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9、天气图分析

9、天气图分析
9、天气图分析

第九部分天气图分析(周长青)

基本天气图分析;辅助天气图分析;锋面分析;温压图(T-LogP)分析和应用

第一章基本天气图分析

一、了解不同投影底图的用途

兰伯特(Lambert)正形圆锥投影:适用于中纬度地区的天气图,如欧亚高空图和地面图都采用这种投影。

极射赤面投影:高纬度地区比较真实,一般用作北半球天气图和极地天气图。

墨卡托(Mercator)主要适用于作赤道或低纬地区的天气图底图。

二、熟悉地面、高空天气图填图符号的气象意义

以下是陆地测站(左)和船舶测站(右)填写格式

N 总云量,CH、CM和CL分别代表高、中、低云云状,以表2.1.2的符号表示。Nh代表低云量,图上填的为电码。电码和云量的关系见表2.1.3。“×”为不明或缺、错报,低云量和总云量相同时不填。h代表低云云高,以数字表示,以米为单位填写。TTT和TdTdTd :分别代表气温和露点。WW:现在天气现象。

VV :水平能见度。PPPP:海平面气压,以数字表示,以hPa为单位。填写后三位数字,最后一位为小数。如“035”,代表气压为1003.5hPa;“995”,代表气压为999.5hPa。PPP代表过去3小时气压变量。a :3小时气压倾向。“+”表示过去3小时气压升高,“—”过去3小时气压下降。“×”表示不明。W1W2:过去天气现象,定时绘图天气观测报告前6小时内出现的天气现象,补充定时绘图天气观测报告观测前3小时出现的天气现象。W1W2表示两种天气现象。RRR:6小时降水量“T”表示微量。Dd:风向。以矢杆表示,矢杆方向指向站圈,标示风的来向。静风时不填任何符号,在CH上面填有d时表示风向不明,后面的数字为风速ff 代表风速。以矢羽表示,矢羽一长划表示4m/s,一短划表示2m/s,一三角旗表示20 m/s,风速不明时,填“×”。

选填项目的符号及意义:P24P24 代表24小时气压变量。

云状符号:

天气区:

等压面图的填写格式:

HHH为等压面的位势高度。填图时须将个位数四舍五入,填位势高度的千位、百位和十位数(即用dagpm为单位,即位势什米);TT为等压面上的温度。填写十位、个位数。气温在零度以下时,数值前加“—”号。DD为等压面上气温与露点差。dd、ff分别为风向、风速,填写方法与地面图相同。

三、掌握地面天气图分析的原则、内容与方法

海平面气压场的分析

(1)等值线的分析基本原则

①同一条等值线上要素值处处相等。

②等值线一侧的数值必须高于另一侧的数值。

③等值线不能相交,不能分枝,不能在图中中断。

④相邻两根等值线的数值必须是连续的。

⑤另外,还要遵循地转风关系,即等压线和风向平行。

(2)绘制等压线时的注意事项

①等压线用黑色铅笔绘制。

②等压线一般应保持平滑,应避免不规则的小弯曲和突然的曲折(但通过不

连续线时除外)。

③相邻两站间气压变化比较均匀时,等压线的位置可用内插法确定。在风速

大的地区,等压线可分析得密集一些;在风速小的地区,等压线可分析得稀疏一些。

④根据梯度风的原则,在低压区,等压线分析得密集一些;在高压区,分析

得稀疏些,在高压中心附近基本上应是均压区。

⑤两条数值相等的等压线,要尽量避免互相平行并相距很近。

⑥绘制等压线时,应尽可能地参考风的记录。

⑦等压线通过锋面时,必须有明显的折角,或为气旋性曲率的突然增加,而

且折角指向高压一侧。

⑧等压线的暖锋前有比较明显的气旋性弯曲,冷锋后有明显的反气旋性弯

曲。

(3)绘制等压线的技术规定

在实际工作中,绘制地面图上等压线时,应遵循下列规定:

①在亚洲、东亚、中国区域地面天气图上,等压线每隔2.5hPa画一条(在冬

季气压梯度很大时,也可以每隔5hPa画一条),其等压线的数值规定为:

1000.0,1002.5,1005.0hPa等,其余依此类推。在北半球,亚欧地面图上,则每隔5hPa画一条,规定绘制1000,1005,1010hPa等压线,其余依此类推。

②在地面天气图上等压线应画到图边,否则应闭合起来。在没有记录的地区

可作例外,但应将各条并列的等压线末端排列整齐,落在一定的经线或纬线上。

如等压线是闭合的,则在等压线的上端开一小缺口,在缺口中间标注百帕数值,这数值要标注得与纬线平行。

③在低压中心用红色铅笔注“低”(或“D”),代表低压,高压中心用蓝

色铅笔注“高”(或“G”),代表高压,在台风中心用红色铅笔注代表台风符号。

(4)地形等压线的绘制

在山地区域,有时由于冷空气在山的一侧堆积,造成山的两侧气压差异很大,使画出来的等压线有明显的变形或突然密集,但是在这一带并无很大的风速与此相适应。为了说明这种现象是由于山脉所造成的,将这里的等压线画成锯齿形,并称这样的等压线为地形等压线。

当地形等压线很拥挤时,可把几根等压线用锯齿状连接起来,但数根等压线不能相交于一点,而且要进出有序,两者条数相等;地形等压线要画在山的迎风面或冷空气一侧;此外还要注意地形的特点和冷空气的活动情况,地形等压线要与山脉的走向一致,不能横穿山脉。

我国最常见的地形等压线是天山地形等压线。当冷空气从天山以北下来时,受天山阻挡大量聚集在天山以北,而不能立即到达天山以南地区,故天山南北两侧气压差别很大,在地面图上即可分析出地形等压线。我国常出现地形等压线的地区还有帕米尔、祁连山、长白山和台湾等地。

四、掌握高空天气图分析的原则、内容与方法

(1)绘制等压面图的技术规定

①等高线用黑色铅笔以平滑实线绘制。

②各等压面上的等高线均每隔40gpm画一条。在每条线的两端均需标明位势

米的千位,百位和十位数,并规定:

在AT850图上画等高线……,144,148,152,……;

在AT700图上画等高线……,296,300,304,……;

在AT500图上画等高线……,496,500,504,……,

在冬半年(10月至来年3月)每隔80gpm画一根,如496,504,512等。

③在AT图上,高位势区中心以蓝色铅笔标注“G”(或“高”)字,低位势

中心以红色铅笔标注“D”(“低”)字。“G”、“D”字的标注位置与海平面气压场图上确定高、低位置的原则相同。

等高线的分析的原则

等压面上与等高线与风的关系,和等高面上等压线与风的关系一样,适合地转风关系。由此可知,分析等高线时,同样需要遵循下述规则:

①等高线的走向和风向平行,在北半球,背风而立,高值区(高压)在右,

低值区(低压)在左;

