面时,二者间又产生了热量与水分的交换,则气团的物理属性又逐渐发生变化,这种变化称为气团变性。

§3.1.2 气团的分类

(1)地理分类法—按照发源地的纬度分类

北极气团:北极地区全年都是冰雪覆盖的北冰洋,下垫面性质较均匀,盛行反气旋环流,在这个地区上形成的气团称为北极气团(或冰洋气团)。

极地气团:靠近极圈的高纬广大地区(冬半年为冰雪覆盖,夏季冰雪覆盖区仅限于极圈附近),冬季受反气旋环流控制,夏季亦有弱辐散,在这个地区上形成的气团称为极地气团。

热带气团:在副热带高压及其以南的广大信风区内形成的气团称为热带气团。

赤道气团:赤道地区形成的气团称为赤道气团。

气团又有大陆性与海洋性之分,这时根据气团内部的湿度高低来区分。

(2)热力分类法:根据气团的温度和气团所经过的下垫面温度对比来划分的。

冷气团:当气团向着比它暖的下垫面移动时称为冷气团。冷气团所经之处气温将下降。

暖气团:当气团向着比它冷的下垫面移动时称为暖气团,所经之处气温将升高。

§3.1.3 气团的发源地

冷气团主要生成于西伯利亚、加拿大北部、北极地方、鄂霍茨克海以及南极大陆等。冬季停留在被雪和冰覆盖的地表面上,由于辐射冷却,地面附近的气温显著下降。

暖气团主要在亚热带高压圈内生成。如南北两半球的太平洋、大西洋等的亚热带海洋、夏季的欧亚大陆、非洲北部、美国西部、澳大利亚,还有北半球冬季的北非以及南半球冬季的澳大利亚和非洲南部。

第二节锋

§3.2.1 锋的概念

若想理解锋的概念,首先要了解锋面、锋区和锋线。

在大气科学中,一般将在热力学场和风场具有显著变化的狭窄倾斜带定义为锋面,它具有较大的水平温度梯度、静力稳定度、绝对涡度以及垂直风速切变等特征。

从气团概念来看锋面,锋面可以定义为冷、暖两种不同性质气团之间的过渡带,这种倾斜过渡带称为锋区。

锋面与地面相交的线,叫做锋线。

习惯上我们把锋面和锋线统称为锋。

§3.2.2 锋的尺度和结构

锋区的水平宽度约为几十公里到几百公里,一般是上宽下窄,在天气图上只是一条线。锋面随高度向冷区倾斜,暖空气在上面,冷空气在下面。沿锋面的尺度(锋面长度)一般为1000~2000公里。

沿锋面这一维,属于中—尺度(200-2000km);而跨锋面这一维,属于中—尺度(20-200km);锋面在垂直方向上的厚度应属于中—尺度,一般大约1-2km,为浅层系统。

§3.2.3 锋的分类

对锋分类可有几种方法:

(1)根据锋在移动过程中冷暖气团所占有的主次地位,可将锋分为:冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋。在天气分析当中,这类分类用得最多。

(2)根据锋在垂直方向上的伸展高度,可分为地面锋和高空锋。

(3)根据锋面两侧不同性质气团来源的地理位置不同,可将锋分为冰洋锋、极锋和赤道锋。

在这里,我们主要介绍冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋。

冷锋:锋面移动过程中,冷气团起主导作用,冷气团推动暖气团向暖气团一侧移动,这类锋面称为冷锋。一般在冷锋过境时,气温会下降。

暖锋:锋面移动过程中,暖气团起主导作用,推动冷气团向冷气团一侧移动,这类锋面称为暖锋。一般在暖锋过境时,气温会升高。

准静止锋:当冷、暖气团的势力相当时,锋面的移动十分缓慢或相对静止,这种锋面称为准静止锋。实际工作中,经常将6小时间隔内,锋面位置变化小于一个纬距的锋面定为准静止锋。

锢囚锋:由冷锋赶上暖锋或者两条冷锋迎面相遇叠并而成的锋面称为锢囚锋。在锢囚过程中,冷锋的上侧的暖空气被抬离地面上升,凌驾在上空。

如果冷锋后的冷空气团比暖锋前的冷空气团冷,称之为冷式锢囚锋;如果冷锋后的冷空气团比暖锋前的冷空气团暖,称之为暖式锢囚锋;如果冷锋后的冷空气团与暖锋前的冷空气团的温差较小,称之为中性锢囚锋。两条锋面在空间的交接点,称之为锢囚点。

锋的分类如图1.3.1和1.3.2所示。

地面锋主要指锋面垂直方向的伸展位置主要位于大气低层。地面锋一般认为是在水平面气压图上的一个强的水平温度梯度带。它经常与降水相关联,可造成局地的强烈天气,同时可以为更小尺度的天气系统的不稳定发展提供一个背景场。

高空锋主要指位于对流层上层的锋面。它与急流和急流轴相伴随。它对从中纬度气旋到对流尺度的天气系统中的强迫垂直运动起着十分重要的动力作用。另外,高空锋为对流层与平流层之间的物质和能量等垂直输送起着重要作用。

§3.2.4 锋面附近气象要素场的特征

(1)锋面附近温度场的特征

在同一等压面或等高面上锋区内的等温线特别密集,密集程度越强,表示锋面愈强。因为暖空气团的温度比冷空气团的温度高,所以在锋区内出现了“下冷上暖”的逆温或等温现象,称之为锋面逆温。如图1.3.3所示。

