7_农业气象学_天气.ppt

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1、第六章 天气及灾害性天气 气团和锋、气旋和反气旋 高空天气系统 灾害性天气 天气：一定区域短时段内的大气状况及其变化的总称。(如冷暖、风雨、干湿、阴晴等)天气系统：引起天气变化和分布的高压、低压和高压脊、低压槽等 具有典型特征的大气运动系统。天气系统按水平范围大小，可分为各种尺度的天气系统。天气的概念1.1.气团的概念气团的概念 气团：在水平方向上物理性质比较均匀、垂直方向变化比较一致的大块空气。物理性质：温度、湿度、稳定度。水平范围：几百到几千公里 厚度：几公里到十几公里 一、气团第一节 气团和锋2.2.气团的形成气团的形成大范围性质比较均匀的下垫面广阔的海域、巨大的沙漠、冰雪覆盖的大陆适当

2、的环流条件 利于空气长期停留或缓慢运行的条件。西伯利亚、蒙古属干冷地区：干冷的气团 副热带洋面：暖湿气团 3.3.气团的变性气团的变性 气团形成后，当环流条件发生改变，气团离开源地时，由于下垫面性质发生改变，气团的物理性质也随之发生改变，这种过程称为气团的变性。从大陆移入海洋的气团容易取得海面蒸发的水汽而变湿。从海洋移入大陆的气团通过凝结作用而变干。4.4.气团的分类气团的分类 （1）地理分类法：根据气团形成的源地进行分类。源地的纬度：冰洋、极地(中纬度)、热带、赤道气团 海洋型和大陆型气团 （2）热力分类法：气团移动时与所经下垫面之间的温度对比和 气团之间的温度对比。暖气团：当气团温度高于流

3、经下垫面温度时，称暖气团。冷气团：当气团温度低于流经下垫面温度时，称冷气团。5.5.影响我国的主要气团影响我国的主要气团 冬季 变性极地大陆气团：影响我国各地，在它的控制下，天气寒冷、干燥、晴朗。热带太平洋气团：仅影响华南和西南地区。与变性极地气团相遇时，常有降水。江南地区冬季雨较多，就是受这个影响所致。夏季 热带太平洋气团：除西北部分地区外，影响我国的大部分地区，气团带来丰富的水汽，是我国降水的主要来源。赤道气团：影响我国的华南地区，并造成长江以南地区的大量降水。变性极地大陆气团：主要影响我国的西北地区。春、秋季是过度季节：变性极地大陆气团和变性热带太平洋气团 春季：两种气团分据南北并相互推

4、移，造成多变的天气 秋季：变性极地大陆气团不断加强，逐渐南扩，而热带太平洋气团则在我国东南方海上退缩，两气团交接处，常造成秋雨，雨后地面为冷高压控制，天气变凉。1.1.锋的概念锋的概念 当冷暖气团相遇时，冷暖气团之间狭窄而倾斜的过渡层称为锋。锋的水平长度：几百几千公里 过渡带宽度：近地面：几十公里 高空：200 400公里 过渡带(锋面)斜率 1/501/300二、锋2.2.锋的分类锋的分类根据锋的移动情况，可分为暖锋暖锋、冷锋冷锋、准静止锋准静止锋和锢囚锋锢囚锋。（1 1）暖锋）暖锋：暖气团推动着锋面向冷气团一侧移动时的锋称为暖锋。锋面坡度：1/150；降水宽度：300-400公里 锋面天气

5、：降水强度较小，持续时间较长，雨区宽广。我国出现较少。秋季：东北、江淮地区 夏季：黄河流域、渤海湾附近（2 2）冷锋）冷锋：锋面移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动，这种风称为冷锋。根据锋的移动速度可分为缓行冷锋缓行冷锋和急行冷锋急行冷锋。a.缓行冷锋：缓行冷锋移动速度慢、坡度小，暖空气沿锋面爬升速度慢。形成的云系和降水分布与暖锋相似，但排序相反。坡度1/100；降水宽度150-200公里 夏季：在我国北方出现 冬季：在我国南方出现 b.急行冷锋：坡度1/401/80；降水宽度100公里 特点：锋的坡度比缓行冷锋陡，移动速度快 在底层冷空气推进速度大于暖空气后退速度，促使暖空