②等高线的疏密(即等压面的坡度)和风速的大小成正比。

(2)绘制等温线图的技术规定

①等温线用红色铅笔细实线绘制。以0℃为基准,每隔4℃画一条等温线,如

-4℃,0℃,4℃,8℃等。所有等温线两端须标明温度数值。

②温度场的暖、冷中心,分别用红色铅笔标注“N”字(或“暖”字)和蓝

色铅笔标注“L”字(或“冷”字)。

等温线的分析的原则

绘制等温线时,除了主要依据等压面上的温度记录以外,还要参考等高线的形势进行分析。

这是因为空气温度越高,则空气的密度越小,气压随高度的降低也越慢,等压面的高度就越高,因此越到高空,如700或850以上的等压面,高温区往往是等压面高度较高的区域。反之,低温区往往是等压面高度较低的区域。因此,在高压脊附近温度场往往是有暖脊存在,而在低压槽附近往往有冷槽存在。

五、识别长波、短波的槽脊

槽线是低压槽区内等高线曲率最大点的连线。长波的强度随高度而增加,在对流层顶最强。发展中的长波,其温度波往往稍落后于高度波,位相一般落后将近四分之一波长。长波脊后面有暖平流,长波槽后面则有冷平流,这是造成长波槽和脊发展的主要原因。长波和短波之间可以互相转化。当温度场和气压场配置适当时(槽后有冷平流,脊后有暖平流),短波可以逐渐发展成长波;反之,长波可减弱并分裂成短波,然后东移而消失。

六、识别阻塞高压、切断低压

阻塞型气旋生成前后,500hPa等压面上亚洲北部(55°~75°N、80°~110°E)是一个稳定的阻高,其两侧的乌拉尔山和俄罗斯的滨海省各为一个切断低

压,西风分支点一般位于乌拉尔山南部或咸海一带,北支锋区绕过阻高,在贝加尔湖以东形成一支西北-东南向的强锋区;在阻高南侧的中支锋区较平直,强度较弱,中支锋区上经常有短波槽东移。两支锋区的汇合点一般在华北东部到渤海一带。

七、分析涡度平流、温度平流

由于冷暖空气的水平运动而引起的某些地区曾暖和变冷的现象,称为温度平流变化,简称温度平流。同理,适度平流是指干、湿空气的水平运动而引起的某些地区湿度改变的现象。

等高线与等温线有一交角,气流由低值等温线方向(冷区)吹响高值等温线方面(暖区),这时就有冷平流。相反,气流由高值等温线方面(暖区)吹响低值等温线方向(冷区),这时就有暖平流。

温度平流的强度的判断:

①等高线的疏密程度,如果其他条件相同,等高线越密,则风速越大,平流强度

也越大。②等温线的疏密程度,如果其他条件相同,等温线越密,则温度梯度越大,平流强度也越大。③等高线与等温线交角的大小,如果其他条件相同,等高线与等温线的交角越接近90°,平流强度也越大。

同理,将湿度场和气压场结合起来分析,也可看出湿度平流的情况。

八、判断槽脊的变化以及次级环流、尤其是上升运动

冷暖平流是引起气压变化的一个重要因素。在对流层中、上层,冷平流引起减压,暖平流引起加压;在对流层低层,其作用相反。据此总结出在700 hPa或500 hPa等压面图上应用冷暖平流的三条重要规则:

①当温度槽落后于高度槽,高度槽线附近及槽后有明显的冷平流时,则该槽

将加深,如图11.4 (a);反之,当温度槽超前于高度槽,高度槽线附近及槽后出现暖平流时,则该槽将迅速减弱,如图11.4(b)

②当温度脊落后于高度脊,脊线附近及脊后有明显的暖平流时,则该脊将加

强,如图11.4 (c);反之,当温度脊超前于高度脊,脊线附近和脊后有冷平流

时,则该脊将迅速减弱,如图11.4(d)

③当温度槽与高度槽重合,或者温度脊与高度脊重合时,冷暖平流微弱,则

槽或脊未来强度变化不大,并且位置稳定少动。

应用冷暖平流法应注意以下几点:①在等温线密集的区域(锋区)预报效果好,在等温线稀疏的区域,预报效果较差;②冷暖平流法不能用于预报气压系统

次级环流。由行星边界层的湍流摩擦效应产生的穿越行星大气边界层和自由大气环流的垂直环流圈,它是一种叠加在一级环流或称主要环流(自由大气中不计湍流摩擦的准地转涡旋环流)之上并受这一主环流系统物理制约的环流。这里指的是受行星边界层内的摩擦辐合作用强迫产生的二级环流,而温度平流,绝热增温等过程也可以导致其他形式的二级环流。

高空急流与锋面及锋面的次级环流有密切的关系,故人们常把高空急流和锋面(主要是高空锋区)统称为急流—锋系,它们相伴随的次级环流称急流—锋次级环流。锋生强迫的次级环流是和动力锋生相联系的,锋生环流是在锋生过程中,地转风平衡和热成风平衡被破坏而强迫出来的一种非地转的横向垂直环流;

它对地转风平衡和热成平衡的重新建立又起作用。有例子表明,锋生强迫的次级环流是引起强天气爆发的重要机制。

九、识别非对称的槽脊及其变化;

涡度是度量空气元量(无限小的空气块)旋转程度和旋转方向的物理量。气象学上规定:空气元量绕垂直轴逆时针旋转时,具有正涡度;空气元量绕垂直轴顺时针旋转时,具有负涡度。因此,在北半球,低压槽(或低压)中空气具有正涡度,高压脊(或高压)中空气具有负涡度。

当空气从涡度高值区流向低值区使局地涡度增大时,为正涡度平流;当空气从涡度低值区流向涡度高值区使局地涡度减少时,为负涡度平流。正涡度平流引起减压,负涡度平流引起加压。

根据涡度平流规则,得到预报气压系统的移动和强度变化的定性规则如下:

①非对称槽脊:疏散槽(疏散脊)是发展的;汇合槽(汇合脊)是减弱的。

②对称性的槽(脊)没有发展,当槽(脊)前疏散,槽(脊)后汇合时,槽

(脊)移动迅速;当槽(脊)前汇合,槽(脊)后疏散时,槽(脊)移动缓慢。

十、理解气压系统的垂直结构

由静力学方程可知,气压随高度的减小与温度的高低有关,温度越高,气压随高度减小越慢,即在暖空气中气压随高度的减小比冷空气中慢。因此气压系统的垂直结构与温度分布有关。常见的三种高低压系统的垂直结构类型有:①深厚而对称的高压和低压:此类系统是对称的冷低压和暖高压,是温度场的冷(暖)中心与气压场的低(高)中心基本重合在一起的温压场对称系统。②浅薄的对称高压和低压:此类系统在低层是对称的暖低压和冷高压,其温度场的暖(冷)中心基本上和气压场的低(高)中心重合在一起。③温度场不对称的系统:这类系统是指在地面图上冷暖中心和高低压中心不重合的高低压系统。

第二章辅助天气图分析

一、了解剖面图的制作

剖面图是气象要素在垂直面上的分布图,以水平距离做横坐标,用高度或气压的对数尺度做纵坐标,剖面图所取横坐标轴的沿线称为基线,填写剖面图时,现在各站位置上,作垂直线,在垂直线下方注明站名或站号,根据剖面图线上各地的海拔高度,绘出剖线上的地形线。

