天气学（下）
注: 红字部分是天气学下半册考试部分试题的内容，仅供参考
题型：填空题+名词解释+问答题
基本概念
1、大型降水：指的是大范围的降水，降水区可达天气尺度的大小，包括连续性和阵性的大范围雨、雪及夏季暴雨。
2、东北冷涡：东北地区出现的具有深厚冷空气的高空气旋性涡旋
3、水汽的局地变化取决于：湿度平流、比湿的垂直输送、水汽凝结、湍流扩散
4、对称不稳定：大气处于弱的层结稳定状态时在一定条件下可以发展成斜升气流，这种机制称为对称不稳定
5、对流性不稳定：上干下湿稳定气层经过抬升变得不稳定
6、热带地区：南北半球副热带高压带之间包括的地区
7、副热带地区：盛行东风带与中纬度盛行西风带之间的过渡区
8、赤道辐合带：南北半球两个副热带高压之间气压最低、气流汇合的地带
9、东风波：对流层中下层副高南侧存在的一个槽或气旋性曲率最大处成为东风波
10、经典东风波：波槽南北走向，槽前东北风，槽后东南风，波向西传播，风速随高度减小，天气产生于槽后
11、云团：卫星云图上热带地区经常出现的直径达4个帏距的白密闭云区
12、雷暴：指积雨云中所发生的雷电交加的激烈放电现象，以及产生这种天气现象的天气系统
13、强雷暴：伴有雷雨、大风、冰雹、龙卷等严重灾害性天气现象的雷暴
14、飑线：许多雷暴单体侧向排列形成的强对流云带
15、飑中系统：是指与飑现象相联系的一类中尺度天气系统，包括雷暴高压、飑线等
16、赤道缓冲带：赤道附近风向转变的转换带
17、南亚高压：南亚高压是夏季出现在青藏高原及邻近地区上空的对流层上部的大型高压系统，又称青藏高压或亚洲季风高压。
18、低空切变线：通常将出现在850和700hPa等压面、流场上具有气旋式切变的不连续线称为低空切变线
第一章
1、一般降水的形成条件
宏观条件：水汽由源地水平输送到降水区；水汽在降水区辐合上升，在上升中绝热膨胀冷却凝结成云
微观条件：云粒子增长
2、暴雨的形成条件
充分的水汽供应：有一条水汽通道，将充足水汽源源不断输送到暴雨降水区，且暴雨上空850或700hpa水汽条件满足温度露点差≤4℃
强烈的上升运动：暴雨通常是由中小尺度天气系统造成，集中在几个小时短时间内降落，垂直上升运动很强。如果50mm降水量在24h内均匀下降，wmax＝10.8cm/s
较长的持续时间
有利形成暴雨的天气尺度系统：短波槽、低涡、气旋
有利形成连续暴雨的必要条件：副高、长波槽、切变线、大型冷涡、地面静止锋
3、诊断分析
在天气动力学理论指导下，计算天气动力学因子的数值，用以分析天气状况的一种分析方法
4、水汽条件的诊断分析
指的是分析影响降水的水汽状况
水汽含量：通常分析低层各等压面上的温度露点差t-td等值线来判断大气的饱和程度
可降水量
水汽通量：水平运动对水汽的输送量
水平通量散度指单位时间单位体积的空气块水汽的水平净流入或净流出量，暴雨区通常存在较强的水汽辐合
5、垂直运动条件的诊断分析
（1）连续方程诊断：
底层散度：用850、700hpa上风速风向判断辐合上升运动强度和降水落区
地面上用变压风诊断上升运动(正变压对应辐散，负变压对应辐合)
高层散度：用涡度平流分析判断高层大气辐合辐散
（2）ω方程诊断
槽前脊后，暖平流、正涡度平流有利于上升运动
槽后脊前，冷平流、负涡度平流有利于下沉运动
凝结过程释放潜热，使空气增温，有利于上升运动
6、地形和摩擦对降水的影响
强迫抬升：地形坡度越大，地形强迫抬升垂直速度越大
地形辐合：喇叭口地形，气流辐合上升
