衛(wèi)星氣象學(xué)課件5liya-文庫吧
2025-04-22 16:58 本頁面
【正文】 水汽圖中觀察到的一種最常見的邊界型式的形成與垂直上升運(yùn)動區(qū)高空水汽的擴(kuò)散有關(guān)。在高層水汽擴(kuò)散方向與周圍高空風(fēng)場方向相反的一側(cè)，往往會形成 “ 阻塞 ” 。 一般來說，清晰的邊界形成于垂直上升運(yùn)動產(chǎn)生濕區(qū)的上游一側(cè)，我們稱這種特定類型的阻塞過程為 “ 頭阻塞 ” 。 由這種過程形成的邊界，可以多種尺度出現(xiàn)在大氣中各個層次中。但這種現(xiàn)象出現(xiàn)在對流層低層時，在 。 167。 水汽邊界的型式 天氣尺度系統(tǒng)的 “ 頭邊界 ” “ 頭阻塞 ” 可發(fā)生于各種尺度上，所以我們亦將 “ 頭邊界 ” 這個概念用于天氣尺度的系統(tǒng)。 邊界的圖象特征 頭邊界由一個相當(dāng)清晰的界面組成， 它的一側(cè)是高云和冷的高空濕區(qū)，另一側(cè)是各種各樣的干環(huán)境。 云和水汽趨向于在高層積累并從垂直上升運(yùn)動區(qū)向外擴(kuò)散。清晰的頭邊界形成于正在擴(kuò)散的高層濕區(qū)的上游，水汽向周圍擴(kuò)散或阻塞周圍的高空風(fēng)。 垂直下沉運(yùn)動區(qū)常沿頭邊界形成。雖然這種向下的垂直運(yùn)動區(qū)或下沉帶可沿邊界擴(kuò)展很長距離，但它在與邊界正交的方向和垂直深度上影響范圍都很小。局地性下沉運(yùn)動是由周圍上游氣流和濕側(cè) “ 阻塞 ” 氣流之間的高層輻合產(chǎn)生的。局地上升運(yùn)動區(qū)亦可能沿著邊界在最大輻合層以上出現(xiàn)。因此，在解釋水汽圖時，與暗區(qū)有關(guān)的是下沉區(qū)域。 狹窄干帶在厚度上是有差別的，通常限于對流層上部，一般在 500hPa以上。 特征： 水汽圖上的頭邊界表現(xiàn)為邊界整齊光滑，向上游一側(cè)凸起，它的一側(cè)為冷的濕區(qū)和高云區(qū)，另一側(cè)為一狹窄的干黑帶。 頭邊界一般出現(xiàn)在兩種情形中： 一種是逗點(diǎn)云的頭部西界，另一種是雷暴云的西南邊界。 水汽區(qū) 流線 急流 頭邊界 頭邊界 圖 5. 1 a．天氣尺度的頭邊界 GOES 頭邊界的高空分析個例 A處代表頭邊界的位置，這個例子所示的天氣系統(tǒng)是一個冬季風(fēng)暴，頭邊界和高層風(fēng)場的基本關(guān)系與前述特征大致相同。頭邊界位于 300hPa風(fēng)場的鞍形伸展軸一帶，在鞍形場以南、以北近于與風(fēng)向平行。在這個例子中，一急流分支出現(xiàn)在沿頭邊界向極地一端。 塞 ” 效應(yīng)形成。 一部分水汽以反氣旋方向回繞 “ 后伸 ” 脊，另一部分向南回繞高空氣旋。在上游西風(fēng)區(qū)中較干空氣接近時也出現(xiàn)了類似的氣流分裂，這些流型在 300hPa流線圖上形成了一個 鞍形場 。且是不對稱的，鞍兩側(cè)的 “ 分裂 ”沒排成一線。這種情況是很普遍的，不對稱流場中系統(tǒng)的變化與系統(tǒng)的發(fā)展有關(guān)，需要注意的是，頭邊界的位置沿著鞍形場的擴(kuò)張軸，稱這條擴(kuò)張軸為 變形帶。 鞍形場中沿邊界的高空風(fēng)在邊界的高度上很小。在鞍形場以北和以南風(fēng)速增加，方向相反，流線和其頭邊界近于平行。 圖 5. 1b 天氣尺度的頭邊界水汽圖與 300hPa分析圖疊加。圖中實(shí)線是流線，虛線是等風(fēng)速線（海里 /小時），箭頭是 300hPa最大風(fēng)速軸。 下圖中， 頭邊界 “ A”東側(cè)是巨大高空冷濕區(qū)，該濕區(qū)的一部分與 300hPa氣旋性彎曲氣流有關(guān)，另一部分則與反氣旋彎曲氣流有關(guān)。當(dāng)高空氣旋閉合時，高空脊 “ 后伸 ” 到低壓北側(cè)附近。水汽通過垂直上升運(yùn)動在高層積累，在脊和氣旋之間的高層?xùn)|風(fēng)中向西移動。 在水汽遇到上游方向相反的西風(fēng)帶的地方，“ 阻 A 167。 高空槽前的邊界 位于高空槽前的邊界對于天氣狀況及其隨時間變化的預(yù)報工作很重要 ， 所以歸納為一種專門的類型 ， 分為三種 : “平行急流型 ” 、 “ 干涌型 ” 和 “ 斜壓葉狀邊界 ” 等 。 高空槽前的邊界通常以 組合的方式出現(xiàn) ， 或 發(fā)生在兩種不同類型邊界之間的過渡期間。 高空槽前水汽邊界的共同特征是邊界清晰 ， 原因有： 第一 ， 沿邊界濕側(cè)常常有高云 ， 由于云能夠阻止低層熱源的輻射 ， 這就使得衛(wèi)星圖象上邊界濕側(cè)的灰度很淺； 第二 ， 深厚的干空氣區(qū)或 “ 縫 ” 常沿邊界上游較干側(cè)分布 ，這些干區(qū)一般要比那些與頭邊界相聯(lián)系的干區(qū)深厚一些 ， 通常也比與頭邊界相鄰的干區(qū)要寬一些 。 邊界后部的陰影總是很暗 ， 而且在邊界兩側(cè)會形成很強(qiáng)的灰度對比 。 平行急流邊界 高空槽前的邊界常常以復(fù)合或單獨(dú)的類型出現(xiàn)。單獨(dú)出現(xiàn)最常見的是平行急流型。 其特征是：第一是 急流的最 大風(fēng)速軸常常與水汽邊界近于重合。 第二是 最大風(fēng)速軸平行于水汽邊界，在干區(qū)一側(cè) 。有時，主要是在冬季風(fēng)暴演變的 “ 分裂 ”初期，存在同急流結(jié)構(gòu)有關(guān)的兩個分開的最大風(fēng)層，這時，高層的最大風(fēng)速軸可出現(xiàn)在邊界的濕側(cè)，而低層的風(fēng)速軸則很可能在“ 干縫 ” 之內(nèi)，且平行于邊界。 急流軸平直，水汽邊界與其平行 高空急流軸環(huán)繞閉合低壓呈氣旋性彎曲，水汽邊界朝槽一側(cè)凹狀彎曲 圖 5. 2平行急流邊界 a. .0015Z西 GOES ； b. . 0045Z 11． 2181。m紅外圖； c. . 2345Z可見光圖與 250hPa分析圖，圖中黑線是流線，白箭頭是 250hPa最大風(fēng)速軸； d．同時刻可見光圖與地面等
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