图1.3.1 锋的分类

(a)冷锋;(b)暖锋;(c)准静止锋

图2.2

图1.3.2 锢囚锋的分类

(a)冷式;(b)暖式;(c) 中性

图1.3.3 锋面附近的等温线和等位温线垂直分布

(2)锋面附近气压场的特征

在地面图上,一般锋面位于气压槽中,等压线通过锋面时呈气旋式弯曲,折角指向高压,也即指向远离气旋的方向。如图1.3.4所示。

(3)锋面附近风场的特征 由于地面锋位于气

压槽内,锋线附近的风场

具有气旋性切变,而地面

摩擦作用可使这种气旋性

切变更加明显。同时,地

面摩擦导致锋线附近强的

风场辐合。锋面附近的风

场气旋性切变包括风速切

变和风向切变。有些情况下,风速切变比风向切变明显,有时风向切变比风速切变明显,有些情况下两者都非常明显。

图1.3.5表示锋附近常见的几种气压场与风场的型式。

§3.2.5 锋面气旋的概念

锋面气旋是指在气旋中有锋面,温度场是不对称的。一般在中高纬的气旋大都是锋面气

旋。锋面气旋的天气都产生在锋面附近。

也有的气旋中并不存在锋面,这类气旋叫做无锋面气旋,如热低压,高空冷涡和热带气

旋等。

图2.5 图1.3.5 锋附近常见的几种气压场与风场的型式 图1.3.4 锋面附近气压场的特征

§3.2.6各类锋面所伴随的天气特征

(1) 冷锋前坏天气

当700mb 高空槽线位于地面锋线附近或锋前时,锋前由较远处向锋线一般依次出现下

列云系:卷云-卷层云-高层云或复高积云-降水性高层云或雨层云或层积云等。高空槽和冷锋过后,偏北风加大,云层变薄,天气即转好。

若冷锋前的暖空气比较干燥,则锋前后均无云,锋面过境只出现风沙或吹雪,这种锋也称为干冷锋。

在夏半年,暖空气层结不稳定时,由于锋面猛烈抬升,锋前可形成积雨云并伴有雷阵雨天气。

冷锋前坏天气的云系如图1.3.6和图1.3.7所示。

(2) 冷锋后坏天气

当700mb 的高空槽线落在地面锋线的后

面时,如果暖空气比较湿而稳定,则锋前的天

气由晴转为多云(中高云)天气,冷锋过后,

风雨交加,700mb 高空槽过后大于即停,转

为中云天气,待500mb 高空槽过后才会转为

晴或高云天气。

但在高寒地区,如严冬季节在东北和西北地区,锋上仅有卷层云,也有降雪。如果暖空

气已层结不稳定,则在雨层云中可能发展成积雨云和雷阵雨天气。 图1.3.8 冷锋后坏天气的云系 图1.3.6 冷锋前坏天气的云系

图1.3.7 夏半年第二型冷锋天气示意图

冷锋后坏天气的云系如图1.3.8所示。

(3)暖锋天气

降水发生在锋前还是锋后,主要看暖锋低空的辐合强度和高空槽线的位置而决定。若暖锋低层辐合明显,且700mb槽线或气旋式曲率大的地方大致在地面暖锋上空,则暖锋前降水较大;若700mb槽线或气旋式曲率大的地方在暖锋后很远,而暖锋上空的700mb等高线又具有反气旋曲率,则降水将在暖区发展。

同样,若暖空气层结不稳定,暖锋上也可发展积雨云和雷阵雨天气;相反,当暖空气很干燥,水汽含量很少时,锋面上可能只有中高云、甚至无云出现。

暖锋云系如图1.3.9所示。

(4)准静止锋

准静止锋云系可分为两类:一

类是无降水或仅有层积云和雨量极

小的零星降水。它们多半处在高压

控制下,锋上暖空气中没有显著的

云,在锋面稳定层下有冷湿空气沿

地形抬升而形成层积云,锋上暖空

图1.3.9 暖锋的云系

气较干,沿锋面则没有明显的云系

出现。

另一类是有显著的降水,锋上暖空气

有较强的上升运动,因为静止锋往往坡度

较小,暖空气要滑升到距地面锋线一段距

离才能有明显的降水,降水区不一定从地

面锋线开始;但若锋面坡度稍大,地面辐

合又强,降水区就可从锋线开始,雨区北

界位置往往与700百帕切变位置一致。准

静止锋停滞某地区时,就使该地区产生连

阴雨天气。准静止锋云系如图1.3.10所

示。

图 1.3.10 准静止锋

云系

(5)锢囚锋

锢囚锋是由冷锋赶上暖锋或是两条冷锋迎面相遇,把暖空气抬到高空而在原来锋面下面又形成新的锋面。它的云系也是由两条锋面的云系合并而成,所以天气最恶劣的地区及降水区多位于锢囚锋附近,云系多为高层云(雨层云)、复高积云和层积云等。降水区的宽度,一般从地面锋线至700mb 槽线。

当锢囚锋随时间推移时,由于暖空气被抬升的高度越来越高,云底高度也就越来越高,云越来越薄,而锋下的锢囚锋面上所形成的新云系就获得发展。

锢囚锋云系如图1.3.11所示。

§3.2.7 锋生和锋消

锋生一般是指密度或温度不连续形成的一种过程,或者是指已有一条锋面存在,其密度

(或温度)水平梯度增大的过程。锋消是指与锋生过程相反的过程。

锋生函数 ,|θ?|表示位温水平梯度的绝对值。 选择x 轴平行于锋(或锋生线),则 ;y 轴由冷空气指向暖空气,即由位温低值指 向位温高值且与等位温线垂直,所以 。