二、掌握剖面图的分析

①等温线每隔4°C用红铅笔画一条实线,各线数值应为4的倍数,负值应写

负号。

②等假相当位温线(或等位温线)每隔4K用黑铅笔画一条实线,各线数值

应为4的倍数。

③等比湿线用紫色铅笔分析把0.5、1、2、4、6g/kg等等值线画成细实线,

自2g/kg以后,每隔2g/kg画一条线。

④锋区按地面图上有关分析锋的规定,标出剖面图上不同性质锋的上、下

界,如冷锋的上、下界用蓝铅笔实线标出,而它的地面位置则用黑铅笔印刷符号在剖面图底标出。

⑤对流层顶用蓝色铅笔实线标出其顶所在位置。

⑥其他根据需要有时还可以在剖面图上分析涡度、散度、水平风速、垂直

速度并标出云区、降水区u、积冰层、雾层等等。

三、确定锋区位置、高空急流位置及大小、对流层顶位置

锋区是个倾斜的稳定层,锋区内温度水平梯度远大于气团内的温度水平梯度,等温线通过锋区边界时有曲折。等温线在锋区内垂直方向上表现为稳定层,等假相当位温线θse与锋区接近平行,且等假相当位温线θse在锋区内特别密集。

西风带常出现风速最大中心,即高空急流区,它应与主要锋区同时出现,中心位置在锋区之上,对流层顶之下,常在对流层顶断裂的地方。高空急流:通常定义为200百帕30m/s以上区域。

对流层与平流层之间的界面,称为对流层顶。对流层里温度一般随高度降低,平流层下部温度随高度变化可能是逆温、等温或递减率很小三者之一。由于热带对流层顶高,寒带对流层顶低,所以平流层中冷暖水平分布与对流层往往相反。

四、了解高空风图的制作,掌握高空风图的分析

单站高空风图是一张将某站测得的高空风风向、风速填在极坐标上的图,由极坐标O点向外呈辐散状的许多直线是等风向线,在各直线的端点标有风向的方位(以度数表示内圈数值表示风的来向,外圈数值表示风的去向)。以O点为圆心的的不同半径的许多同心圆是等风速线。

五、掌握两层之间的垂直风切变和热成风方向的分析

在摩擦层以上风随高度的变化遵从热成风原理。所以从摩擦层顶(高度为数百米)开始,由下向上安测风报告填写各层风的记录。填写方法是:根据测风报告中的某层风向,在图上找到相应的风向线,再根据该层的风速,沿此风向线找到相应的风速值的点,在这里点上点子,在该点旁注明风记录的高度(以km为单位,填写到小数一位)。其它各层按同法填写。将各点依次相连,各矢量线段即表示两相邻高度之间的热成风方向和大小,此连线即为热成风曲线。

六、掌握冷、暖平流的分析

根据热成风原理可知,在自由大气中的某层若有冷平流时,则该层中的风随着高度升高将发生逆时针偏转,若有暖平流时,则风随高度升高将发生顺时针偏转。

七、掌握两个厚度层在哪个方位上大气静力稳定性/或不稳定结构随时间加强/减弱

当下层有冷平流,上层有暖平流时,则气温直减率趋于减小,气层稳定度将增大。反之,当下层为暖平流,上层为冷平流时,则气温直减率趋于增大,气层稳定度将减小(或不稳定度增大)

八、掌握流线图分析

流线是处处和风矢量相切的线,在流线图上,流线式用带箭头(表示气流方向)的黑色曲线表示。流线图代表某一时刻气流运动趋势的总图。流线分析方法有直接法和等风向线法两种。直接法就是用目视的方式,依据实测风矢量的记录来直接分析流线的方法。分析时先要确定奇异点和间断线。有奇异点和间断线的地区风速为零,其周围为风速小值区,而且两侧风向常常相反。其次分析出渐近线的大致位置,再其次在大范围气流相对均匀区,要分析一条流线作为基准线,表示流场总趋势的基本流向,最后根据各站实测风矢量,用目视法内插流线。等风向线法的步骤是,先分析等风向线,每隔30°绘一条。然后在每条等风向线上间隔适当距离划一道短线,这些短线的取向与等风向线的风向相同,最后根据实测风记录以及用等风向线方法内插得来的风向绘制流线。

九、识别气旋、反气旋、变形场、辐合线

气旋(反气旋)是占有三度空间的、在同一高度上中心气压低(高)于四周的大尺度涡旋。在北半球,气旋(反气旋)范围内的空气作逆(顺)时针旋转,在南半球其旋转方向则相反。

变形场:有相交的压缩轴和膨胀轴的大气流场,空气沿纵轴(y轴)方向内流引起收缩,称为压缩轴;同时沿横轴(x轴)方向外流引起扩张,称膨胀轴。

这种流场称为变形场。变形场的流线形状象一组双曲线。这种空气运动在鞍形气压场中可常见到。

辐合线:水平流场上,气流汇合时的风向或风速不连续线。线状延伸的气流汇合地带.主要由空气流向,流速的差异所致.地面的辐合线上气流常汇合上升,使天气阴沉多雨.

十、了解等熵面的分析

等熵面即S(熵)值为常数的面,也即等位温面。等熵面上的等压线,也就是等位温线,等密度线,等饱和比湿线。等熵面分析可按以下步骤:①根据探空资料绘制探空曲线和θse廓线;②选定等熵面值,一般取290K到330K,冬季取较低值,夏季取较高值;③根据各地探空曲线确定所选择的θse在各地所出现的气压和在该气压高度上的风向、风速;④将所选定的等θse面上各地的气压及风向、风速填在图上,绘制等压线和流线;⑤勾出凝结、降水区;⑥绘出空气质点的轨迹。

第三章锋面分析

一、掌握锋面分析方法和原则,尤其是我国特有锋面的分析

锋面分析的基本流程和原则:首先按照历史连续性的原则,将前一张(3小时、6小时)锋面的位置描在天气图上,运用历史演变外推法,大致划定锋面位置;然后结合高空图和卫星图像判断地面图上锋的位置和类型;最后根据地面图上的气象要素分布及探空和测风资料等资料具体确定锋的类型和位置。

确定锋面的主要依据:

①根据高空锋区判断出地面锋的大致位置和类型

②分析地面图上各气象要素场以确定锋面的具体位置

③应用卫星图像分析锋面

④应用探空资料、高空测风资料、天气实况演变等分析锋面

⑤前一时次地面图上锋面的位置

⑥日本地面图分析的锋面位置

二、了解地形对锋面的影响

目前在有关新疆、蒙古高原的锋面分析和气压场分析以及青藏高原附近高空等压面图上温压场分析中存在一些问题,主要是忽略了地形对冷暖空气和温压风场活动的影响,在日常分析中应引起注意。

①锋面穿越天山的问题

②天山山区地形等压线

③蒙古气压记录的订正

④青藏高原附近高空图上温压场分析

第四章温压图(T-LogP)分析和应用

一、分析和理解T-LOGP图上的各种特征量

自由对流高度(LFC):层结曲线与状态曲线第一次相交

抬升凝结高度(LCL):状态曲线与从地面露点开始的等饱和比湿线相交,强调动力抬升作用

对流凝结高度(CCL):层结曲线与从地面露点开始的等饱和比湿线相交。

平衡高度(对流上限):层结曲线与状态曲线第二次相交。

风垂直切变(wind shear):在切变环境下,容易使上升气流倾斜,有利于对流形成的降水脱离出上升气流,而不致于因拖带作用减弱上升浮力。而且,风的垂直切变还可增强中层干冷空气的吸入,加强风暴中的下沉气流和冷空气的外流,通过强迫抬升使流入的暖湿空气更强烈上升,从而加强对流。

