天气学原理问答题汇编5 - 图文

2026/4/24 20:27:53

另一方面,地面的辐合气流(按涡度方程)必有正涡度生成,以适应该处地面降压所需要的流场。通过上述分析可以看出:主要是高空槽前的正涡度平流促使了地面气旋的发展。也可以说,是上下层涡度平流的差异(地面低压中心涡度平流很弱)促使了地面气旋的发展。我们称它为气压变化的涡度因子。从此过程中,还可以看出:气旋发展必然伴有上升运动。在水汽条件适宜情况下,也必伴有云雨天气。也可以看出:上升运动在高层辐散和低层辐合,使流场和气压场趋向于新的地转平衡过程中,有着不可缺少的作用。这是大气中存在着的非常重要的物理过程特点:

同样的道理,在高空槽后脊前区,为负涡度平流区,有着与槽前脊后区完全相反的物理过程。那个地区存在下沉气流,地面高压加强。

问题:请讨论如图3.12所示的温度场位相落后于气压场情况下,温度平流因子对高低系统发展的物理过程。 现在来看看温度平流(我们也称它为热力因子)对高低空气压场变化和流场变化的作用。我们也来看图3.12中高空槽线上冷平流对槽线发展的作用。冷平流使气柱温度降低,按静力学原理,等压面之间的厚度必减小,如果地面气压场不变化,则高层等压面必下降,高空槽加深。这时气压场与流场不适应,在变化的气压梯度力的作用下,高层产生辐合气流。这个辐合气流:一方面按涡度方程规律产生正涡度流场,以与高层下降的等压面产生地转适应;另一方面使气柱质量增加,地面加压,这样也使地面气压场与流场也不适应了,在加压场的作用下,近地面层产生辐散气流。这个辐散气流:一方面按涡度方程规律产生负涡度流场,以与地面的加压场产生地转适应;另一方面使气柱质量因辐散流出,使地面加压程度得以减弱。在高层辐合,低层辐散区,按质量守恒原理,必有下沉运动。而下沉运动又会绝热增温,部分抵消了冷平流的作用。使高层减压不致太快,使上述的整个变化过程在缓慢中进行,在近似地转平衡状态下进行。

由此可得结论:冷平流使高层降压,低槽加深;使地面加压,同时必伴有下沉运动。同理可得结论:暖平流使高层加压,高压脊加强;使地面降压,同时必伴有上升运动。而且,整个变化过程都在近似地转平衡状态下缓慢中进行,这为我们对大尺度天气预报提供了有利的时间条件。 再注意一下:在地面的低压中心或高压中心上空温度平流接近于零,所以温度平流对地面的气压中心的发展不起直接作用。温度平流只对高空的槽脊发展起直接作用。然而,高空的槽脊发展会使高空的涡度平流因子加强,从而也影响了地面的气压中心的发展。所以,温度平流因子对地面的系统发展是通过间接方式表现出来。我们说:大气的斜压结构对天气系统的发生、发展有很重要作用,就是这个道理。

㈡温带气旋的发展

问题:请讨论如图3.13所示的气旋发展阶段的温压场结构特征及其影响? ⒈波动阶段

图3.13(a)是该阶段的高空温压场,图3.13(b)是与其对应的地面图。这时高空锋区也呈现波动特征,温度场落后于高度场,地面气旋位于高空槽前温度平流零线穿过气旋中心,气旋前部为暖平流,后部为冷平流。所以热力因子使地面气旋向前移动。从高空等高线看,槽前为正涡度平流区,它使地面气旋中心降压。这两种因子联合作用的结果,使地面气旋一面向前移动,一面加深发展。高空槽也因冷平流而加深,并因涡度平刘作用而向前移动。此时地面摩擦影响很小。 ⒉成熟阶段

在此阶段(图3.13(c))。高空槽已加深且已出现闭合中心,但温度槽仍然落后于高度槽,不过两者比前一阶段有所接近。地面气旋(图3.13(d))前部仍为暖平流,后部仍为冷平流。同时,气旋仍在高空槽的前方,故气旋仍然继续发展并向前移动。此阶段高空槽仍有冷平流而继续发展,地面摩擦影响增大,但还不占主导地位。 ⒊锢囚阶段