F>0 表示锋生 F<0 表示锋消

锋生的条件 锋消的条件 (1) 平流在锋生中的作用

图1.3.11暖式锢囚锋天气(a)和冷式锢囚锋天气(b ) 0=??x θ0>??y θ0 0 00 0 02222>??=??<y F y F F y F y F F ;;;;v F ??-=θ2z

y w y y v dt d y F ????-????-??=

θθθ)(y dt d dt d

F ??=?=θθ||

下图为平流锋生的流场分布。

图中表示位温,θ1< θ2即对应T1

箭头表示风向和风速的大小。第一种情形对应暖

平流,风速沿气流方向(或暖平流方向)减小而

锋生;第二种情形为冷平流,风速沿气流方向(或

冷平流方向)减小,形成锋生;第三种情形为两

者的综合。

在实际工作中,对流层低层天气图上最有利于产生锋生的温压场的配置模型有如下图所示几种:

图1.3.13 最易导致锋生的温压场模型

(2)垂直运动在锋生中的作用

当大气层结稳定时,

),

(0

d

γ

γ

θ

>

>

?

?

z

若运动

场中垂直速度自低温一侧向

高温一侧减小时,

(),0

y

w

<

?

?

则有锋生作用

图1.3.14 垂直运动分布造成的锋生和锋消

(图中带箭头线表示垂直速度,长短同速度大小成正比)

图 1.3.12 水平风速汇合时的。

则锋消

时,

;当

时才有锋生

只有当

F

y

v

2

F

y

v

,0

<

>

?

?

>

<

?

?

>

?

?

y

θ

z

y

w

F

?

?

?

?

-

=

θ

3

(F 3>0);若垂直速度自低温一侧向高温一侧增大时)0y w (>??,则有锋消作用(F 3<0)。如图1.3.14所示。当大气层结不稳定时)(γγ

θ,若运动场中上升运动自低温一侧向高温一侧加大时,F 3>0,则有锋生作用;若运动场中上升运动自低温一侧向高温一侧减小时,F 3<0,则有锋消作用。

(3) 非绝热加热 当 随着时间增大(存在非绝热加热过程)时,0>dt

d θ,若加热向暖空气一边增大或加热向冷空气一边减小时,F 1 >0,则有锋生;这样,以暖空气加热,冷空气冷却最为有利。当 随着时间减小时,

0

实际大气中,太阳辐射,水汽蒸发或凝结等都属于非绝热过程。 在近地面层影响锋生锋消的主要因子是非绝热加热过程,并且以太阳辐射过程和边界层的热传递为主。

而在对流层低层,水平运动是锋生的主要因子,垂直运动较小,占次要地位。

在对流层中层,水平汇合和垂直运动项对锋生锋消同等重要。在大气层结稳定和没有凝

结的情况下,垂直运动起着锋消作用;凝结潜热释放一般起锋生作用。

在对流层高层或对流层顶,水平汇合是锋生锋消的重要因子。

自由大气中饱和凝结潜热释放对锋生有重大作用。潜热释放主要集中在锋区暖空气一侧,有利于锋生,这种过程可以抵消暖空气绝热上升冷却而造成不利于锋生的作用。

第三节 气团、锋、锋面气旋、急流的相互联系

§3.3.1 高低空流型的变化和系统的相互配置

地面闭合系统到高空变为波状流型,可由高空等压面图上等高线弯曲曲率最大并且风向

气旋性切变最明显的地方可定出高空槽线位置,则高空槽前对应着地面上的锋面气旋(低压),高空槽后则对应着地面冷高压。

)(1dt d y F θ??=

§3.3.2 低压轴线随高度的变化

地面锋面气旋中心(即地面低压中心)与高空槽区低值中心的连线叫做低压轴线,它是

随高度向冷区倾斜的。

§3.3.3 急流轴的分析

等压面上等高线密集带可近似代表等压面上最强风速带或急流的分布,等高线越密集,表示急流越强。由等高线密集

带中间点连线可表示急流轴

的大致位置。严格讲,应以急

流中心所在高度等压面上实

测风最大中心连线表示。

§3.3.4 锋区的分析

等压面上等温线密集带

代表高空锋区,等压面上的等

温线就是等θ线,在干绝热

过程空气质点θ值是保守的,

所以空气质点基本上沿着等θ线(等压面上等温线)运动。

假定锋面近似是一物质面,则锋区上、下界的位置基本上沿一条等温线(按2oC 间隔),考虑存在非绝热过程,故等压面上锋区上、下界可穿过一至两根等温线。

在高空探空站稀少地区,锋区分析应与地面锋相一致,即高、低空锋区应基本相平行。此外,等压面上高空锋区与急流轴的位置大致相近,因急流中心位于水平温度梯度最大地区的上空。

§3.3.5 冷暖平流分析

冷暖平流最强地区位于等高线和等温线密集处以及两者交角最大的地方,即锋区和急流

附近斜压性最强。等压面图上平流零线定在等高线和等温线平行的地方。

以上分析如图1.3.15所示。 图1.3.15 上下层流场(气压场)和平均温度场的相互关系示意图 (粗实线为下层流场,细实线为上层流场,虚线为平均温度场,A 、B 点分别为冷、暖平流场强处,MN 线为平流零线)

§3.3.6全球和我国主要的锋生地带

气团是指几千公里范围内气象要素和天气现象分布均匀的空气团,两气团之间的界面即是锋面,水平尺度也是几千公里。半球范围内,锋区有的地区清楚,有的地区不清楚,但绕半球可连成一个带,即等温线密集的地区,称为行星锋区。

