锋面( 二 )


锋面

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暖锋系统两个性质不同的气团之间有狭窄而又倾斜的过渡带 , 带内气象要素和天气变化剧烈 , 气象上称此过渡带为锋面 , 与地面交界线称为锋线 , 锋面上方为暖气团 , 下方为冷气团 。特徵锋是三维空间的天气系统 。它并不是一个几何面 , 而是一个不太规则的倾斜面 。它的下面是冷空气 , 上面是暖空气 。由于冷空气比暖空气重 , 因而 , 它们的交接地带就是一个倾斜的交接地区 。这个交接地区靠近暖气团一侧的界面叫锋的上界 , 靠近冷气团一侧的界面叫锋的下界 。上界和下界的水平距离称为锋的宽度 。它在近地面层中宽约数十公里 , 在高层可达200-400公里 。而这个宽度与其水平长度相比(长达数百-数千公里)是很小的 。因此 , 人们常把它近似地看成一个面 , 称为锋面 。锋面与空中某一平面相交的区域称为锋区(上界和下界之间的区域) 。
锋面

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準静止锋锋是两种性质不同的气团相互作用的过渡带 , 因而锋两侧的温度、湿度、稳定度以及风、云、气压等气象要素具有明显差异 , 可以把锋看成是大气中气象要素的不连续面 。(1)锋面有坡度:锋面在空间向冷区倾斜 , 具有一定坡度 。锋在空间呈倾斜状态是锋的一个重要特徵 。锋面坡度的形成和保持是地球偏向力作用的结果 。一般锋面的坡度约在1/50-1/200之间 , 由于锋面坡度很小 , 锋面所遮掩的地区必然很大 。如坡度为1/100 , 锋线长为1000公里、高为10公里的锋 , 其掩盖的面积可达100万平方公里;由于有坡度 , 可使暖空气沿倾斜面上升 , 为云雨天气的形成提供有利条件 。(2)气象要素有突变:气团内部的温、湿、压等气象要素的差异很小 , 而锋两侧的气象要素的差异很大 。①温度场:气团内部的气温水平分布比较均匀 , 通常在100公里内的气温差为1℃ , 最多不超过2℃ 。而锋附近区域内 , 在水平方向上的温度差异非常明显 , 100公里的水平距离内可相差近10℃ , 比气团内部的温度差异大5-10倍;在垂直方向上 , 气团中温度垂直分布是随高度递减的 。然而锋区附近 , 由于下部是冷气团 , 上部是暖气团 , 锋面上下温度差异比较大 , 锋面往往是逆温层 。②气压场:锋面两侧是密度不同的冷、暖气团 , 因而锋区的气压变化比气团内部的气压变化要大的多 。锋附近区域气压的分布不均匀 , 锋处于气压槽中 , 等压线通过锋面有指向高压的折角 , 或锋处于两个高压之间气压相对较低的地区 , 等压线几乎与锋面平行 。③锋附近风场:风在锋面两侧有明显的逆向转变 , 即由锋后到锋前 , 风向呈逆时针方向变化 。
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锋面气旋(3)锋面附近天气变化剧烈:由于锋面有坡度 , 冷暖空气交绥 , 暖空气可沿坡上升或被迫抬升 , 且暖空气中含有较多的水汽 , 因而 , 空气绝热上升 , 水汽凝结 , 易形成云雨天气 。由于锋面是各种气象要素水平差异较大地区 , 能量集中 , 天气变化剧烈 。所以 , 锋是天气变化剧烈的地带 。热力特徵锋区内的水平温度梯度比锋区两侧的单一气团内的梯度大得多 。在等压面图上的等温线密集处即为锋区 。由于暖空气斜盖在冷空气上 , 使锋区内的铅直温度梯度比其两侧气团内小得多 , 有时甚至出现温度随高度而增加的逆温现象 。如果空气比较乾燥 , 锋面和密集的等位温面几乎平行;如果空气比较潮湿 , 它和密集的等假相当位温面近于平行 。锋区的这些特徵都说明锋面是大气斜压性集中带 , 是大气位能的积蓄区 。风场和气压场根据马古列斯公式 , 要维持大气中锋面的存在 , 其两侧的风(风速或风向)应作气旋式切变 。近地面层的大气 , 由于摩擦作用 , 风向和风速的气旋式切变都很明显 。根据地转近似关係 , 锋处于气压场的槽区 。锋面的风场和气压场的这种特徵在近地面层特别明显 。在对流层中部和上部 , 锋区常处于等压面上高度槽的前部 , 故只表现出风速的气旋式切变 。由于锋面的水平温度梯度很大 , 按热成风关係 , 锋面内风的铅直切变也很大 。