二、理解大气不稳定的概念

通常把未受扰动前系统的状态称为平衡态(在大气中,平衡态多指按一定方式分布的基本气流(如:地转平衡大气)、或静止的层结大气(如:静力平衡大气)等环境背景场)。

如果扰动使运动离开平衡位置后仍回到它原有的平衡位置,则称平衡态(该环境背景大气)是稳定的;反之,若扰动使运动趋向于达到一个新的位置,则称平衡态(该环境背景大气)是不稳定的。

大气层结特性对于对流的发展有着重要的影响,层结稳定度则表征这一影响的趋势和程度。层结稳定度也称为静力稳定度,表示重力和垂直气压梯度力对空气垂直位移的影响。大气层结稳定度不表示大气中已经存。在的对流运动,而只是描述大气的层结状态,这种状态的作用只有当空气发生扰动以后才能表现出来。

三、掌握大气的不稳定性判据及其应用

①静力不稳定(或浮力不稳定):考虑静力平衡的环境大气,在重力和垂直

气压梯度力作用下,由于大气不同层结下的浮力而产生的不稳定(所谓层结包括温度和水汽的垂直分布)。

用气块法得到未饱和大气(或干空气)的静力稳定度判据:

γ>γ d 不稳定;

γ=γ d 中性;

γ=γd 稳定。其中γ为大气层的温度递减率,γd为干绝热递减率。

饱和大气的静力稳定度:对于饱和湿空气,受扰动向上运动的饱和湿气块绝热膨胀并冷却降温,便发生凝结,由于释放的潜热加热,与未饱和时(无凝结替热释放加热)的气块相比,饱和气块上升降温减缓(即γm <γ d )。

γ>γm 不稳定;

γ=γm 中性;

γ<γm 稳定。其中γ为大气层的温度递减率,湿绝热递减率γm。

②对称不稳定(或称斜压对称不稳定、或倾斜对流不稳定):考虑垂直方向

静力平衡、水平方向地转平衡(因此基本气流满足热成风平衡)的斜压大气中,在重力与垂直气压梯度力和科氏力和水平气压梯度力的共同作用下产生的不稳定,即:在斜压的环境大气中,对于垂直扰动是静力稳定的,对于水平扰动是惯性稳定的;但若在一定范围的倾斜方向上有一扰动,则垂直气压梯度力与重力、水平气压梯度力与科氏力的作用都是使扰动不稳定发展。

对称不稳定位涡表示:位势涡度小于零

对称不稳定理查逊数表示:近似地Ri<1

③条件不稳定:大气层对干绝热过程是稳定的,对于湿绝热过程是不稳定

的,这样的大气层称为条件不稳定大气层。考虑气块或气层被抬升时是否有凝结潜热释放后气块或气层所受的浮力才能决定其运动的趋向,这就是条件稳定性(第一类条件稳定性)。实际大气不是完全干空气,也不是饱和湿空气,当条件1)大气满足条件不稳定时,条件2)低层空气受到强迫抬升,先是沿干绝热过程变化,达到凝结高度有凝结发生后,大气层由静力稳定变为静力不稳定。这种静力不稳定称为潜在不稳定(或称位势不稳定,或对流性不稳定)。

第二类条件不稳定(CISK):考虑静力平衡的环境大气,如果积云对流产生的条件受到较大尺度环流,如较大尺度的低压(边界层 Ekman抽吸上升运动区)的影响,那么积云呈有组织的分布,虽然个别积云体生命期仍然很短,但整个云群存在的时间却长得多。这样,由于积云的连续产生,其总体作用对较大尺度环流形成正反馈,从而使后者得到不稳定发展。相对于前面所说的条件不稳定,这种由于积云总体作用而使较大尺度环流不稳定发展的过程称为第二类条件不稳定。

Γ>Γd 绝对不稳定

Γd>Γ>Γs 条件不稳定

Γ<Γs 绝对稳定

四、了解CAPE\CIN\Si\K\Li\Sweat等常用大气对流参数的概念,掌握这些参数的应用。

对流有效位能(CAPE):若把在自由对流高度(LFC)到平衡高度(EL)间的层结曲线与状态曲线所围成的面积称为正面积,表示在自由对流高度上,气块可从正浮力作功而获得的能量,并有可能转化成气块的动能。当气块的重力与浮力不相等且浮力大于重力时,一部分位能可以释放,并可在对流过程中转化成大气动能,故称其为对流有效位能,即埃玛图上的正面积。CAPE表示在自由对流高度之上,气块温度高于环境温度,气块因浮力作功而获得的能量。

对流抑制能量 (CIN):把气块抬升到LFC位置通常必须对气块作功,而功的大小与从气块起始位置到LFC间的状态曲线与层结曲线所围成的面积成正比,这块面积被称为负面积(NA),即对流抑制能量(CIN) 。

SI(Showalter Index沙氏指数):850hPa等压面上的湿空气块沿干绝热线抬升,到达抬升凝结高度后再沿湿绝热线上升到500hPa时具有的气块温度与500hPa等压面上的环境温度的差值。物理意义:反映的是大气条件性稳定度的一个指数。当SI<0时,大气层结不稳定,且负值越大,不稳定程度越大。

LI(Lifted Index抬升指数):平均气快从修正的低层900hPa高度沿干绝热线上升,到达凝结高度后再沿湿绝热线上升到500百帕处所具有的温度T’与500hPa等压面上的环境温度T500的差值。它和Showalter Index (SI)相似,只是抬升的起始高度不一样LI=T500-T 单位:℃当差值为负数时,表明气块比其