北半球有两支行星锋区,称极锋锋区(北支锋区)和副热带锋区(南支锋区)。与之相对应的是极锋急流和副热带急流,即北支急流和南支急流。其中北支急流又可以分成二支急流。

我国锋生地带主要有两个,一个在华南到长江流域之间,一个在河西走廊到东北、内蒙之间,称为南方锋生带和北方锋生带,与南北两支锋区相对应。它们随季节变化而南北位移。自春到夏,锋生带逐渐北移,自夏到冬,则逐渐南移。

北方锋生带以冷平流过程为主,地面图上表现为新的冷高压和变性冷高压之间的水平汇合,冷锋锋生前地面上常有明显的3小时正变压中心出现。

华南地区锋生(南支锋区)先是暖平流过程起作用,地面图上常有明显的气旋性风切变出现和雨区发展,而后冷平流起作用,表现为新南下的冷高压和海洋变性高压之间的水平汇合。

黄河到长江流域之间(30o—40oN一带)地区是锋消地区。所以,冷锋南下的过程中,往往先是锋消,到华南后再锋生。

我国锋面气旋的生成及其活动区域主要集中在两个地带:一个在北纬45o—55oN之间,对应北支急流(北支锋区)上的扰动,最大中心在黑龙江、吉林及内蒙古的交界处,把在这些地区活动的气旋,成为北方气旋。包括蒙古气旋(中、东部),东北低压(多为蒙古气旋或河套、华北及渤海等地气旋移到东北地区而得名的),黄河气旋(河套及黄河下游地区)、黄海气旋(活动于黄海和由内陆移来的气旋)。

另一个气旋生成和活动地带在北纬25o—35oN之间,对应南支急流(或南支锋区)上的扰动,分布在江淮流域、东海和日本南部海面上的广大地区,活动在这些地区的气旋称为南方气旋,包括江淮气旋(主要在长江中下游、淮河流域和湘赣地区生成)和东海气旋(活动于东海地区,有的是江淮气旋东移入海后而得名,有的是在东海地区生成的)。

§3.3.7气团、锋、锋面气旋及急流的相互联系

气团和锋

2.1.5几种重要的天气系统 地理系 052班张丽琴 22号指导老师:尚志海 [教学目标]: (一)知识目标 1.了解锋面的概念、特点和分类。 2.理解和掌握冷锋、暖锋形成的原因,过境前、过境时、过境后的天气变化情况。 (二)能力目标 学会阅读和绘制锋面示意图。 (三)德育目标 通过分析天气变化,使学生懂得人类认识和改造自然的重要性;树立献身科学的精神。 [教学重点]:锋面系统对天气的影响。 [教学难点]:理解冷锋、暖锋与天气的关系。 [课型]:新授课 [教学方法]:课内探究式整合法、理论联系实际的方法。 [课时安排]:一课时 [教学过程]: (引入新课):在上课之前先问大家几个问题 ①请学生描述上课时教室外的天气状况。然后问“怎样描述天气?” 得出结论:人们经常用阴晴、风雨、冷热等来描述天气(老师补充:雪、冰雹、雾、扬尘等天气状况)。 ②提问:每天的天气是一样的吗? 得出:同一地点不同时刻的天气会不同。 ③提问:“东边日出西边雨”这句术语反映了怎样的天气状况? 得出:同一时刻不同地点天气也会有很大差异。 通过以上问题的解决得出结论:天气是多变的。 日常生活中,我们时常经历不同的天气变化,那么大家知道这些着的天气是如何形成的?是谁导演了它的发生、发展和演化呢?今天我们就来共同探讨这个问题。

(讲授新课)2.1.5几种重要的天气系统(板书) 引起天气变化的主要天气系统有气团、锋、气旋、反气旋等。首先我们来看什么是气团,请同学们阅读课本46页第三段的内容。 一、气团(板书) 请学生回答气团的定义。气团是指在水平方向上的温度、湿度等物理性质比较均匀、在垂直方向上各种物理性质也很相似的大团空气。这里指的大团有多大?气团的水平范围可达100万平方千米,相当于6个广东省那么大,垂直高度达10千米。因此体积非常大了。 分类:根据温度的差异,气团可分为冷气团与暖气团。根据湿度可以分为比较湿润的海洋性气团和比较干燥的大陆性气团 首先来看什么是冷气团和暖气团,如果气团是向比它暖的地区移动便被称为冷气团,简单的说就是指来的时候能够使地面升温的气团;如果气团是向比它冷的地区移动便被称为暖气团,也就是说来的时候能够使地面升温的是暖气团。好,现在我们来比较一下冷气团和暖气团。 ) 海洋性气团形成于大洋上,由于海水的蒸发,空气会比较湿润。大陆性气团形成于大陆上,空气比较干燥。 单一气团控制的天气是比较单一的,因为温度没有变化,所以是晴朗就是晴朗,不会降雨。但是,假如两个气团相遇的地方,天气会怎样?我们接着来看看。 二、锋(板书) 请同学们阅读课本46页倒数第三段的内容,请同学回答锋的定义。 温度或者密度相差很大的两个气团相遇后形成一个狭窄的过渡区,整个过渡区称为锋。 由于冷空气密度大,暖空气密度小,当冷暖气团相遇时,一般是冷气团在锋面下面,暖气团在锋面上面。因为锋面两侧的温度、湿度、气压、风等都有明显的差别,所以在锋面附近常伴有云、雨、大风等天气。锋面一般可分为冷锋、暖锋和准静止锋。 首先我们来学习冷锋,请同学们阅读课本46页“冷锋及其天气”,并且注意观察冷锋的表示方法。 1、冷锋(板书) 问:什么是冷锋?请同学回答。 俗话说“成王败寇”,锋的命名就是以力量强的一方来命名的。如果冷气团主动向暖气团移动,也就是冷气团的力量强,那我们就把它叫做冷锋;冷气团在移动过程中,它的前缘插入暖气团的下面,使暖气团被迫抬升,暖气团在抬升过程中冷却,其中水汽容易凝结成云雨。所以,冷锋到来时,常出现阴天、下雨、刮风等现象。 冷锋用线条加(黑)三角形表示,三角形加在暖气团一侧,三角形的顶点就是冷锋的前进方向。冷锋雨区在锋后,这个锋前锋后的划分就是看锋的前进方向,如果朝着锋前进的方向的一边就是锋前,另外一侧就是锋后。很明显,冷锋的雨区是在锋后的。

