天气学原理问答题汇编4

另一种是分析地面图上锋线两侧的气象要素场特征表现的清楚程度的变化。当这些特征表现得比前一时刻更明显，就称为锋生，反之则称为锋消。 多数情况下，这两种的理解是一致的。 二、 锋生、锋消的运动学特点

锋生和锋消是三维空间现象，但我们可以从二维水平运动和垂直运动以及非绝热加热作用三方面来讨论它。

问题：锋生和锋消中水平运动的作用如何？ ㈠水平运动作用

在存在水平温度梯度条件下，风场在温度梯度方向有辐合时使温度梯度加大，最强的辐合带上有锋生作用，如图2.29或如图2.30(a) 所示。而如果锋区出现在风场的辐散带中，使温度梯度减小则有锋消作用，如图2.30(b) 所示。 ㈡垂直运动作用

问题：锋生和锋消中垂直运动的作用如何？

在大气层结稳定条件下，暖空气下沉增温（上升冷却），冷空气上升降温（下沉增温），有锋生（消）作用。 ㈢非绝热加热作用

问题：锋生和锋消中非绝热加热的作用如何？

当冷空气南下到较暖的下垫面时，受下垫面加热作用，使冷暖空气之间温差减小，从而有锋消作用。同理，当暖空气北上到较冷的下垫面时，受下垫面冷却作用，使冷暖空气之间温差减小，从而也有锋消作用。暖湿空气被抬升凝结释放大量潜热使暖空气增温时，有锋生作用。

三、 锋生、锋消的动力学特点（略）

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四、 我国锋生和锋消概况

问题：简述我国锋生和锋消的概况？ ㈠锋生概况

我国有些地区的地形有利于锋生，如天山山脉，华南的南岭山脉都是常见的静止锋锋生区。

⒈有利冷锋锋生的高空温压场特征如图2.36所示。高空槽后有较强的冷平流，使温度梯度加大。

⒉有利暖锋锋生的高空温压场特征如图2.37所示。在700百帕或850百帕上有暖式切变，切变线南部有较强的暖平流，使温度梯度加大。 ㈡锋消概况

当冷空气从西北高原地区向东南平原地区移动时，地形助长了冷空气下沉增温，常有明显锋消现象。

当高低空形势出现不利于锋面存在时，就会产生锋消。如和锋面配合的高空槽减弱或前倾，使锋面处在槽后的下沉气流中，或地面风场出现辐散时，锋将减弱或消失。

第二章 气旋与反气旋

§3.1 气旋、反气旋的特征和分类

问题：在北半球中高纬度气旋和反气旋内空气旋转特征是什么？气压场特征是什么？

气旋和反气旋是从风场角度来讨论天气系统，在北半球气旋（反气旋）内空气作逆（顺）时针旋转，在南半球其旋转方向则相反。在中高纬度由于有地转风关系，气旋内气压场是低压；反气旋内气压场是高压。

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问题：气旋和反气旋的水平尺度和强度一般情况如何？ 一、气旋和反气旋的水平尺度

以最外围一条闭合等压线的直径来表示，它的平均直径约为1000公里，大的可达3000公里。

二、气旋和反气旋的强度

其强度一般用其中心气压值来表示，地面气旋中心气压值一般在970～1010百帕之间，强台风中心气压值还要低得多。地面反气旋中心气压值一般在1020～1030百帕之间，冬季东亚大陆的反气旋中心气压值可达1040百帕以上。 二、 气旋和反气旋的种类

问题：气旋和反气旋有那几些种类？ ㈠气旋

按其活动区域，可分为温带气旋和热带气旋两大类；按其热力结构，可分为锋面气旋和无锋面气旋两大类。 ㈡反气旋

按其活动区域，可分为极地反气旋，温带反气旋和副热带反气旋三大类；按其热力结构，可分为冷性反气旋（如地面图上的冷高压）和暖性反气旋（如副热带高压）两大类。

§3.2 涡度与涡度方程

一、涡度

问题：涡度表示了什么物理量？

从天气图分析中，可以看出大气的水平运动基本上是作涡旋（气旋与反气旋）运动。而理论上表达涡旋运动的物理量是涡度，涡度是表示流体旋转程度和旋转方向

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的物理量，它是一个向量。其数学表达式为：

? ????V （3.1）

??式中V是三维全速度。

问题：请解释绝对涡度与相对涡度的概念？ ㈠绝对涡度与相对涡度

绝对涡度可以理解为在绝对坐标系里观测到的流体涡度，而相对涡度是指在跟随地球一起旋转的相对坐标里观测到的流体涡度。它们之间的关系示是：

??? ?a????e （3.2） ????示中?a是绝对涡度；?是相对涡度；?e?2?称为行星涡度（或称为地转涡度、地

?球涡度、牵连涡度等），是地球旋转所产生的涡度，它数值等于地球旋转角速度?的2倍，方向指向地球旋转轴的北极方向，见图3.4。 问题：气象上通常所讨论的涡度是什么特征？

由于大气基本上是水平运动，所以气象上通常讨论水平面上的旋转运动，即讨论指向垂直方向的相对涡度分量,它的数学表达式为： ?z??v?u? （3.3） ?x?y可以证明它数值等于物体旋转角速度的2倍。垂直方向的行星涡度分量为

f?2?sin? ，垂直方向的绝对涡度分量为：

? （3.10） ?a???f???2?sin式中已略去下标z。它与天气图上气旋与反气旋有一定的对应性，通常正涡度对应于气旋或低压槽，负涡度对应于反气旋或高压脊。所以，气象理论上多用涡度方程来研究天气形势的演变规律。

问题：如何在天气图上决定涡度值？

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