环境温度更暖,因此将会继续上升。该差值的绝对值越大,出现对流天气的可能性也越大。差值为正数时,表示大气层结稳定。

K指数:能够反映大气的层结稳定情况,但是它不能够明显地表示出整层大气的不稳定程度

SWEAT 强天气威胁指数:表示强天气危害程度的指数。

9、天气图分析

第九部分天气图分析(周长青) 基本天气图分析;辅助天气图分析;锋面分析;温压图(T-LogP)分析和应用 第一章基本天气图分析 一、了解不同投影底图的用途 兰伯特(Lambert)正形圆锥投影:适用于中纬度地区的天气图,如欧亚高空图和地面图都采用这种投影。 极射赤面投影:高纬度地区比较真实,一般用作北半球天气图和极地天气图。 墨卡托(Mercator)主要适用于作赤道或低纬地区的天气图底图。 二、熟悉地面、高空天气图填图符号的气象意义 以下是陆地测站(左)和船舶测站(右)填写格式 N 总云量,CH、CM和CL分别代表高、中、低云云状,以表2.1.2的符号表示。Nh代表低云量,图上填的为电码。电码和云量的关系见表2.1.3。“×”为不明或缺、错报,低云量和总云量相同时不填。h代表低云云高,以数字表示,以米为单位填写。TTT和TdTdTd :分别代表气温和露点。WW:现在天气现象。 VV :水平能见度。PPPP:海平面气压,以数字表示,以hPa为单位。填写后三位数字,最后一位为小数。如“035”,代表气压为1003.5hPa;“995”,代表气压为999.5hPa。PPP代表过去3小时气压变量。a :3小时气压倾向。“+”表示过去3小时气压升高,“—”过去3小时气压下降。“×”表示不明。W1W2:过去天气现象,定时绘图天气观测报告前6小时内出现的天气现象,补充定时绘图天气观测报告观测前3小时出现的天气现象。W1W2表示两种天气现象。RRR:6小时降水量“T”表示微量。Dd:风向。以矢杆表示,矢杆方向指向站圈,标示风的来向。静风时不填任何符号,在CH上面填有d时表示风向不明,后面的数字为风速ff 代表风速。以矢羽表示,矢羽一长划表示4m/s,一短划表示2m/s,一三角旗表示20 m/s,风速不明时,填“×”。 选填项目的符号及意义:P24P24 代表24小时气压变量。 云状符号:

第四章 天气图的基础知识

第一节天气图的一般知识 天气图底图投影方式:天气图底图是用来填写各测站气象观测资料而特制的空白地图。常用的天气图底图有:南、北半球天气图、中纬度区域天气图、热带低纬地区天气图等。制作底图的投影方式主要有以下三种。 1.兰勃特投影 兰勃特投影法又称等角正割圆锥投影。将地球体的30?和60?纬圈与圆锥面相割,经纬线及地形投影到圆锥形的图纸上,展开后经线呈放射形直线,纬线是同心圆弧。这种图最适宜作中纬度地区的天气图底图。我国、日本等国的天气图底图均采用这种投影。 2.极地平面投影 用这种投影法制成的底图,其经线为一组由极地向赤道发出的放射形直线,纬线为一组围绕极地的同心圆。这种投影适宜作北(南)半球天气图底图。 3.墨卡托投影 用一圆筒套在地球体上,地球赤道表面与圆柱面相切(或相割),光源放在地球中心进行投影。把圆筒展开便制成一张图,其经、纬线都为平行直线。由于低纬地区用这种投影与实况较为接近,而在高纬地区投影面积放大倍数太大。所以这种图主要适用于作赤道或低纬地区的天气图。 天气图的种类和图时: 1.天气图的种类 天气分布是三维空间的,为了比较全面地揭示天气状况,在气象分析和预报中,通常绘制三种类型的天气图,即地面天气图、高空天气图和辅助图。天气图的制作过程依次为观测、编报发送、收报、填图、分析。 地面天气图是根据地面观测资料绘制的,它是一种综合性天气图,是天气分析和预报中最基本的天气图。高空天气图就是等压面上的形势图,它是根据高空观测资料绘制的。辅助图是配合地面天气图和高空等压面图而使用的特定图。 2.天气图的图时 根据世界气象组织(WMO)的规定,通常地面天气图每天制作4次,分别在世界时00时、06时、12时、18时,即北京时08时、14时、20时、次日02时。此外,中间还有4次补充观测时间,所以实际上每隔3 h就有一地面天气图产生。高空天气图一天制作两次,世界时00时、12时,即北京时08时和20时。 第二节地面天气图 地面天气图的填绘:各地同一时刻观测的地面资料,传递到各大气象通信中心,然后再由通信中心向各地气象台传播。气象台接收到各地气象观测报文之后,要按照国际规定的统一格式,把收到的电码译成数字或符号填入天气图底图。由于观测资料的来源不同,又分为陆地测站填图格式和船舶测站填图格式。 1.陆地测站填图格式(图4-2-1)

怎样分析日本气象传真图

怎样分析日本气象传真图 天气图是在一张特制的底图上填有各地同一时刻的气象观测记录,能够反映一定区域内的天气情况的图。它是用来观察、监视和研究天气系统发生、发展演变和移动等情况的重要工具。气象台或气象站经常绘制的天气图有地面天气图、高空天气图及各种辅助图。船舶利用气象传真机,可接收到各种天气图。根据中华人民共和国港务监督局制定的《气象传真天气图分析》海船船员适任评估大纲的要求和船上实际工作需要,本篇主要介绍地面天气图、高空天气图及各种辅助图的基础知识。目前气象传真广播的覆盖范围几乎遍及全世界海洋。世界上许多国家通过传真广播,发布气象报告和天气预报,发送各种天气图、气候图和海况图,为船舶提供气象服务。船上装有气象传真接收机就可以方便而可靠地获得航行海区有关国家发布的气象、海况等传真资料,可以了解更多、更大范围的天气演变过程,掌握航行海区已经发生和将要发生的海洋气象情况,这对保证船舶航行安全、合理选择航线等,都有重要的意义。 一、世界气象传真广播台概况 气象传真台在欧洲、北美、太平洋地区分布较多,在印度洋、南半球分布较少,发送距离一般3000公里,如图1.1所示。 图1.1 世界主要气象传真广播台 图1.1中数字代号说明: 1.北京(中国),2.东京(日本),3.桑莱呷(菲律宾),4.关岛(美国),5.珍珠港、火奴鲁鲁(美国),6.旧金山(美国),7.埃德蒙顿(加拿大),8.弗罗比欧(加拿大),9.哈利法克斯(加拿大),10.布伦特伍德(美国),11.诺福克(美国),12.布拉克内尔(英国),13.巴黎(法国), 14.奥芬巴赫(德国),15.奥斯陆(挪威),16.诺尔彻干(瑞典), 17.罗马(意大利),18.罗塔(西班牙),19.布拉格(捷克斯洛伐克),20.莫斯科(俄罗斯),21.安卡拉(土耳其),22.埃皮斯科比(塞浦路斯),23.开罗(埃及),24.内罗毕(肯尼亚),25.达喀尔(塞内加尔), 26.比勒陀利亚(南非),27.新德里(印度),28.塔什干(乌兹别克斯坦),29.新西伯利亚(俄罗斯),30.伯力(俄罗斯),31.曼谷(泰国), 32.达尔文(澳大利亚),33.堪培拉(澳大利亚),34.里约热内卢(巴西),35.布宜诺斯艾利斯(阿根廷)

中尺度天气图分析技术规范(参考Word)