6、气产生强烈上升运动。暖空气中水汽充足时，在靠近地面的锋上出现积雨云和高积云。冬半季冬半季:暖气团比较干燥，锋面上只出现高云、中云。锋后常有大风和风沙天气。多见于北方春、冬季。夏半季夏半季:暖空气比较潮湿且不稳定，锋前产生旺盛积雨云，锋线过境时，狂风暴雨、雷电交加，但时间短暂。自西北向东南推进的冷锋多属于这一类。（3）准静止锋：冷、暖气团势均力敌，锋面很少移动或来回摆动的锋面。准静止锋大多是冷锋演变而成，它的天气与缓行冷锋天气相似。锋面坡度：1/1501/200；降水宽度：400-600公里 锋面天气：云区、降水区比缓行冷锋宽。降水强度较小，长时间连绵小雨。活动于我国的准静止锋有 华南准静止锋

7、昆明准静止锋 天山准静止锋。（4）锢囚锋：由于冷锋移动速度较暖锋快，冷锋赶上暖锋或两条冷锋相遇，把暖气团抬离地面，近地面层冷、暖锋合并而形成的锋，称为锢囚锋。它保持原有两个锋面的天气特征；同时由于暖气团被抬到高空使云层增厚，降水增强，雨区扩大。锢囚锋主要出现在东北和华北地区。气旋：锋面气旋、无锋面气旋气旋：锋面气旋、无锋面气旋反气旋：冷性反气旋、暖性反气旋反气旋：冷性反气旋、暖性反气旋 第二节 气旋和反气旋气旋：气旋：占有三维空间的、在同一高度上中心气压低于四周的大尺度的涡旋。气旋的范围：直径1000公里，大的可达20003000公里，小的只有200300公里 中心气压 9701010hPa

8、气旋按形成及热力结构，分为锋面气旋和无锋面气旋。一、气旋1.1.锋面气旋锋面气旋 由于气旋和锋面活动联系在一起，常带来天气的急剧变化，是温带地区形成恶劣天气的重要天气系统 准静止锋或缓行冷锋上产生波动形成 形成过程 （1）初生阶段，（2）发展阶段，（3）锢囚阶段，（4）消亡阶段 我国的锋面气旋主要集中在两个地带：45 55N 北方气旋 25 35N 南方气旋 锋面气旋 形成过程 （1）初生阶段：b （2）发展阶段：c,d （3）锢囚阶段：e,f （4）消亡阶段：g,h 影响影响我国的主要锋面气旋：我国的主要锋面气旋：45 55N 之间-从蒙古到我国东北地带北方气旋(蒙古、黄河气旋等)蒙古气旋：

9、蒙古中部或东部形成。对内蒙古、东北、华北、渤海春秋两季天气有重大影响。大风、风沙为主，降水很少。25 35N 之间-长江中下游及其以北区域南方气旋(江淮、东海气旋)江淮气旋：在长江中下游、淮河流域发生。6-7月份最多。常常伴随大雨、暴雨等天气。2.2.无锋面气旋无锋面气旋 不是在锋面上形成，内部没有冷、暖锋面的气旋称为无锋面气旋。(1)热带气旋：发生在热带洋面上，具有暖心结构的强烈的气旋性涡旋。中心风力达到一定程度时，称为台风或飓风。(2)地方性气旋：由于下垫面性质的差异，导致其上的空气受热不均而形成的低压系统。一般尺度较小，内部上升气流较弱，且很少移动。二、反气旋反气旋：占有三维空间的、在同

10、一高度上中心气压高于四周的大尺度涡旋。反气旋的范围：一般比气旋大（直径经常超过2000公里）冬季亚洲大陆的反气旋往往占据亚洲大陆的3/4。中心气压 10301040hPa，强时可达1080hPa。反气旋按形成及热力结构，分为冷性反气旋和暖性反气旋。1.1.冷性反气旋冷性反气旋（冷性高压）（冷性高压）活动于中、高纬度大陆近地面层的反气旋 一年四季均可出现，但冬半年活动最为频繁。2.2.暖性反气旋暖性反气旋（暖高压）（暖高压）由于海陆分布的影响，副热带高压常断裂成若干个高压单体。在北半球，主要出现在太平洋、印度洋、大西洋和北非大陆上。强度一般夏季较强，位置偏西偏北；冬季较弱，偏东偏南。影响我国的副