教案-常见的天气系统-气团和锋

第二章自然地理环境中的物质运动和能量交换第一节大气的热状况与大气运动

冷暖气团相遇时,会形成一个倾斜的交界面,即锋面。由于冷空气密度大,暖空气密度小,相遇时,一般是冷气团位于锋面的下方,暖气团位于锋面的上方,并沿锋面上升。由于暖气团做了上升运动,且锋面两侧的温度、湿度、气压、风等都有明显的差异,所以在锋面附近常伴有云、雨、风等天气。 2.锋 (1)定义:冷暖性质不同的气团相遇,它们之间的过渡带称为锋。一般冷气团在锋的下面,暖气团在锋的上面,锋面倾斜于冷气团一侧。 师:冷、暖气团相遇时,由于冷、暖气团的势力 不同,所以在锋面移动过程中,根据冷暖气团所占的主次地位的不同,可将锋面进行如下分类。 (2)类型:冷锋、暖锋和准静止锋。 师:引导提问:冷暖锋面是怎么形成的呢?甲、乙两图中冷空气和暖空气的运动方向是怎样的?其结果如何? (3)冷锋、暖锋与天气 暖空气沿锋面做上升运动,气温下降,水汽凝结,会形成云雨天气。学生:自学课文,找出答案 甲图冷空气主动向暖空气移动,形成冷锋。乙图冷空气被迫后退,说明暖空气强大,主动向冷空气移动,形成暖锋。都有暖空气沿锋面做上升运动。 学生:认真观察锋

冷锋暖峰 概念冷气团主动向暖气 团移动 暖气团主动向冷气 团移动 暖气团上升 状况 被迫抬升徐徐爬升图示 锋面图 符号 天气图 雨区位置 天气特征过境前 气温高,气压低,天 气晴朗 气温低,气压高,天 气晴朗 过境时 阴天、大风、降温、 降雨、降雪等 连续性降雨 过境后 气压升高,气温下 降,天气转晴 气温上升,气压下 降,天气转晴 天气实例北方夏季的暴雨、冬 季爆发的寒潮 一场春雨一场暖 可借助教材43页 图2-1-17 图2-1-18 完成手中印发的图 表(右图) 师生共同完成:(生 认真观察锋面图, 相互交流、讨论, 师总结) 让学生学会判读锋 面图的方法。 1.冷气团的移动方

常见的天气系统之气团和锋

2-1 几种重要的天气系统——气团和锋 【学习目标】 1、通过对比,说出冷暖气团的性质差异; 2、正确绘制冷锋、暖锋及其天气示意图, 3、对比锋面示意图,说出两锋面系统形成过程及其控制下的天气状况; 【重点、难点】 1、冷锋和暖锋的形成及其天气过程; 2、冷锋和暖锋的判断,理解冷锋天气和暖锋天气。 【学习过程】 一、气团 1、定义:气团是指 、 、 等物理属性比较均匀、相似的大团空气。 2、分类:⑴根据温度特征分为: 和 ; ⑵根据湿度特征分为: 和 。 二、锋及锋面系统 1、锋:一般指锋面和锋线统的称。 锋面:冷暖性质不同的气团相遇,它们之间出现的狭窄 倾斜的交界面(向冷气团倾斜)。 锋线:锋面与地面相交而成的线。 实战演:1:如图1所示,正确填写各部分名称: ① ② 气团 ③ 气团 ④ 2、锋的分类:根据锋面两侧冷暖气团的移动方向,可将锋分为 、 、 。 探究:观看动画,及课本P43页,总结出冷锋及其天气、暖锋及其天气、准静止锋三者各 自特征并绘制出两者的示意图。 实战演练2:按要求画出锋面示意图 简图(符号) 冷锋 暖风 准静止锋 图 1 冷锋及其天气 暖锋及其天气

冷锋暖锋准静止锋 概念气团主动向气团方 向移动的锋 气团主动向气团方 向移动的锋 冷暖气团势力相当,使 锋面来回摆动的锋 移动 方向 冷气团的移动方向暖气团的移动方向来回摆动 过境前 单一暖气团控制, 温晴朗 单一冷气团控制, 温晴朗 单一气团控制, 天气晴朗 过境时 暖气团被抬升, 常出现、下雨、刮风、 等天气现象 气团沿气团 徐徐爬升,冷却凝结产生 气团平衡抬升 或爬升,形成持续性降 水 过境后 气团控制,气温和湿度 骤降,天气晴朗 气团控制,气温、 气压下降、天气转晴 单一气团控制, 天气晴朗 实战演练3:分别画出冷、暖锋面系统过境前后的气压变化图和气温变化图 【巩固练习】 1.“清明时节雨纷纷,路上行人欲断魂”,此时的降水与哪种天气系统有关() A.热带气旋 B.快行冷锋 C.慢行冷锋 D.准禁止锋 2.下列天气现象,哪些与冷锋有关() A.长江流域的梅雨 B.冬半年,云贵高原阴雨连绵 C.东南沿海的台风 C.冬半年爆发的寒潮 【对比总结】 观察教材上图2-1-17和2-1-18冷、暖锋示意图,找出冷锋与暖锋的异同,试试看你能找出 多少? 不同点: 相同点: 冷锋体统过境暖锋体统过境