中尺度天气图分析技术规范 分析高度:925hpa 分析项目技术要求分析方式分析目的分析符号 风低空 急流 当有2个以上连续测站风速超过 12 m/s时,沿12m/s以上大风区 的几何中心分析低空急流轴,并 在急流轴上标注最大风速值。 人工分析 判断低层的辐合区;综合湿度 分析判断水汽输送条件;综合 其它层的风场分析判断垂直 风切变条件 灰色 显著 流线 当风速未达到低空急流的标准, 但有风速明显比周围大的最大风 带出现,且位于干湿气流区之间, 或者位于切变线、靠近急流轴的 位置时,分析显著流线,并在流 线上标注最大风速值。 人工分析 低空急流和辐合区的辅助分 析 灰色 切变 线 (辐 合 线) 当风场具有明显的风向切变时, 沿风的交角最大(风向改变最大) 的位置分析切变线。当风场具有 明显的风速辐合时,沿最大风速 的前端分析辐合线。 人工分析判断低层的辐合区 灰色 温度等温 度线 以0℃为基准,每隔2℃分析等温 线,如-2℃,0℃,2℃等。 在客观分 析基础上 进行人工 订正 确定温度脊 红色 温度 中心 分别标注暖、冷中心。 在客观分 析基础上 进行人工 订正 确定温度脊 暖中心N, 红色,冷中 心L,蓝色 温度 脊 从暖中心出发,沿等温度线曲率 最大处分析温度脊。 人工分析 判断低层增暖引起的不稳定; 综合低空急流及其显著流线 分析判断暖平流 红色 湿度等露 点温 度 以0℃为基准,每隔2℃分析等露 点温度线,如10℃,12℃,14℃ 等。 在客观分 析基础上 进行人工 订正 确定干线和湿区 绿色 等比 湿线 4-9月每隔2 g/kg分析等比湿线; 其它月每隔 1 g/kg分析等比湿 线。 在客观分 析基础上 进行人工 订正 确定干线和湿区 绿色 干线 (露 点 锋) 当相邻两站的露点温度相差 10℃以上时,沿湿度梯度最大处 分析干线(露点锋)。 人工分析 判断水平干湿分布不均匀引 起的大气不稳定。当有显著流 线自干线(露点锋)的干区一 侧吹向湿区时,强对流天气易 发生 灰色 等温 度露 点差 线 以1 ℃为基准,每隔2 ℃分析等 温度露点差线,如1 ℃,3 ℃,5 ℃ 在客观分 析基础上 进行人工 订正 确定湿舌 绿色

气象业务辅助决策系统

气象业务辅助决策系统 2017年12月

第一章系统概述 气象业务辅助决策系统,是以先进的数字地球平台为底层,以行业应用需求为牵引,为用户提供四类服务: 1、信息的管理、查询与检索。该系统在数字地球上,融入天气专题信息图层,直观地展现作业点分布、河流分布、重点增雨区分布、气象观测仪器、气象检测实况等信息。 2、可视化专业信息,辅助业务人员决策。采用科学数据可视化技术直观展现气象雷达数据、云图数据中的强度、速度、谱宽等信息,建立气象数据与空间环境的对应关系,辅助业务人员进行分析判断。 3、模拟业务过程,辅助任务规划。该系统可根据用户输入需求,模拟飞机飞行过程,辅助用户进行航迹规划;可模拟火箭作业过程,评估任务结果。 4、链接传感器,与实际应用业务对接。系统可与飞机增雨地空通讯系统、地面车辆GPS监控系统、北斗定位系统实时对接,实现对增雨飞机和地面作业车辆的三维追踪和显示。

第二章三维地理信息平台 气象业务辅助决策系统依托DreamMap三维地理信息平台开发研制。该平台融合了地理信息技术和虚拟现实技术,可兼容调用多种政府用、军用、商用地理信息数据,逼真展现陆、海、空、天多维空间场景;可针对雨、雪、云、风等天气现象精细化建模,逼真展现天气动态变化;可提供距离、面积、高程、角度、剖面、最短距离等分析量算功能,定量了解空间环境;可标绘兴趣点、气象台站、侦察站等模型符号,并融合管理各模型属性信息。 一、空间环境展现 该平台可以逼真展现陆、海、空、天等多维环境信息,渲染矢量、注记等多种类型数据。 图1 大气环境

图2 地形环境 图3 海洋环境

图4 高精度影像数据 二、气象环境展现

天气图分析

11年5月8日—11日天气过程分析 天气过程分析: 5月8日—11日,受冷暖空气的共同影响,我国青藏高原中东部、西南地区东部、华南西部等地有小到中雨或阵雨,其中陕西南部、华北南部、黄淮北部、四川盆地、东北中部等地有大雨或暴雨,局部地区有暴雨,并伴有短时雷雨大风或冰雹等强对流天气。 受东移冷空气影响,新疆北部、甘肃中西部、内蒙古大部、东北地区、黄淮东部等地将有4~6级偏北或偏南风,新疆山口地区的风力有7~9 级;冷空气前锋过后,上述部分地区的气温将下降6~8℃,内蒙古中部、东北地区中南部局地降温幅度可达10℃以上。南疆盆地将有扬沙或浮尘天气。今年第2号台风"灿鸿"在菲律宾西部沿海登陆后,穿越吕宋岛进入西北太平洋洋面,强度明显减弱,逐渐变为热带低压。南海东部海面受"灿鸿"影响将有大风,"灿鸿"变为热低压并逐渐向西北方向移动。 高空环流形势: 5月8日在500hpa天气图上主要有3个低压中心,在西伯利亚地区有闭合低压系统,冷中心接近于低压中心,温度平流较弱。在贝加尔湖以东地区有一低压槽,冷中心落后于低压槽,槽后有冷平流。在鄂霍次克海附近有一大槽,冷中心落后于低压槽,等压线与等温线有很大的交角,槽后有很强的冷平流。中纬地区是平直的西风气流,亚洲南部受南支槽影响。 5月9日在500hpa天气图上,在西伯利亚地区有闭合低压系统,冷中心稍落后与低压中心,有不太强的冷平流,在贝加尔湖以东地区有一闭合低压中心,槽后有一横向的冷中心,有较强的冷平流,并且槽发展到了中国的东北地区。8日在鄂霍次克海附近的大槽移向了东北方向,并且槽后仍有很强的冷平流。中纬仍是平直的西风气流,亚洲南部为南支大槽。 5月10日在500hpa图上乌拉尔山高压脊减弱,西伯利亚地区的低压中心与冷中心近似重合,成为一个冷涡,槽后冷平流较弱。贝加尔湖东部的低压向东移走,鄂霍次克海的低压中心后面为暖中心,槽后有暖平流,低压槽将减弱,同

天气图分析标准(最终版)