在此阶段(图3.13(e)),高空槽进一步发展,出现闭合中心,高空冷中心与高度场的低中心更加接近。地面气旋(图3.13(f))发展到最强阶段,开始锢囚。冷平流侵入气旋的南部。因高空出现闭合中心,涡度平流减弱,因而地面气旋中心降压也减弱。此时等高线与等温线的夹角已减小,温度平流变小热力因子做成的气压变化也减小。此时地面气旋已发展到最深阶段而开始减弱,移动缓慢,气旋低层已经基本上为冷空气所控制,地面摩擦影响已相对地增大成为主要因子。 ⒋消亡阶段

此阶段,高空温压场(图3.13(g))已近于重合,成为一个深厚的冷低压。地面气旋也变成一冷低压(图3.13(h)),锋面已移到气旋的外围,造成气压变化的涡度因子和热力因子都迅速减弱,由摩擦辐合使气旋填塞而消亡。

整个过程中,如有降水发生,由于水汽潜热的加热作用,气旋将加速发展,降水愈强,气旋发展也愈快而强烈。 三、温带反气旋的发展(略) 四、气旋再生与气旋族 ㈠气旋再生

问题:何谓气旋再生?何谓气旋族? 在趋于消亡或已消亡的气旋,。在一定的条件下又重新发展起来的过程,称为气旋的再生。在东亚地区,气旋再生一般有三种情况。 ⒈副冷锋加入后再生,如图3.15所示。 ⒉气旋入海后加强。

⒊两个锢囚气旋合并加强,如图3.16所示。 ㈡气旋族

在同一条锋系上出现的气旋序列,称为气旋族。如图3.17所示。

1. 气旋与反气旋天气特征

问题:说明锋面气旋天气的一般特征? ㈠锋面气旋天气特征

天气特征随锋面气旋发展阶段、季节和地区的不同而有差异。但一般讲:在锋面气旋波动阶段,坏天气(云雨)区域不大;在锋面气旋发展阶段,坏天气区域迅速扩大,风速普遍增大如图3.18所示;在锋面气旋锢囚阶段,坏天气区域较对称地分布在锢囚锋两侧,坏天气强度达最强;在锋面气旋进入消亡阶段,云雨也随之减弱消失。

问题:说明锋面气旋卫星云图的一般特征? ㈡锋面气旋的卫星云图特征 在气旋形成过程中,其云系变化在卫星云图上较为清楚。当高空槽前与之伴随的逗点云系A(图3.19(a))逼近锋面云带E、G时,这时锋面云带变宽,最宽处G也常是地面最大降压中心所在处。云区北界向冷空气一侧凸起,表现出冷锋和暖锋的结构和地面气旋生成的地区。这是锋面气旋初生阶段的云系特征。 图3.19(b)为波动阶段的云系特征,云系还没有出现涡旋状结构。

图3.19(c)为青年气旋锋面云带特征。云区向冷空气一侧凸起更加明显,有一条条向四周辐散的卷云线,表现出对流层上部有辐散气流,同时在气旋中、高云区的后部边界表现有凹向低压中心的曲率。

图3.19(d)为锢囚阶段的云系特征。云系出现螺旋状,并逐渐旋向气旋中心。 图3.19(e)为气旋发展到消亡阶段时特征。原螺旋云系断裂成零散分布的小块云区。

问题:说明反气旋天气的一般特征? ㈢反气旋的天气特征

反气旋的中下层,因有明显的下沉运动,一般说来,常是晴朗天气。但当低层夜间有辐射逆温或同时有下沉逆温存在时,在逆温层下面会出现辐射雾、层云、层积云和毛毛雨天气。在逆温层以上能见度很好,碧空无云。 一、 热低压

问题:何谓热低压?

它是浅薄而不大移动的暖性气压系统,通常只出现在地面层,一般到三四公里的高度就不明显了。按其形成过程,可分为以下两种:㈠地方性热低压;㈡锋前热低压。

㈠地方性热低压

问题:何谓地方性热低压?