第二章 气团与锋

第二章 气团与锋 第一节 气团 一、概念: 气团——气象要素水平分布比较均匀的大范围的空气团 水平尺度:几百~几千公里 垂直尺度:几~十几公里 二、气团的形成和变性 1、 气团形成的两个条件 ① 大范围性质均匀的下垫面 地球表面的空气属性传给大气、气团形成的物理过程 辐射 传导和乱流 蒸发和凝结 大范围的垂直运动 ② 有适当稳定的大气环流,使空气团长时间稳定在下垫面上 高压系统——稳定 低压系统——不稳定 具备上述两条的地区为气团源地 2、 气团物理属性的变化称为气团的变性 暖气团变性慢 冷气团变性快 三、气团的分类 1、 热力分类法 ?????><地表 气地表气暖气团 冷气团T T T T 2、 地理分类法 北极气团(冰洋气团,北极圈内70°N~ 90° N ) 极地气团(中高纬度西风带, 40°N~ 70°N ) 热带气团(副热带地区, 20°N~ 40°N ) 赤道气团(赤道, 20°N 以南) 3、 大气环流的分类法 极地气团(高纬度, 60°N~ 90° N ) 中纬度气团( 30°N~ 60° N ) 热带气团( 30°N 以南 ) 又可分为大陆性和海洋性气团 四、影响我国的气团 1、 极地大陆气团:干冷 2、 热带海洋气团:暖湿 3、 热带大陆气团:干暖 4、 印度洋的赤道气团(季风气团):暖湿 第二节 锋的概念与锋面坡度 一、定义:两个热力性质不同的气团之间的狭窄过度带称为锋。 两个密度性质不同的气团之间的狭窄过度带称为锋。 冷暖气团之间的狭窄的过渡带,称为锋。 二、锋的空间结构 图形

1、 冷暖气团的交界面,称为锋面。 2、 锋面在空间呈向冷区倾斜状态,冷空气在下,暖空气在上。, 3、 锋面与地面的交线称为锋线。 4、 锋面与空中某平面相交的区域称为锋区——天气图上温度梯度大的窄的区域。 5、 地面锋线总在高空锋区暖区一侧。 三、锋的分类 1、 按移动分类 a ) 冷锋:冷气团起主导作用,推动锋面向暖气团一侧移动,称为冷锋。 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 dx dz tg = α N L N L dP dP P P =∴=Θ 展开L L L L N N N N P P P dP dx dy dz x y z P P P dP dx dy dz x y z ????=++??????????=++????? 两式相减 0=??? ????-??+??? ? ????-??+??? ????-???dz z P z P dy y P y P dx x P x P N L N L N L ∴得到锋面坡度 z P z P x P x P dx dz tg N L N L ??-????- ??-==α —— ① 由静力学方程和地转风方程

2019_2020学年高中地理第二章几种重要的天气系统课时1气团和锋讲义中图版

第二节几种重要的天气系统 课时1 气团和锋 1.气团 (1)概念:气团是指温度、湿度、气压等物理属性比较均匀、相似的大团空气。 (2)类型: ①根据气团的温度特征,可分为冷气团和暖气团。 ②根据气团的湿度特征,可分为海洋性气团和大陆性气团。 2.锋 (1)概念:冷暖性质不同的气团相遇,它们之间的过渡带称为锋。 (2)锋面特征: ①锋面自地面向高空朝b冷气团一侧倾斜,其上侧一定是a暖气团。 ②锋面两侧温度、湿度、气压、风等差异很大。 ③锋面附近常伴有云、雨、大风等天气,雨区在冷空气一侧。 (3)分类: ①冷锋

②暖锋 ③准静止锋 判断 1.冷气团的温度一定比暖气团低。( × ) 2.锋面活动一定都能带来降水。( × ) 探究点锋与天气 中央气象台2017年2月20日18时发布的寒潮蓝色预警显示,受强冷空气影响,20日20时至22日20时,西北地区东部、华北西南部、黄淮西部、江淮西部、江汉东部、江南中西部、华南北部、西南地区东部等地气温将下降8℃以上,部分地区降温超过12℃。此次大范围雨雪降温天气具有以下三个特点:一是雨雪范围广;二是雨雪强度强;三是雨雪影响大。 1.判断以下天气现象是由哪个天气系统带来的。 ①“忽如一夜春风来,千树万树梨花开” ②“一场春雨一场暖”

③“一场秋雨一场寒” ④“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙” ⑤我国北方夏季的暴雨 ⑥冬春季节的沙尘暴 ⑦寒潮 ⑧贵阳冬半年“天无三日晴” 冷锋__________________;暖锋__________________;准静止锋______________。 答案①③⑤⑥⑦②④⑧ 2.在下图中画出冷锋、暖锋过境前后的气温变化曲线。 答案 3.在下图中画出冷锋、暖锋过境前后的气压变化曲线。 答案