11、热带高压：北太平洋高压的西部(西太平洋高压脊)副热带高压(西太平洋高压脊)的天气特性 高压带内部，有很强的下沉气流。所以天气以晴朗、少云，炎热、微风为主。高压脊的西北部和北部边缘，盛行西南暖湿气流，且与西风带交界，受西风带锋面、气旋活动的影响，上升运动强烈，因此多阴雨天气。高压脊南侧，盛行东风。晴朗少云，低层湿度大，闷热。但当有台风、热带低压等天气系统活动，出现暴雨、大风等天气。西太平洋高压脊的季节性移动 冬季脊线位置最南，从从2 2月中旬至三月下旬月中旬至三月下旬，脊线由13ON 15ON附近。来自低纬度海洋上的暖湿气流开始缓慢到达华南地区,当北方冷空气南下到达 华南地区后，可造成华南低温阴

12、雨天气或霜冻天气华南低温阴雨天气或霜冻天气。4 4 6 6月月，高压逐渐加强，脊线明显向北移动，6月份脊线第一次北跳过20ON时，脊北侧的雨带正好位于长江中下游一带。长江中下游梅雨开始 华南地区则受副热带高压控制，天气晴好。七月上、中旬七月上、中旬，脊线第二次北跳过25ON,徘徊在2530ON。长江中下游梅雨结束，黄淮流域开始进入雨季 长江流域进入伏旱期 华南及东南沿海处于副热带高压南侧（东北气流控制）(有时受台风等热带天气系统影响)七月底到八月初，脊线再向北跳越过30ON，华北和东北南部雨季开始。九月上旬，脊线开始回跳到25ON左右，雨区又回到淮河流域。10月上旬，脊线继续南退到20ON以南

13、地区，雨区也随之南移。高压脊的影响逐渐变小。当副高脊线位于20N以南时，雨带位于华南，称华南雨季。当副高脊线徘徊于20-25N时，雨带位于长江流域，长江流域梅雨季节。当副高脊线位于25-30N时，雨带推进至黄淮流域，黄淮雨季开始。当副高脊线越过30N时，华北、东北雨季开始。第三节 常见的高空天气系统1.西风槽西风槽2.高空切变线高空切变线3.低涡低涡1.1.西风槽西风槽西风气流中产生波动，产生槽和脊。西风带中的槽线，称为西风槽。西风槽前盛行暖湿的西南气流。西风槽后盛行干冷的西北气流。2.2.切变线切变线1500米高度上(850hPa或700hPa)风向、风速发生气旋性变化的不连续线。1.西北风

14、与西南风之间构成的切变，称为冷锋式切变线2.东南风与西南风之间构成的切变，称为暖锋式切变线3.东风与西风之间形成的切变，称为准静止锋式切变线3.3.低涡低涡对流层中下层(850hPa或700hPa)出现的一种范围较小，强度较弱的冷性低压。低涡在原地时：可产生一些阴雨天气。东移时：雨区逐渐扩大，雨量逐渐增加 在夏半年，常引起阵雨及雷暴 在我国东部及沿海演变为锋面气旋，带来大风、暴雨等天气。一、水分异常引起的气象灾害一、水分异常引起的气象灾害二、温度异常引起的气象灾害二、温度异常引起的气象灾害三、空气运动异常引起的气象灾害三、空气运动异常引起的气象灾害第四节 灾害性天气1.1.干旱干旱 干旱的概念

15、长时期降水偏少，造成空气干燥、土壤缺水、水源枯竭，影响农作物和牲畜正常生长发育而减产的农业气象灾害。一、水分异常引起的气象灾害 干旱的种类大气干旱：由于高温低湿而引起作物水分平衡的破坏。土壤干旱：由土壤水分不足引起作物水份平衡失调而造成的伤害。生理干旱：由于土壤环境条件不良使根系生理活动遇到障碍，导致植物体内水分失去平衡而发生的危害。干旱的形成原因干旱的形成原因北方春旱：由于移动性冷高压经华北东移入海，华北晴朗少雨，升温快，蒸发强所引起。南方伏旱：梅雨结束后，副热带高压控制，天气晴朗，蒸发强所引起。干旱的防御对策干旱的防御对策灌溉，建设水利工程，提高灌溉技术造林种草，改善小气候，保护生态环境精