地方性热低压是由于近地面层空气受热不均匀而形成。一般出现在暖季大陆上。由于地形和地表的热力性质的不同,太阳的强烈照射后地面增温不均增温快的地区,气温高于四周,体积膨胀,于是该地区上空的等压面向上凸起(图3.20(a)),产生向外的气压梯度力空气向四周辐散,使该地上空气柱的质量减少,因而地面气压下降形成了热低压(图3.20(b))。这种热低压的强度有着明显的日变化,午后最强,夜间和早晨较弱。 问题:何谓锋前热低压? ㈡锋前热低压

这种热低压出现在冷锋前晴空的暖区里。其成因除局地受热不均外,还受冷锋前的暖区上空的暖平流的作用,使地面降压而形成的热低压。

热低压在夏季出现最多,冬季最少。在我国出现在西北地区最多,如塔里木盆地和柴达木盆地等。

热低压的天气,一般是晴热的干燥天气。热低压发展较强时,常造成大风和沙尘暴天气。

§3.5 东亚气旋与反气旋

一、东亚气旋的源地、路径和移动

问题:请简述东亚气旋的源地、路径和移动? ㈠源地

主要发生在两个地区(见图3.22)。南面的一个位于北纬25°~35°之间,即我国的江淮流域、东海和日本南部海面的广大地区,习惯上,常称其为南方气旋(江淮气旋、东海气旋)。另一个位于北面45°~55°之间,以黑龙江、吉林与内蒙的交界地区产生最多,习惯上,常称其为北方气旋(蒙古气旋、东北气旋)。 ㈡移动路径和移速

如图3.23所示。一般是沿着其上空500或700百帕气流的方向移动。平均移速为30~40公里/小时。

第二章 大气环流

问题:何谓大气环流?

一般说,大气环流是指全球范围的大尺度大气运行的基本状况。 §4.1大气平均流场特征与季节转换 一、平均纬向风分量的经向分布 问题:平均纬向风分量的

经向分布主要特征是什么?

主要特征如图4.1所示是:在中高纬 度的对流层中冬、夏季均为西风,冬强 夏弱。在低纬度对流层中冬、夏季基本 上都是东风区,东风夏强冬弱。

二、 平均经向风分量的经向分布

问题:平均经向风分量的经向分布主要特征是什么?

主要特征如图4.2和图4.3所示是:平均经向风速最大只有3.5米/秒,比 平均纬向风速小得多。北半球冬季经向环流较强。

三、 平均的水平环流

问题:对流层中部平均的水平环流主要特征是什么? ㈠ 对流层中部 冬季特征:对流层中部(500hPa)极地低压(极涡)(两中心)。西风带有三个大尺度平均槽脊。槽的位臵分别在:1亚洲东岸;2北美东部;3欧洲东部。脊的位臵分别在:1阿拉斯加;2西欧沿岸;3青藏高原。

夏季特征:对流层中部(500hPa)极地低压(极涡)(一中心)。西风带偏北,平均槽脊,中高纬有四个较弱的槽。槽的位臵分别在:1亚洲东岸;2北美东部;3欧洲东部;4青藏高原。其间脊的位臵不清楚。

问题:对流层底部平均的水平环流主要特征是什么? ㈡对流层底部(海平面气压场)

冬季特征:存在两个强大的低压。分别为:1冰岛低压;2阿留申低压。它们也被称为半永久性大气活动中心。此外存在三个冷高压。其中最强的冷高压中心位于蒙古人民共和国;另外两个中心分别位于北美大陆和格陵兰大陆。

夏季特征:亚洲大陆为一个大低压。冰岛低压和阿留申低压都大大地减弱。此外有三个高压。分别为:1太平洋副热带高压(夏威夷高压);2大西洋副热带高压(亚速尔高压);3格林兰高压。

问题:引起大范围气压场的季节变化的原因是什么?

引起大范围气压场的季节变化的原因是:由于季节不同,太阳辐射强度分布不同,海陆的热力性质也不同而引起的 问题:何谓季风?

由大范围气压场的季节变化,引起的大规模风系的季节转换称为季风。印度、


天气学原理问答题汇编5 - 图文.doc 将本文的Word文档下载到电脑
搜索更多关于: 天气学原理问答题汇编5 - 图文 的文档
相关推荐
相关阅读
× 游客快捷下载通道(下载后可以自由复制和排版)

下载本文档需要支付 10

支付方式:

开通VIP包月会员 特价:29元/月

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信:xuecool-com QQ:370150219