摩擦辐合：有利于将雨区周围边界层中的水汽集中向高层输送，从而增大凝结使降水加强
7、我国降水环流特征
我国的雨季始于夏季风爆发，止于夏季风撤退；雨带的南北位移与东亚大气环流的季节变化有关，并受西太平洋副热带高压脊线、南亚高压脊线、副热带西风急流和东亚季风季节变化的影响
影响雨带的因子：
西太平洋副热带高压脊线
南亚高压
副热带西风急流
东亚季风的季节变化
华南前汛期降水
降水特点（详细的见课件自行扩充）：
南岭到武夷山南麓、沿海地区为两个大值带
暖区降雨，局地性强
夜雨现象明显
500hpa环流形势：
两脊一槽。乌拉尔山以东的西西伯利亚和亚洲东岸的鄂霍茨克海附近为脊，贝加尔湖为槽。南支槽和副高的稳定维持将大量暖湿空气输送到华南上空与从乌山脊前南下的冷空气相交。
两槽一脊。乌拉尔山以东的西西伯利亚和亚洲东岸的鄂霍茨克海附近为槽，贝加尔湖为脊。华南沿海一带西南低空急流活跃，与东亚低压槽后冷空气汇合。
多波型。中高纬度地区呈多波形，振幅较小，欧亚大陆范围内高纬地区至少2个低压中心，北方小槽带来冷空气与南支槽携带的暖湿空气在华南地区相遇造成暴雨。
共同特征：西风带环流系统与热带季风系统相互作用
          副高脊线稳定在18度左右，华南上空平直西风带，低层南北两条低空急流
          副热带西风急流北跳稳定在北纬30度以北
          北方冷空气与南亚季风气流汇合与华南
          200hpa南亚高压控制中南半岛
华南前汛期暴雨的特征：锋前暖区暴雨
触发机制：①边界层内侵入的浅薄冷空气
②地形：地形抬升，地形辐合（喇叭口地形）
③海陆分布
江淮梅雨降水
环流形势:副高西伸北跳，脊线控制华南地区，整个东亚环流完成了从春到夏的调整。雨带同时北跳，华南前汛期结束，江淮梅雨开始，印度季风爆发，副热带西风急流从印度北部跳到高原北部，100hPa反气旋轴线北跳到34oN。梅雨的开始与这个区域稳定而持续的西南季风的建立一致。
（1）对流层高层
200hpa上南亚高压东移控制长江流域
（2）对流层中层
副热带地区：副高呈带状分布，脊线呈东北-西南走向，稳定在22°N左右，印度东部或孟加拉湾为低压槽，长江中下游地区盛行西南风，水汽充分，与北方偏西气流汇合
中纬度地区
巴尔喀什湖和东亚东岸建立两个浅槽
高纬度地区
单阻型：阻高位于贝加尔湖北方，东北低压槽底伸展到江淮地区，冷空气从贝加尔湖以东、东北低压后部南下到达长江流域，有小股冷空气从巴尔喀什湖移来。
双阻型：西阻高位于乌拉尔山附近，东阻高位于雅库茨克附近，两者间贝加尔湖为低压槽。冷空气从贝加尔湖南下，也有小股冷空气从巴尔喀什湖小槽移来。
三阻型：东阻高位于雅库茨克一带，西阻高位于欧洲东部，中阻高位于贝加尔湖西北部。冷空气可以来自贝加尔湖阻高前部偏北风，也可以来自巴尔喀什湖。
（3）对流层低层
地面江淮流域静止锋停滞少动
梅雨锋是夏季风气流与极地气团或变性极地大陆气团之间的辐合线，具有热带辐合带的性质。
江淮梅雨锋结构特点:锋面两侧水平温度梯度小，湿度梯度较大。
(3)华北与东北雨季降水
华北东北降水特点：降水强度大，持续时间短
降水的局地性强，年际变化大
降水时段集中
暴雨与地形关系密切
环流特征：
东高西低：巴尔喀什湖为长波槽，100-110°E附近的河套地区为长波槽，暴雨出现在副高脊西侧、巴尔喀什湖长波槽前。