16、耕细作，蓄水保墒，提高水份利用率合理布局，干旱地区种植抗旱作物及耐旱品种2.2.洪涝灾害洪涝灾害概念概念山洪暴发、河流泛滥和长期积水淹没农田所造成的灾害。洪涝的种类洪涝的种类春涝及春夏涝：主要发生在华南及长江中下流。农田淹没后常引起小麦、油菜的烂根、早衰、病害流行。夏涝：黄淮平原、长江中下游、东北地区发生频率较高。影响夏收夏种，造成小麦倒伏，发芽霉烂，旱粮作物的烂根，结实率的降低。秋涝及夏秋涝：西南和陕西中南部多发生。影响秋收作物生长、发育。洪涝的防御措施洪涝的防御措施1.水利工程建设。治理水系，兴修水库，加固堤防，拦洪蓄水，疏通河道，以利排水，减少洪涝。2.植树造林，增加森林覆盖面积，既能蓄

17、水于森林土壤中，又能减少水土 流失。3.改良土壤结构，提高渗水和排水能力。4.建立排灌系统，平整土地，使积水能迅速排出。5.低洼易涝地区，应调整作物布局，种水稻、高粱等耐涝作物。3.3.冰雹冰雹概念概念冰雹是发展旺盛的积雨云中降落到地面的冰球或冰块。我国的雹灾的特点我国的雹灾的特点我国的冰雹多发生在2-9月。降雹持续时间为几分钟或十几分钟。中纬度多于高纬度和低纬度地区，内陆多于沿海，山地多于平原。冰雹的防御措施冰雹的防御措施1.提高监测和预报冰雹的水平。2.改良生态环境，植树造林，绿化荒山，减轻强对流的发展。3.人工消雹：雹云中播撒凝结核，加速凝结成水滴成雨；或凝结成小冰雹，减轻灾害用小火箭、

18、高炮或土炮等轰击雹云。1.1.寒潮寒潮寒潮的概念大范围冷空气活动引起气温下降的天气过程。二、温度异常引起的气象灾害寒潮的源地及路径东路:经蒙古到达内蒙古及东北地区西路:经新疆、青海、青藏高原东侧 南下中路:经蒙古、内蒙古、河套附近南下，到达长江中下游及江南地区寒潮天气寒潮天气组成寒潮的天气系统地面上有强冷高压，它的前方有强冷锋，高空有高空大槽。寒潮降温和寒潮大风都发生在冷锋过境之后。寒潮产生的灾害性天气寒潮产生的灾害性天气 霜冻、冷害、冻害、大风、风雪、风沙。2.2.冷害冷害冷害的概念冷害的概念在作物生长季节里，当温度下降到植物生育期所需的最低温度以下，而温度仍高于零度以上，对植物生长发育造成

19、的危害，称为冷害。冷害的类型冷害的类型延迟型:作物生育期遇到较长时间的低温，导致生育期延迟，或开花后持续 低温使作物不能正常成熟，引起减产。障碍型:在作物生殖生长期，遇到短时间低温，使生殖器官生理机制破坏，造成不育或部分不育，导致籽粒空秕而减产。混合型:作物生育期地温，延迟抽穗开花，抽穗开花期又遇低温危害，使作物减产冷害的防御措施冷害的防御措施1.根据当地气候特点，冷害发生规律以及农作物对热量条件的需要，确定适播作物，合理安排作物比例，确定各作物的适宜播种期。2.根据各地冷害发生规律，确定育种目标，选育适合当地条件的早熟、耐寒、高产品种。3.采取综合措施（地膜覆盖、增施磷钾肥、中耕除草、喷施增

