温带气旋的结构与形成

温带气旋的结构与形成


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-12-14 编辑:xuzhiping 浏览次数: 7918

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摘要: 温带气旋的结构与形成 温带气旋的结构与形成 温带气旋形成于一条锋面上,并表现为波状,“暖区”介于暖锋和冷锋之间。在暖锋上面,暖湿空气沿着倾斜的锋面爬升,并形成大片云层;在冷锋上空,高层冷空气运动比低层锋面移动快,从剖面图上看,空气有沿锋面向下运动的分量...

温带气旋的结构与形成

温带气旋形成于一条锋面上,并表现为波状,“暖区”介于暖锋和冷锋之间。在暖锋上面,暖湿空气沿着倾斜的锋面爬升,并形成大片云层;在冷锋上空,高层冷空气运动比低层锋面移动快,从剖面图上看,空气有沿锋面向下运动的分量,结果锋面过境后不久,天空转晴。但地面冷锋处或地面冷锋前不远处,由于锋面对低层湿空气的抬升,而形成一条狭窄的降水带。气旋的发生发展有一个从生成到消亡的生命史过程,气旋在发生阶段是具有气旋性切变的准静止锋上的一个小扰动。

自高空探测出现后,人们对气旋的三维结构和演变有了更深人的认识。在气象卫星发射以后,人们又通过卫星云图发现了许多经典气旋模式不能解释的事实。人们对温带气旋的发展,从不同的角度进行了研究。在动力学上人们从波动的角度出发,钯气旋发展看成是斜压气流不稳定发展的产物;在天气学上人们往往从涡度变化出发,用流场中涡度的生成来说明气旋的发展。一个是从低层到高层,另一个是从高层到低层。

气旋的发展可大致分为如下四个阶段:初生阶段、快速发展阶段、成熟阶段和衰亡阶段。初生阶段在地面出现一个弱的气压扰动,并出现与低压中心配合的相对涡度最大中心;第二阶段则是以自我激发(self-development)为特征的快速发展过程,即气旋的发展使扰动振幅增加,振幅的增大又加快了有效位能的转换,从而进一步加速了气旋的发展。在这个阶段,增长表现为正反馈过程或者说是不稳定发展阶段;第三阶段则是气旋达到最大强度并进人自我约束阶段(self-limitation)或者叫锢囚阶段,气旋的发展改变了风场和温度场,进而限制了涡度平流和温度平流,从而制约了扰动有效位能的转换,发展过程开始受到阻碍;最后气旋进人缓慢的衰减阶段。

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