贝加尔湖形成阻高，三高并存。贝加尔湖阻塞高压、日本海高压、青海高压。南面的西南气流或低空急流不断地将南方的暖湿空气向华北输送，日本海副高南侧的东南气流将太平洋水汽向华北输送。
北方形成高压坝。西起青海、经河套、华北、到日本海，形成一个长形高压坝。
华北东北特大暴雨的关键系统：日本海高压
作用：
①阻挡西风带低槽的东移，并与槽后青海高压脊对峙形成南北向切变线，使西南涡在此停滞
②日本海高压南侧的偏东或东南气流可向华北地区输送水汽
形成：
大陆高压东移
副高北移或西伸
两者的结合
(4)长江中下游春季连阴雨
长江中下游春季连阴雨环流形势：南支急流与北支急流上的槽脊在亚洲地区位相不同甚至反位相。南支急流向长江中下游输送暖湿空气并与北支输送的冷空气在长江中下游交汇，形成切变线和准静止锋。在这个稳定形势下，不断有小槽东移，造成连阴雨。
14、行星尺度天气系统对暴雨的作用
行星尺度天气系统：副高、阻塞高压、长波槽脊、热带辐合带、高空急流、洋中槽等。
作用：
360天气影响和制约天气尺度系统
决定暴雨区的水汽来源或水汽通道
大致决定了雨带发生的地点、强度和持续时间
15、天气系统
天气尺度系统，尺度在1000~3000km之间，所产生降水以中雨、小雨为主。
②中小尺度系统，尺度在1000km以下，以100km左右的最为常见，所产生的降水以强降水为主。
降水的天气尺度系统主要包括：锋面、气旋、高空短波槽、低空切变线、高空冷涡、低空低涡、低空急流、台风及东风波等。
16、低空切变线
通常将出现在850和700hPa等压面、流场上具有气旋式切变的不连续线称为低空切变线
江淮切变线降水特点：
有暴雨
降水区位于地面锋线北部，700hap切边线以南
冬半年多连续降水，雨区较宽雨量较小，夏半年出现雷阵雨，降水区窄而降水量大
形成：
700hpa槽线东移过程中，南端受副高阻挡停滞，北端继续东移，顺转成为东西走向切边线
移动:
高空槽加深切边线南移
副高加强，切边线北抬，副高减弱，切边线南移
消失：
切变线南移逆转为西风带低槽
切变线北方小高压合并于副热带高压
17、低空低涡
西南涡：形成于四川地区的具有气旋式环流的闭合小低压。
形成：
四川盆地处在青藏高原东侧西风带的背风坡
西风气流的南支气流受高原侧向边界的摩擦作用产生气旋式切变
500hpa高原槽东移
移动：
东南移动出海
沿长江东移入海
沿东北经华北出海
天气：
①阴雨
②日变化明显
雨区随西南涡东移扩大
18、高空冷涡
东北冷涡：东北地区出现的具有深厚冷空气的高空气旋性涡旋
发展：
①高空西风槽加深，槽的南部断离母体
②两个或更多的低压北上与东北低压合并
天气：
①冬季低温，可以产生大阵雪
②夏季多雷阵雨
19、低空急流
通常将850或700hPa等压面上，风速≥12m/s的西南风极大风速带称为低空急流。
低空急流的特征：
急流两侧有较强的水平风速切变
急流上下均有明显的风速垂直切变，急流上下风速均随高度减少。
低空急流与暴雨（以下是要点，详细的见课件）：
输送水汽，形成水平水汽通量辐合
输送暖湿气流，导致大气产生不稳定层结
产生上升运动
暴雨产生于低空急流的左前方
急流宽度越宽、急流越强，降水强度越大
超低空南风急流对暴雨的作用：
是暴雨区所需水汽的提供者
是暴雨区超低空对流不稳定层结的建立者和维持者
是暴雨区超低空天气尺度上升气流的建立者和对流不稳定能量释放的触发者
低空西风急流对暴雨的作用：
是暴雨区低空对流不稳定层结的建立者和维持者
是暴雨区低空天气尺度上升气流的建立者和对流不稳定能量释放的触发者