天气图分析标准 一、一般要求 1、等值线分析范围 (1) 03Z、06Z、09Z、18Z 、21Z地面天气图,等压线分析至图边; (2) 00Z、12Z地面天气图,等压线右端分析至150E°,另外三端分析至图边; (3)高空天气图等高线右端分析至160E°,上端分析至70N°,另外两端分析至图边。 2、标注 (1)标注的等值线数值、天气现象及系统中心符号与当地纬度线平行; (2)等值线的数值标注在闭合等值线最北端的开口处,或非闭合等值线的两端,标注颜色同等值线颜色; (3)闭合等值线中心数值标注在闭合等值线或环流中心近最值附近。 3、错误记录:记录有误时,在错误记录(数字或符号)上划一条短横线,温度用红色笔划, 其它用黑色笔划。 二、等值线分析要求 2、地面天气图 (1)等值线以黑笔分析; (2)等压线间隔2.5hPa,热带气旋在1000hPa以下时等压线间隔可取5或10hPa。 (3)等△P3线应分析出正负变压极值区,间隔可取1、2、3、4或5hPa(间隔宜相等),0值等△P3线可不分析; (4)地形等压线进出线数及数值应一一对应,只分析一条波状线; (5) 00、12Z地面天气图,等压线以间断线通过高原区; (6)无闭合等压线但有明显的气旋或反气旋环流,须绘制环流圈。 3、高空天气图 (1)等高线和等△H24线以黑笔分析,等温线以红笔分析; (2)等高线和等温线起始或终止于同一条经线; (3)等高线间隔:4位势什米,10月1日至次年3月31日500 hPa图间隔8位势什米; (4)等温线间隔4℃; (5)等△H24线间隔4位势什米,0值等△H24线不分析; (6)无闭合等高线但有明显的气旋或反气旋环流,须绘制环流圈; 三、天气系统分析要求 1、地面图 (1)高压中心标注蓝色“H”,低压中心标注红色“L”,热带气旋中心标注红色“”,中心气压以黑笔标注于符号下方; (2)分析锋、切变线、赤道辐合带和飑线,分析方法见表1; (3)分析锋生和锋消; (4)分析天气区并标注天气现象,分析和标注方法如表2; (5) 00Z、12Z地面天气图,以黄色实线分析锋过去12h位置; (6) 00Z、12Z地面天气图,以黄笔在热带气旋过去12h位置标注热带气旋符号,热带气旋中心的现在位置和过去位置以带箭头的黑色实线相连,箭头指向现在位置; (7)热带气旋中心的未来24 h、48h、72h位置以黑笔标注热带气旋符号,时间(如:24h)标注于预计位置正上方,气压标注于预计位置正下方,现在位置和预计位置 应使用带箭头的黑色间断线相连,箭头指向预计位置。 2、高空图 (1)高位势中心标注蓝色的“H”,低位势中心标注红色的“L”,热带气旋中心标注红色热带气旋符号“”; (2)分析500 hPa及其以下图的槽线、切变线、赤道辐合带,分析方法如表1; (3)以黄色实线分析槽线、切变线、赤道辐合带的过去12h位置;

气候特征分析

第三讲气候特征分析 一.气候特征的要素主要包括气温和降水。 1.气温 (1)关于气温的描述:高温(炎热)、温和、寒冷。 a.“高温”和“温和(凉爽)”一般是以夏季月均温大于或小于200C来界定的,如说我国“夏季普遍高温”,指全国大部分地区7月均温在200C以上。昆明四季凉爽,指昆明夏季月均温在200C 以下(注:天气的“高温”一般是指一天中最高温在350C以上)。 b.“温和”和“寒冷”的界定一般是以最低月均温来界定的,如亚热带季风气候、地中海气候和温带海洋性气候“冬季温和”,指气温在00C以上,而温带大陆性气候、温带季风气候“冬季寒冷”则指最冷月均温在00C以下。我国冬季秦岭淮河以南是“温和”,而以北则“寒冷”。 (2)气温的影响因素分析: 指出影响下列各地气温的主导因素:a.南极酷寒() b.青藏高原气候高寒()c.中亚冬热夏冷() d.摩尔曼斯克港终年不冻() e.城市热岛() f.大兴安岭冬季同纬度东侧气温高于西侧() g.我国夏季南北普遍高温而冬季南北温差很大() 结论:影响气温的因素主要包括: 2.气温较差分析——气温较差包括气温日较差和气温年较差 (1)气温日较差的影响因素主要包括天气状况(大气透明度)和地面状况(举例说明)。 (2)气温年较差则主要受海陆位置、大气环流、太阳高度和日照时长的年变化(纬度)等影响。2.降水: (1)关于降水的描述:多雨、湿润、少雨(干燥) (2)降水的影响因素分析。指出影响下列各地降水状况的主导因素: a.罗马夏季干燥冬季湿润,而北京夏季湿润冬季干燥() b.从日本本州岛到中国华北、西北年降水量逐渐减少() c.从美国西北沿海向内陆降水量从3000迅速降低到500以下() d.西欧终年湿润() 【例1】下面三幅图集依次表示某区域1月、7月平均气温和年降水量的分布,图中a、b、c三点分别表示三座城市。读图回答下列问题。 (1)图示三个城市中,气温年较差最大的城市代号 是,其主要原因是 _________________________ 。 (2)a城市所属的气候类型是,该城 市气候的特点是__ 。 c城市所属的气候类型是,该城市气 候的特点是。 (3)最适宜修建滑雪游览中心的城市代号是, 理由是。 练习题目: 读甲、乙两种气候类型分布示意图。完成1—2题。 1.甲、乙气候类型的分布都() A.处于迎风坡B.向高纬延伸 C.随附近洋流流向延伸D.向低纬延伸 2.关于甲、乙气候特征的叙述正确的是()

天气分析

天气图基本分析方法 天气图, 分析方法 见附图A 一:地面天气图分析 海平面气压场的分析 等值线分析原则 同一条等值线上要素值处处相等。 等值线一侧的数值必须高于另一侧的数值。 等值线不能相交,不能分支,不能在图中中断。 相邻两根等值线的数值必须是连续的,及其数值或者相等,或只差一个间隔。 作为等值线的一种特殊形式,等压线的分析遵循地转风原则,即等值线和风向平行,在北半球,“背风而立,低压在左,高压在右”。但实际大气,由于地面摩擦作用,风向与等值线有一定交角,风从高压一侧吹向低压一侧。 绘制等压线时的注意事项 等压线一般应保持平滑。 相邻两站间气压变化较均匀时,等压线的位置可靠内插法确定。 两条数值相等的等压线,要尽量避免互相平行或相距很近。 绘制等压线时,应尽可能的参考风的记录。 等压线通过封面时必须有明显的折角,或为气旋性曲率的突然增加,而且折角指向高压一侧。等压线的暖锋前有比较明显的气旋性弯曲,冷锋后有明显的反气旋性弯曲。(见附图1 和2) 二:绘制等压线的技术规定 等压线每隔2.5hPa画一条。 等压线应画到图边,否则应闭合起来。在没有记录的地区可例外,但应当各条等压线末端 排列整齐,落在一定的经线或纬线上。 在低压中心用红色标注D,高压中心用蓝色标注G 。 高、低压中心的符号应标注在气压数值最高或最低的地方。在有风向记录时,背风而立,高压中心符号应标注在气压记录数值最高测站的右侧,低压中心符号应标注在气压记录数 值最低测站的左侧。 高低压中心的符号还应该标注在反气旋式或气旋式流场的中心,而不一定标注在最内一条等压线的几何中心处。如果在最内一条等压线内,流场有两个或三个中心时,则应标注两 个或三个中心。 等三小时变压线的绘制 三小时变压反映了气压场最近改变情况,它是确定锋的位置、分析判断气压系统及封面未