第三章-气团和锋

第三章气团和锋 第一节气团 §气团的概念 气团是指这样一团空气,即是指气象要素(主要指温度和湿度)水平分布比较均匀的大范围的空气团。在同一气团中,各地气象要素的垂直分布(稳定度)几乎相同,天气现象也大致一样。气团的水平尺度可达几千公里,垂直范围可达几公里到几十公里,常常从地面伸展到对流层顶。 这种性质几乎一样的气团是如何形成的哪首先,性质比较均匀的广阔地球表面,是气团获得比较均匀属性的首要条件。空气在性质比较均匀的广阔地球表面上空停留或缓慢移动,通过大气中各种尺度的湍流、系统性垂直运动、蒸发、凝结和辐射等物理过程与地球表面进行水汽和热量交换,经过足够长时间交换才能获得下垫面的温度、湿度和稳定度等物理属性。 空气运动对气团的形成也有很大影响。下沉辐散运动可以使大气中温度、湿度的水平梯度减小,增加大气中温、湿特性的水平均匀性。稳定的环流使空气能较长时间地缓慢移动在温、湿特性比较均匀的下垫面上,使空气能够有足够长的时间取得下垫面温、湿特征。 具有形成气团温、湿属性比较均匀条件的地区称为气团源地。 当气团在广大的源地上取得大致与源地相同的物理属性后,离开源地移至与源地性质不同的下垫面时,二者间又产生了热量与水分的交换,则气团的物理属性又逐渐发生变化,这种变化称为气团变性。 §气团的分类 (1)地理分类法—按照发源地的纬度分类 北极气团:北极地区全年都是冰雪覆盖的北冰洋,下垫面性质较均匀,盛行反气旋环流,在这个地区上形成的气团称为北极气团(或冰洋气团)。 极地气团:靠近极圈的高纬广大地区(冬半年为冰雪覆盖,夏季冰雪覆盖区仅限于极圈附近),冬季受反气旋环流控制,夏季亦有弱辐散,在这个地区上形成的气团称为极地气团。

气团和锋 教案

中图版高中地理必修1第二章“第一节大气的热状况与大气运动”教案 学校: 年级及班级:高一(3)班 授课教师: 授课时间:第12周星期一第6 节 上课题目:常见的天气系统(气团和锋) 【教学目标】 1、知识与技能 (1)了解气团(冷气团、暖气团)的概念。 (2)理解锋的概念与分类。 (3)从气温、气压、湿度、降水、风等几个方面分析冷锋、暖锋的形成及特点,并综合出各种天气系统控制下的天气状况。 2、过程与方法 (1)运用简易天气图,简要分析锋面,说明天气系统的活动特点 (2)培养学生读图能力。 3、情感态度与价值观 (1)激发学生探究天气形成和变化的兴趣和动机,培养学生求真、求实的科学态度。 (2)正确认识天气的形成和变化,树立辩证唯物主义的观点。 【教学重点】 冷锋、暖锋得形成及天气特点。 【教学难点】 冷锋、暖锋过境时与过境后的天气变化。 【课型】综合课 【教学方法】讲述法、图像信息法。 【教具】 【教学课时】1课时 【教学过程】 一、组织教学( 1 分钟) 二、引入新课( 5 分钟) [教师讲述]同学们,我们现在开始上课。上节课我们学习了气候,气候是指长时间内气象要素和天气现象的平均或统计状态(冷、暖、干、湿)。天气是指某地区短时间内的大气状态及其变化的总称。气候是长时间内的一种状态,就像我们上节课学习的,我们这里的气候类型是什么?气候特点是怎样的? [学生回答]亚热带季风气候,气候特点是夏季高温多雨,冬季低温少雨。 [教师讲述]是的,那我们说的夏季高温多雨,冬季低温少雨这些形容气候特点的词语是不是也体现的一种长时间的状态呢?夏季,冬季都是季节性的长时间的状态,而我们通常说天气如何如何都是用哪些词语来形容的呢? [学生回答]晴朗、多云、大雨、中雨、降温…… [教师讲述]是的,晴朗、多云、大雨、中雨、降温……等等都是形容天气的词语,都是短

气团和锋

气团和锋 课题;气团和锋 课标解读:运用锋面、低压(气旋)、高压(反气旋)等天气系统示意图,描述其主要天气特点;运用简易天气图,分析天气状况。 学生情况:学生在前面已经学习了大气的水平运动方向,这节课就是让学生利用这一基础知识来分析高低压系统的气流状况并进一步分析出天气状况. 教材分析:本节教材讲授常见的天气现象,是一段在掌握了大气热力和大气运动知识的基础上综合运用知识和能力培养的课程内容,教学内容前后联系紧密;通过对气团和锋面系统的分析,使学生初步掌握基本的天气现象分析能力,尤其要求学生能对我国及本地典型的天气系统进行分析,了解其发生发展规律,这是本节教学的目标 教学目标:绘制冷锋和暖锋示意图,列表比较三种锋面形成的天气特点。联系实际,举例本地常见的天气系统。 教学重点:锋面与天气 教学难点:三种锋面的天气特点 教学过程: 课标要求运用简易天气图,简要分析锋面、低压、高压等天气系统的特点 教师活动学生活动设计意图 导入]投影展示北京地区降雨、下雪、雾等图片。

