天气现象及影响-自然科学基础

2023-08-11 理论教育版权反馈

【摘要】：在暖气团控制下，由于下层空气冷却发生水汽凝结，产生平流雾、低云或毛毛雨等天气现象。在不稳定气团控制下，易发生对流运动，产生对流云、阵性降水或雷暴天气。图5-3-4冷锋天气、暖锋天气示意图准静止锋当冷、暖气团相遇时，势均力敌，或由于地形阻滞作用，锋面很少移动或在原地来回摆动，这种锋称为准静止锋。气旋、台风等低压系统经过时，会出现大风、降水天气；反气旋、副热带高压等系统经过时，会出现晴朗、高温的天气。

天气是一定区域短时段内的大气状态（如冷暖、风雨、干湿、阴晴等）及其变化的总称。影响一个地区天气的主要因素是气团、锋和气压系统。

（一）气团

1.气团的概念

在水平方向上仍然存在着物理属性（温度、湿度、稳定度等）比较均匀，垂直方向变化比较一致的一大块空气，称为气团。气团的水平范围一般可达几千千米，垂直范围为几千米到几十千米，常可发展到对流层顶。气团是在大范围性质比较均匀的下垫面和适当的环流条件下形成的。因而要形成气团，首先要有大范围性质比较均一的下垫面，即气团的源地，如广阔的海洋、巨大的沙漠或冰雪覆盖的陆地等等。除源地外，气团的形成还需要有合适的环流条件，即较稳定的环流，才能使大范围的空气较长时间停留在这样的下垫面上，通过辐射、对流、蒸发、凝结等物理过程使之逐渐获得与下垫面相适应的相对均匀的物理属性。

气团形成后，当环流形势发生改变，它离开源地移动时，由于下垫面性质发生改变，气团的物理属性也随之发生改变，称为气团的变性，该气团也被称为变性气团。

2.气团的分类

根据气团温度与其所经过的下垫面之间的温度对比区分为冷气团和暖气团。如果一个气团比相邻气团温度高或向着比它冷的下垫面移动，使它所经之地变暖，而其本身逐渐冷却，这种气团称为暖气团；如果一个气团比相邻气团温度低或向着比它暖的下垫面移动，使它所经之地变冷，而其本身逐渐增热，这种气团称为冷气团。

暖气团和冷的下垫面接触时，向下垫面输送热量，气团的下层空气由于热量的输送而冷却较快，形成逆温，稳定度增加，所以暖气团属于稳定气团。在暖气团控制下，由于下层空气冷却发生水汽凝结，产生平流雾、低云或毛毛雨等天气现象。冷气团与较热下垫面接触，它自下垫面吸取热量，下层空气变热，形成上冷下热的不稳定状态，所以冷气团属于不稳定气团。在不稳定气团控制下，易发生对流运动，产生对流云、阵性降水或雷暴天气。

（二）锋

1.锋的概念

当冷气团和暖气团相遇时，在它们之间形成一个狭窄而倾斜的过渡带，它的宽度在近地面气层中约数十千米，在高空可达200～400 km，过渡带的宽度与大范围的气团相比显得很狭小，可近似看成是一个几何面，称为锋面。锋面两侧气团的性质差异很大，气象要素值和天气现象发生强烈的变化。锋面是具有三维空间结构的天气系统，由于冷空气的密度大，锋面在空间随高度向冷气团一侧倾斜，所以，冷气团处于锋面下方，而暖气团处于上方，通常暖空气会沿着锋面向上爬升，绝热冷却，容易发生水汽凝结。所以，锋面常伴有云、雨、大风等天气。

2.锋的分类及天气

根据锋的移动情况，可以把锋分为暖锋、冷锋和准静止锋等类型。

（1）冷锋

在锋面的移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动，这种锋面称为冷锋。在冷锋面上侧，暖气团被迫抬升，暖气团中的水汽迅速冷却，极易凝结形成云层和降水。因此，当冷锋经过时，一般常出现云层增厚、降雨或雪、刮风等天气；而冷锋过境后，在冷气团控制下，气温明显下降，气压升高，天气晴朗（图5-3-4）。

（2）暖锋

在锋面的移动过程中，暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧移动，这种锋面称为暖锋。暖锋的坡度（锋面的倾斜程度）一般较小，所以锋面在地面覆盖的范围很广。暖锋上，暖空气沿着锋面缓慢爬升，冷却凝结形成云、雨。当暖锋经过时，也会出现多云，天气也将由晴转阴再到降雨。由于暖锋的坡度较小，暖空气的对流较弱，所以降水区域宽广，但降水强度较小，降水持续时间较长。暖锋过境后，在暖气团控制下，气温升高，气压下降，天气逐渐晴朗（图5-3-4）。

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