20、温剂）3.3.霜冻霜冻霜冻的概念霜冻的概念在温暖季节里，土壤表面或植物表面温度下降到植物组织冰点以下的低温而使植物体内组织冻结产生的短时间低温冻害。霜冻的类型霜冻的类型平流型:强冷空气引起剧烈降温而发生的霜冻。辐射型:夜间植物表面强烈辐射冷却降温引起的霜冻。混合型:由于冷空气平流和辐射冷却双重作用形成的霜冻。霜冻的防御对策霜冻的防御对策1.人工施放烟幕:烟幕可减少地面有效辐射，使近地面层温度不易降低。2.灌水法:在霜冻来临前1-2天灌水增加土壤热容量、导热率，减缓降温 速度，减轻或防止霜冻发生。3.覆盖法:采用塑料薄膜等覆盖可减少有效辐射，减少植物体散热。1.1.大风大风风速大于17m/s以上

21、的风三、空气运动异常引起的气象灾害大风的成因大风的成因1.台风：沿海夏秋大风2.天气系统和寒潮：北方地区冬春大风 冷锋后强冷空气活动 高压东移，高压后部出现的偏南大风 温带低压发展时形成的大风 雷雨大风 大风的防御对策大风的防御对策 1.营造防风林带和风障 2.临时加固大棚等农业设施 3.种植抗风作物品种 4.加强对大风的监测和预报，及早采取预防措施2.2.台风台风发生在热带海洋的强热带气旋。西太平洋、南海称为台风（typhoon）东北太平洋和大西洋称为飓风（hurricane）印度洋称为热带风暴（storm）台风的结构台风的结构台风是近似圆形的强低压中心气压为 990-870 hPa直径为6

22、00-1000km台风眼区：最里面是台风眼，近似圆形，半径5-30km，水平风速小、无云或少云。台风涡旋风雨区：靠近台风眼外围的最大风速区，绕中心10-20km宽。风速分布不均匀，有强烈的上升气流。常造成宽度数十公里，高达十几km的垂直云墙。云墙下出现狂风暴雨，风速12级以上。外围大风区：台风的边缘向内一直到涡旋区的外围，半径200-300km，风速一般6-8级。台风的结构台风的结构台风是近似圆形的强低压中心气压为 990-870 hPa直径为600-1000km台风眼区：最里面是台风眼，近似圆形，半径5-30km，水平风速小、无云或少云。台风涡旋风雨区：靠近台风眼外围的最大风速区，绕中心10

23、-20km宽。风速分布不均匀，有强烈的上升气流。常造成宽度数十公里，高达十几km的垂直云墙。云墙下出现狂风暴雨，风速12级以上。外围大风区：台风的边缘向内一直到涡旋区的外围，半径200-300km，风速一般6-8级。台风的形成条件台风的形成条件1.足够广阔的热带洋面，温度26.5度以上。2.低层存在热带扰动，可使空气上升释放潜热，形成热带气旋性旋涡。3.足够大的水平地转偏向力，可使热带扰动辐合气流形成热带气旋性涡旋。（离赤道5-8以外的洋面）4.基本气流垂直切变要小，通风不好。台风路径台风路径台风的天气台风的天气台风经过某地时的天气变化 先出现大风、阵雨，继而浓云密布，狂风暴雨，然后停止、风小

24、、天晴。不久，狂风暴雨又作，直到台风离去天气转晴台风的危害台风的危害房屋、农业设施倒塌农作物冲毁、树木连根拔起威胁航空、航海和其它交通运输山洪暴发、堤坝被冲毁、洪水泛滥台风灾害的防御台风灾害的防御1.监测：利用气象卫星探测台风 2.预报：采用天气图、数值预报、统计预报有机结合，并应用气象卫星云图、雷达资料及各种气象资料综合分析3.警报服务：发布台风信息、台风警报、台风紧急警报思考题 天气及灾害性天气1名词解释：寒潮 霜冻 冷害 洪涝 台风 天气 天气系统 2什么叫气团？气团是怎样分类的？3我国冬、夏两季各受什么气团影响？对应的天气特点？4气旋的含义是什么？在气旋内空气运动有什么特点？5冷高压的含义是什么？在冷高压内空气运动有什么特点？它的天气表现如何？6什么叫副热带高压？它的天气特点如何？副高随季节的南北跳动对我国天气有何影响？7锋、冷锋、暖锋、准静止锋？它们各自的天气表现如何？8切变线、西风槽、低涡？它们天气表现如何？9干旱？干旱的防御对策？