高等天氣學復習題

1、1高等天氣復習綱要高等天氣復習綱要1、什么是定常波，說明北半球定常波的水平和垂直分布特征。、什么是定常波，說明北半球定常波的水平和垂直分布特征。定常波：時間平均值的緯向偏差，即：，表示為某物理量氣候上的緯向不對稱性（大[]AAA??氣平均狀況）。（1）水平分布特征冬季：厚度場:300850ZZ?1）（量值）：定常擾動在50N達到最大值，中緯度的正距平區(qū)近似于定常波的脊區(qū)，主要位于大洋東部；而負距平區(qū)主要位于兩大陸的東部。（高度場的槽區(qū)和

2、脊區(qū)）2）（正負）：以30N為界南北距平分布的符號幾乎相反，而且這種高低緯具有不同狀態(tài)的特征在其它層次對其它要素也很明顯。可以看到PNA（太平洋北美型），EU（歐亞型）、WP（太平洋西部）與EA（太平洋東部型）型的分布。夏季：1）夏季定常波的高度場和溫度場都在300N附近達到最大振幅。2）主要是青藏高壓和兩個大洋槽，其次是大西洋槽伸入到地中海的部分、北非和落基山的反氣旋。3）200hPa高度場與海平面氣壓場分布相反：大陸熱低壓和海洋高壓

3、。（2）垂直分布特征冬季：高度場1）在中高緯度，位勢高度擾動的垂直位相隨高度有明顯的向西傾斜，向上可一直伸展到平流層下部。反映在定常波的熱通量上，在各層都是向極地輸送的，并在850hPa和200hPa達到最大值。2）在600N，定常波的垂直結構表明波動的振幅一直擴展到對流層下部而沒有衰減，這種定常波稱為垂直傳播的波型。3）但是在450N和250N，波動的最大振幅出現在對流層頂附近，擾動隨高度減小，這種波型稱為垂直截獲的波型。溫度場1）溫

4、度擾動的最大振幅在中高緯位于近地面，表明中高緯的溫度與下墊面地形有密切的關系，最冷的空氣位于兩大陸的東岸，較暖的空氣位于西岸，而在副熱帶最強的擾動位于300hPa附近。2）和高度場比較，地面溫度場的最大值和最小值大致位于高度場最大值和最小值以西34波長處，表明隨高度有比較明顯的向西傾斜。3）溫度擾動垂直結構隨緯度的變化，在低緯為截獲波的特征，即平流層和對流層溫度擾動的位相相反。在中高緯度是垂直傳播的波動，溫度擾動隨高度明顯地向西傾斜。夏

5、季：1）夏季平均急流以北的定常波的垂直結構比較復雜。有些高緯環(huán)流系統如加拿大東部明顯的低壓表現出相當正壓的結構，其最大振幅在對流層頂。位勢高度距平在各層同相。2）在250N的剖面上，可以看到同樣的定常波垂直結構。即300hPa上有很大的熱力差異，并且對流層上下層高度場相反。3）夏季定常波波軸隨高度向東傾斜，尤其是在500N緯度附近。2、說明北半球對流層中部和底部大氣環(huán)流的平均狀況，以及形成原因。、說明北半球對流層中部和底部大氣環(huán)流的平均

6、狀況，以及形成原因。3鋒面鋒面：冷暖氣團的交界面處，氣象要素不連續(xù)的過渡區(qū)。鋒面具有很強的溫度梯度、靜力穩(wěn)定度、絕對渦度和風垂直切變。鋒面氣旋鋒面氣旋：存在鋒面的低壓系統，主要活動在中高緯度，多見于溫帶地區(qū)，稱為鋒面氣旋或溫帶氣旋。在北方中高緯度地區(qū)，一般氣旋和鋒面聯系在一起，是我國常見的天氣系統。不同物理量說明冷鋒的空間結果特征：不同物理量說明冷鋒的空間結果特征：a、等位溫線和等風速線：300hPa以下位溫線的密集區(qū)為鋒區(qū)，鋒區(qū)上空為

7、高空急流中心，急流中心至鋒區(qū)為風的垂直切變大值區(qū)，200hPa為另一位溫密集區(qū)以及風的垂直切變大值區(qū)。b、位渦：急流附近位渦的產生是由湍流垂直輸送引起的非絕熱加熱，在急流高度附近為最大值。c、絕對動量：鋒區(qū)可以m場梯度的不連續(xù)性確定。d、mθ格點分布：在鋒區(qū)，m與θ近于平行；在切變區(qū)，近于垂直。5、說明冷鋒附近的次級環(huán)流或垂直環(huán)流概況，并簡述其特征。、說明冷鋒附近的次級環(huán)流或垂直環(huán)流概況，并簡述其特征。（P123125P123125）鋒

8、面次級環(huán)流：沿鋒面垂直方向產生的環(huán)流，也稱鋒面垂直環(huán)流。（1）兩個環(huán)流圈，鋒前暖濕空氣在鋒面附近垂直上升，以后在中間層離開鋒區(qū)的前方，而干冷空氣在中間層從左向右呈氣旋流動。（2）沿鋒面上滑的濕空氣與中間層干空氣相遇。（3）鋒面之前的下沉運動可維持逆溫層，并把水汽限制在800hPa以下。（4）鋒面之前有西南低空急流，并沿地面鋒有一狹窄的強輻合帶。300hPa處有極鋒急流。（5）地面鋒之上的暖濕上升氣流，可以啟動和維持深對流風暴。（6）鋒后

9、900hPa處東北氣流最強，造成200km處有最低溫區(qū)。6、繪圖簡述高空急流及其次級環(huán)流的結構特征和形成原因。、繪圖簡述高空急流及其次級環(huán)流的結構特征和形成原因。（P138P138－139139）高空急流是指發(fā)生在300hPa以上，風速=30ms的風速帶。分類：副熱帶偏西風急流、極鋒急流、熱帶東風急流。一般夏季副熱帶西風急流與極鋒急流的最大中心在200hPa，熱帶東風急流的最大中心在150hPa。在急流區(qū)非地轉偏差風很大。由于不考慮摩擦

10、的水平運動方程：()gagdufvvfvdt??在AA線左側，風沿x方向增加，dudt0，vvg0，即在急流中心的后部有超地轉風存在vag0，使氣塊左偏產生西風加速。在入口區(qū)的南側左偏引起輻散。入口區(qū)的北側，左偏引起輻合，產生左側下沉，右側上升。熱力直接環(huán)流。在BB線右側，風沿x方向減小，dudt0，vvg0，即在急流中心的前部有次地轉風存在vag0，使氣塊右偏產生西風減速，在出口區(qū)的南側右偏引起輻合，出口區(qū)的北側，右偏引起輻散，產生右