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?？梢钥吹絇NA（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(jié)構(gòu)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(xiàn)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(guān)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)比較復雜。有些高緯環(huán)流系統(tǒng)如加拿大東部明顯的低壓表現(xiàn)出相當正壓的結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)。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?qū)α鲗又胁亢偷撞看髿猸h(huán)流的平均狀況，以及形成原因。、說明北半球?qū)α鲗又胁亢偷撞看髿猸h(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(tǒng)，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(lián)系在一起，是我國常見的天氣系統(tǒng)。不同物理量說明冷鋒的空間結(jié)果特征：不同物理量說明冷鋒的空間結(jié)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(chǎn)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(chǎn)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(jié)構(gòu)特征和形成原因。、繪圖簡述高空急流及其次級環(huán)流的結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(cè)，風沿x方向增加，dudt0，vvg0，即在急流中心的后部有超地轉(zhuǎn)風存在vag0，使氣塊左偏產(chǎn)生西風加速。在入口區(qū)的南側(cè)左偏引起輻散。入口區(qū)的北側(cè)，左偏引起輻合，產(chǎn)生左側(cè)下沉，右側(cè)上升。熱力直接環(huán)流。在BB線右側(cè)，風沿x方向減小，dudt0，vvg0，即在急流中心的前部有次地轉(zhuǎn)風存在vag0，使氣塊右偏產(chǎn)生西風減速，在出口區(qū)的南側(cè)右偏引起輻合，出口區(qū)的北側(cè)，右偏引起輻散，產(chǎn)生右