天气预报与天气图

天气预报与天气图 天气预报就是对未来时期内天气变化的预先估计和预告。 “天有不测风云”,这句话充分说明了天气预报的难度。随着科学技术的发展,天气预报的准确率在不断提高,人们根据天气预报,可以适时安排生产和生活,使气象为国民经济建设服务,减少气象灾害的损失。 天气预报是根据大气科学的基本理论和技术对某一地区未来的天气作出分析和预测,这是大气科学为国民经济建设和人民生活服务的重要手段,准确及时的天气预报对于经济建设、国防建设的趋利避害。保障人民生命财产安全等方面有极大的社会和经济效益,天气预报的时限分:1—2天为短期天气预报,3—15天为中期天气预报,月、季为长期天气预报,1—6小时之内则为短临预报(临近预报)天气预报的主要方法,目前有天气学方法以天气图为主,配合气象卫星云图、雷达等资料,数值天气预报以计算机为工具,通过解流体力学,热力学,动力气象学组成的预报方程,来制作天气预报;统计预报,以概率论数理统计为手段作天气预报。以上各种有时互相配合、综合应用,并广泛采用计算机作为工具。 天气图 是指填有各地同一时间气象要素的特制地图。在天气图底图上,填有各城市、测站的位置以及主要的河流、湖泊、山脉等地理标志。气象科技人员,根据天气分析原理和方法进行分析,从而揭示主要的天气系统,天气现象的分布特征和相互的关系。是目前气象部门分析和预报天气的一种重要工具。天气图分地面天气图及高空天气图主要层次如850百帕、700百帕、500百帕、300百帕、200百帕等天气图,同一时刻上、下层次配合,可了解天气系统的三度空间结构,根据需要可选用不同范围的天气图,在我国通常用欧亚范围的天气图,有时也用北半球范围,或低纬度(30°N ─30°S)图或某一省,地区范围的小图作辅助分析用。

1.1天气图分析分解

1.1 天气图分析 天气图是填有各地同一时间气象观测记录的特种地图,它描述了某一瞬间某一区域的天气状况。天气图能显示各种 天气系统和天气现象的分布及其相互关系,是分析判断天气变化、制作天气预报的基本工具。一般分为地面天气图、高 空天气图和辅助天气图三类。过去天气图的填绘主要由手工完成,现在天气图的绘制都是由计算机完成。目前业务上使 用的MICAPS平台能显示常用的各种天气图。 1.1.1 地面天气图 地面天气图反映了某区域某时刻的地面天气系统和天气状况。一张地面图上用数值或符号填写各个气象观测站在同一时刻的气象要 素观测记录。它填有观测时刻地面各种气象要素和天气现象,如气温、露点温度、风向、风速、海平面气压、能见度和雨、雪、雾等; 还填有能反映空中大气现象的一些记录,如总云量、低云量、低云高以及高云、中云和低云的云状等;既有当时的记录,又有一些能反 映短期内天气演变实况的记录,如3h变压、过去6h内的天气,过去6h降水量等。地面天气图是填写气象观测项目最多的一种天气图, 是天气分析和预报中很重要的工具。 地面天气图反映了某区域某时刻的地面天气系统和天气状况。一张地面图上用数值或符号填写各个气象观测站在同 一时刻的气象要素观测记录。它填有观测时刻地面各种气象要素和天气现象,如气温、露点温度、风向、风速、海平面 气压、能见度和雨、雪、雾等;还填有能反映空中大气现象的一些记录,如总云量、低云量、低云高以及高云、中云和 低云的云状等;既有当时的记录,又有一些能反映短期内天气演变实况的记录,如3h变压、过去6h内的天气,过去6 h降水量等。地面天气图是填写气象观测项目最多的一种天气图,是天气分析和预报中很重要的工具。图 1.1a是MICA PS业务平台上默认的地面填图格式,也是世界上通用的填图格式。在业务中由于地面填图信息多、显示屏幕有限,预 报员会根据不同需要,自行设置所显示的要素和所显示的区域范围,如图 1.2a显示的地面图中只填充了云量、风、现. 图1.1 MICAPS中地面填图格式 地面图主要分析海平面气压场(即海平面气压等值线),分为低压、高压、低压槽、高压脊、鞍形气压场五种基本形式,任一张海平面气压图都是由这五种基本形式构成的。 地面图主要分析海平面气压场(即海平面气压等值线),分为低压、高压、低压槽、高压脊、鞍形气压场五种基本形式, 任一张海平面气压图都是由这五种基本形式构成的。图 1.2a为MICAPS 平台显示的2009年10月15日14:00(北京时,下同)的地面天气图。值班预报员看到一张地面图,一般首先由海平面气压等值线分析出地面气压场的高、低压中 心,弄清高、低压所控制的区域;其次根据现在和过去6h内的天气现象分析主要天气(如降水、雷暴、大风、沙尘、 大雾等)发生的区域;第三步是结合3h变压和气压倾向、云状、云量以及温度、露点温度等其他要素,识别出当前地 面的主要天气系统;最后结合最近几张连续的地面图以及高空图、卫星云图、数值预报产品等其他资料综合分析,判断 这些天气系统未来的发展动向,进而作出天气预报。

中尺度天气图分析技术规范(暂行稿).精讲

附件: 中尺度天气图分析技术规范 (暂行稿) 国家气象中心 二O 一O年三月

目次 引言 (1) 第一章高空分析 (2) §1.1 概述 (2) §1.2 925hPa分析 (3) §1.3 850hPa分析 (5) §1.4 700hPa分析 (8) §1.5 500hPa分析 (11) §1.6 200hPa分析 (14) 第二章地面分析 (15) §2.1 概述 (15) §2.2 气压场 (15) §2.3 风场 (16) §2.4 温度场 (16) §2.5 湿度场 (17) §2.6 天气区 (18) §2.7 边界线(锋) (18) 第三章综合图分析 (18) 第四章附录 (19)

附录I 术语和定义 (19) 附录Ⅱ中尺度天气分析符号 (21) 参考文献 (22)

引言 中尺度天气是指水平尺度几十公里至几百公里,时间尺度几小时到几十小时的天气现象[1],按其性质分为中尺度对流性天气和中尺度稳定性天气。中尺度对流性天气包括雷暴、短历时强降雨、冰雹、雷暴大风、龙卷以及下击暴流等[2],它是在一定的大尺度环流背景中,由各种物理条件相互作用形成的中尺度天气系统造成的。中尺度对流天气预报的成败,从根本上取决于在业务预报过程中所做的分析[3]。因为中尺度系统及其影响的中尺度对流天气现象的明显特征是生命史短、空间范围小且变化剧烈,所以业务预报员在进行中尺度对流性天气预报时,应更加关注比天气尺度更小的天气系统,并且关注大气中瞬变的系统和微小的变化[3]。 中尺度对流天气主观分析,是利用各种高空和地面观测资料、雷达和卫星等遥感探测资料、数值分析预报产品等资料,分析产生中尺度对流天气的中尺度对流系统及其发生发展的环境场条件。为了加强我国各级气象台站对中尺度对流天气发生发展条件的分析和诊断,规范中尺度天气分析的技术方法,参考美国空军全球天气预报中心和美国天气局风暴预报中心的强对流天气分析技术[3-4],参考我国的常规天气图分析要求和中尺度天气分析研究[5-6],国家气象中心制定了《中尺度对流天气的天气图分析技术指南》。本指南主要包括高空分析、地面分析和综合图分析三个部分。分析是在常规天气图分析的基础上,针对产生中尺度对流性天气的主要条件(水汽、稳定度、抬升和垂直风切变条件),分析各等压面上相关大气的各种特征系统和特征线,最后形成中尺度对流性天气发生、发展大气环境场“潜势条件”的高空和地面综合分析图。

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