引导]播放针对上面某一天天气现象的当天中国天气预报录像(要求录像的天气图中应有锋、高、低压系统)。 再展示几幅我国不同时间的天气图图片由学生观察。 承接]这节课我们先探究气团和锋面系统如何影响天气。 板书]略 结合课件展示,讲授气团概念。引导学生观察课件,阅读课文。 提问]气团是如何分类的? 引导学生分组活动]学生讨论0摄氏度的气团一定是冷气团么? 承转]受单一气团控制,天气是稳定的。那么当两个冷暖气团相遇时,天气如何变化? 展示]课件,讲授锋面概念,结构。 指导学生活动]指导学生观察课件动画演示,区分冷锋、暖锋、准静止锋分类。列表分别绘制“三锋”的天气示意图,并分析总结三锋特点。课堂练习]高一地理必修填充图第一册13页第4题 小结]总结本节重点知识 布置活动作业]学生观看图片,引导出各自对天气现象的感性认识。学生观看分析此段天气预报,得出影响当天我国的天气系统有什么。学生观察这几幅图示,总结引起天气变化的天气系统有哪些。 学生观察课件,阅读气团部分课文,了解、表述气团分类。 学生小组讨论0摄氏度的气团一定是冷气团么?讨论后各小组代表表述交流。

气团和锋

第二章气团和锋 1.气团的定义,气团的变性,气团形成的两个条件. 答:(1)气团的定义:气象要素水平分布比较均匀的大范围的空气团,水平尺度:几百~几千公里,垂直尺度:几~十几公里。 (2)气团形成的两个条件 ○ 1大范围性质均匀的下垫面,地球表面的空气属性传给大气,气团形成的物理过程:辐射、传导和乱流、蒸发和凝结、大范围的垂直运动. ○ 2有适当稳定的大气环流条件,使空气团长时间稳定在下垫面上。高压系统——稳定,且水平范围大。低压系统——不稳定,且水平范围小。具备上述两条的地区为气团源地 (3)气团的变性:气团物理属性的变化称为气团的变性,暖气团变性慢,冷气团变性快。 2.锋的概念. 答:(1)定义:两个热力性质不同的气团之间的狭窄过度带称为锋。或者两个密度性质不同的气团之间的狭窄过度带称为锋。或者 冷暖气团之间的狭窄的过渡带,称为锋。 (2)锋的空间结构: a.冷暖气团的交界面,称为锋面。 b.锋面在空间呈向冷区倾斜状态,冷空气在下,暖空气在上。, c.锋面与地面的交线称为锋线。 d.锋面与空中某平面相交的区域称为锋区——天气图上温度梯度大的窄区域。 e.地面锋线总在高空锋区暖区一侧。 3.锋的类型——冷锋,暖锋,准静止锋,锢囚锋. 答:(1)冷锋:冷气团起主导作用,推动锋面向暖气团 一侧移动,称为冷锋。 (2)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。 (3)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) (4)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。 4.锋面坡度公式和讨论 答:(1(2)讨论: a 、锋面的坡度与f 成正比,高纬锋面坡度大于低纬,赤道上, 即无锋面。 b 、锋面的坡度与锋两侧的温度差成反比,温度差越大,坡度越小。 即无锋面。 C 、锋面的坡度与锋两侧平行与锋的地转风分量差成正比,风呈气旋性切变,风速差(风速 切变)越大,坡度越大, 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。 5.锋附近温度场的特征. 答: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 (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,且随高度00 g V tg α?==

第二章气团与锋

第二章气团与锋 第一节气团与锋 1、挪威学派以温度场为特征提出了气团与锋的概念。 2、气团是指气象要素(主要指温度和湿度)水平分布比较均匀的大范围的空气团。 3、气团的水平尺度可达几千千米,垂直范围可达几千米到十几千米,常常从地面伸展到 对流层顶。 4、大气的热量主要来自地球表面。 5、气团获得比较均匀属性的首要条件是性质比较均匀的广阔地球表面。 6、通过各种尺度的湍流、系统性垂直运动、蒸发、凝结和辐射等物理过程与地球表面进 行水汽和热量交换。 7、有利于气团的形成空气运动:下沉辐散运动和稳定环流。(?) 8、具有形成气团温、湿属性比较均匀条件的地区称为气团源地。 9、气团的分类主要有地理分类和热力分类两种。 10、地理分类法气团可分为北极气团(或冰洋气团)、极地气团、热带气团和赤道气团 11、极地气团和热带气团又有大陆性和海洋性之分。 12、按照热力分类方法可分为暖气团和冷气团。 13、我国境内出现的气团多为变性气团。 14、简答题:影响我国四季的气团与气团天气。 答:冬半年通常受极地大陆气团影响,它的源地在西伯利亚和蒙古,我们称它为西伯利亚气团。这种气团的地面流场特征为很强的冷性反气旋,中低空有下沉逆温,它所控制的地区为干冷天气。当它与热带海洋气团相遇时,在交界处则能构成阴沉多雨的天气,冬季华南常见到这种天气。热带海洋气团,可影响到华南、华东和云南等地,其他地区除高空外,它一般影响不到地面。北极气团也可南下侵袭我国,造成气温剧降的强寒潮天气。 夏半年,西伯利亚气团在我国长城以北和西北地区活动频繁,它与南方热带海洋气团交绥,是构成我国盛夏南北方区域性降水的主要原因。热带大陆气团常影响我国西部地区,被它持久控制的地区,就会出现严重干旱和酷暑。来自印度洋的赤道气团(又称季风气团),可造成长江流域以南地区大量降水。 春季,西伯利亚气团和热带海洋气团二者势力相当,互有进退,因此是锋系及气旋活动最盛的时期。 秋季,变性的西伯利亚气团占主要地位,热带海洋气团退居东南海上,我国东部地区在单一的气团控制下,出现全年最宜人的秋高气爽的天气。 第二节 1、所谓锋区,就是密度不同的两个气团之间的过渡区。 2、锋区在天气图上由于比例尺小,锋区的宽度表示不出来,可把它看作为空间的一个面, 称为锋面。锋面和地面的交线称为锋线。锋区与暖气团的界面称为暖界面,锋区与冷

相关文档