中小尺度复习 - 图文

性质：重力波是一种横波，质点振动方向与波的传播方向垂直，当这类波动水平传播时，空气质点做上、下移动。

背风波也是一种重力波，有固定发生源。 重力波的类型：

与强降水相联系的重力波一般是振幅较大，存在时间较长的重力波。 观测方法：微压计：10μbar以下、卫星、雷达、气象飞机、声学探测法 典型的对流层中尺度重力波包括大振幅的不规则型和振幅较小的较规则型。重力波产生的天气条件、 逆温层或稳定层存在 .明显的风速垂直切变

Ri<0.5，Ri越小重力波振幅越大。

重力波的作用 ①可触发对流

②可引起CAT(clearair turblence)晴空湍流 ③高低空能量传输 ④不同尺度能量交换

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重力波的特点

①气压场与涡度场同位相，高压对应反气旋中心，低压对应气旋中心； ②涡度与散度中心位相差π/2，气压场与散度场也相差π/2；

③垂直运动与散度同位相（上升运动区→辐合区，下沉运动区→辐散区） ④上升运动区一般为降水区。 于是，高压移向辐合区，低压移向辐散区，扰动沿气流方向传播。如果大气是对流不稳定的，则在重力波槽通过之后，即在上升运动区 重力波对对流天气的作用

1、重力波出现在对流天气发展之前，触发机制的作用。

2、当已经产生的对流区有重力波通过时，对流强度会出现周期性变化。在波槽后，对流发展，最强对流活动出现在波脊处，当下一个波槽接近时，对流强度减弱，以后当另一个波脊接近时，对流又重新加强。

在锋面气旋、登陆台风以及低空急流等许多系统中，都经常有中尺度重力波活动，它们与暴雨有着密切的关系。 重力波的作用：

?使一般降水区位于低压环流的后部，与高压环流的前部。 重力波的发生发展

当垂直风切变较小时，即里查森数较大时，小扰动不随时间指数增长，即基本气流对小扰动是稳定的，其能量转换过程与基本气流为常数时的情况是一样的。当垂直风切变较大时，即里查森数较大时，小扰动随时间指数增长，即重力波将会从基本气流中获取能量而发生不稳定增长。

对流层顶折叠就是平流层空气被挤进对流层中层（有时700-800hPa）的过程。

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由上图分析：

",.高层锋区对流层顶的折叠 ",.高空锋区具有中尺度特征

",.平流层的物质可通过锋区向对流层输送 ",.高层锋区往往与高空急流相伴

急流是指一条强而窄的准水平气流带。

出现在对流层下部700hPa上下的急流称为低空急流。 在对流层上部存在的急流，一般称其为高空急流，其具体强度标准一般是规定急流中心最大风速在对流层的上部必须大于或等于30m/s,风速水平切变量级为每100km 5m/s，垂直切变量级为每千米5-10m/s。

对流层上部的急流，根据其性质与结构的不同可分为极锋急流，副热带西风急流和热带东风急流。

在平直西风的急流两侧，内摩擦的侧向混合作用使轴两侧的空气获得正的加速度，这两处的实际风速比没有考虑内摩擦作用时的地转风要大，地转偏向力相应加大，在急流轴两侧就产生了与气压梯度方向相反的偏差风。而在急流轴上内摩擦的侧向混合作用使实际风减小，小于地转风，地转偏向力相应减小，就产生了与气压梯度方向相同的偏差风。从急流轴的两侧偏差风分布可以看出，在急流轴的左侧有偏差风辐合，右侧有偏差风辐散。 如果急流附近的流线曲率都很大，那么偏差风就更大了。

※在高空急流的右后方易产生强降水其原因与强的非地转辐散有关。

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高低空急流耦合与强风暴和暴雨的作用 垂直环流与低空急流的形成

?急流区的质量调整易产生低空急流 ?特别在急流的左前侧

※强风暴易发生在低空急流的左前侧，高空急流的右后侧。

中尺度孤立对流系统

孤立对流系统：以个别单体雷暴、小的雷暴单体群以及某些简单的飑线等形式存在的范围相对较小的对流系统。较大、较复杂的对流系统，如飑线、中尺度对流复合体等都是由个别孤立对流系统组成的。

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