内容正文:
—— 第三章 第一节 ——
常见天气系统
运用示意图,分析锋、低气压(气旋)、高气压(反气旋)等天气系统,并运用简易天气图,解释常见天气现象的成因。
1.认识不同地区的天气现象和影响某地的天气系统。
2.结合具体图文材料,判断影响某地天气的天气系统,分析天气变化趋势。
3.绘制锋面(冷、暖锋)、气旋、反气旋示意图。
4.理解不同的天气系统对人类活动的影响,认识人类活动要遵循自然规律趋利避害。
2
情境导入
思考:
“莫兰蒂”生成的地点为何会是西北太平洋洋面?
“莫兰蒂” 为什么登陆后逐渐减弱?
2016年台风“莫兰蒂”
2016年9月10日14时,西北太平洋洋面上一个热带低压加强为热带风暴,命名为“莫兰蒂”。“莫兰蒂”于9月12日02时加强为台风,11时加强为超强台风(图3.1),9月15日03时超强台风“莫兰蒂”在厦门登陆,之后逐渐减弱,于9月16日凌晨在中国黄海海域消散。
图3.1 2016年9月13日台风“莫兰蒂”卫星云图
锋与天气
01
(一) 锋与天气
1.天气
概念:指一个地方近地面大气在短时间内的物理状况,及其变化的总称。
特点:反映一个地方短时间里的大气状况,它是经常变化的;同一时刻,不同地方的天气可能差别很大。
要素:风、雨、云、气温、雾等。
天气符号:用来表示天气现象和变化。
天气变化都与天气系统的活动有密切关系,常见天气系统有气团、锋面、高(低)气压系统。
5
水平方向上温度、湿度等物理性质分布比较均匀,垂直方向上物理性质也很相似的大范围空气。
温度
密度
气压
湿度
温度
密度
气压
湿度
高
小
低
大
低
大
高
小
水平范围
几百千米到几千千米
垂直范围几千米到十几千米
暖气团
冷气团
(一) 锋与天气
2.气团
(一) 锋与天气
冷暖气团模拟实验
(一) 锋与天气
3.锋
形成锋面降水的水汽主要来自暖气团
锋线:锋面与地面相交的线;锋线移动方向的前方为锋前,锋线后方为锋后
锋面:冷暖两种性质不同的气团在移动过程中相遇时,它们之间出现的倾斜交界面。冷气团在下,暖气团在上,锋面向冷气团倾斜。
锋面两侧空气的温度、湿度、气压都有明显差别,所以锋面附近常伴有一系列的云、大风、降水等天气
锋线
锋面
锋=锋面+锋线
(一) 锋与天气
3.锋
思考:根据冷暖气团所占的主次地位的不同,可以将锋分为哪几类?
①冷气团势力>暖气团,主动向暖气团进攻,形成 。
②暖气团势力>冷气团,主动向冷气团进攻,形成 。
③冷气团与暖气团势力相当,形成 。
冷锋
暖锋
准静止锋
冷气团
暖气团
(一) 锋与天气
(1) 冷锋
冷气团的前缘插入暖气团下面,使暖气团被迫抬升,暖气团在抬升过程中冷却,其中水汽容易凝结成云和雨
冷气团主动向暖气团移动的锋
三角形
锋后(雨区)
锋前
锋面前进方向
冷气团
暖气团
自然界中的实际界面
暖气团
冷气团
11
(一) 锋与天气
市区 过境前 过境时 过境后
天气状况
气温
气压
前
时间
后
气温
气压
(1) 冷锋
分析冷锋过境前、过境时、过境后的大气状况
暖
冷
单一暖气团控制,气温高,气压低,天气晴朗
常出现大风、雨雪等天气
单一冷气团控制,气温下降,气压上升,天气转晴
冷锋在我国一年四季都有,尤其在冬半年更常见。
北方
夏季暴雨
北方冬春季
大风或沙尘暴
冬季
寒潮
一场秋雨
一场寒
(一) 锋与天气
(1) 冷锋
(一) 锋与天气
(2) 暖锋
暖气团主动向冷气团移动的锋
半圆形
锋前(雨区)
锋后
锋面前进方向
冷气团
暖气团
暖气团沿冷气团徐徐爬升,冷却凝结产生云、雨。
气温
气压
前
时间
后
冷
暖
气温
气压
(一) 锋与天气
(2). 暖锋
分析暖锋过境前、过境时、过境后的大气状况
市区 过境前 过境时 过境后
天气状况
单一冷气团控制,气温低,气压高,天气晴朗
形成连续性降水和雾
单一暖气团控制,气温上升,气压下降,天气转晴
我国东北地区和长江中下游地区暖锋活动较为频繁。
一场春雨一场暖
(一) 锋与天气
(2) 暖锋
锋面系统
判断方法:
(1)看箭头:
(2)看锋面符号:
(3)看锋面坡度:
(4)看雨区范围及位置:
冷锋雨区窄,大部分在锋后,
暖锋雨区宽,主要在锋前。(冷后暖前)
气团前进方向,谁主动就是什么锋
冷锋锋面坡度陡;暖锋锋面坡度缓。
(一) 锋与天气
冷锋与暖锋的判断方法
若冷气团的运动只有向暖气团一个方向,说明冷气团势力强,应为冷锋;冷气团遇到暖气团时有回转运动,则说明暖气团势力强,为暖锋。 冷气团运动速度快,冷气团势力强大时,形成的冷锋锋面坡度较大,暖气团运动速度慢,暖气团势力强大时,形成的暖锋锋面坡度较小。大家一起来尝试,首先来模拟冷锋,是冷气团推着暖气团在走,越推是不是越直,所以他的坡度要陡一些。再来看暖锋,暖锋该怎么走?拖着走,越拖越平,所以坡度要和缓一些。 不论是冷锋还是暖锋,降水都主要在冷气团控制范围内,“锋前”“锋后”是根据锋面移动方向,即主动前进气团的移动方向确定的;以锋线为界,在锋面移动方向上,锋线前方为锋前,锋线后方为锋后。
降水强度:冷锋降水强度大,暖风降水强度小。刚刚我们说冷锋的锋面要比较陡一些,所以暖气团是不是上升一点就足够高了,就能够下雨,相应的,它的云系范围会比较窄,也会比较厚,所以我们说,冷锋通常带来的是狂风暴雨,而暖风是暖气团主动移动爬升,暖锋爬升的坡度比较缓,降水的云系宽而薄,所以暖锋形成的降水都是持续的,那么我们就把暖锋形成的降水叫做持续性降水。
冷气团
暖气团
我也不退
我不后退
符号
当冷、暖气团势均力敌,或遇地形阻挡,移动缓慢或很少移动的锋。
受其影响的区域往往出现持续的阴雨天气。
(一) 锋与天气
(3) 准静止锋
冷暖气团势力相当,使锋面来回摆动的锋。
天山准静止锋
时间:冬、春季节
现象:天山北坡微雪或大雾天气
成因:冷锋进入准噶尔盆地 后天山阻挡
昆明准静止锋
时间:冬季
现象:贵阳天无三日晴
成因:受云贵高原的阻挡,南下冷空气在贵阳与昆明之间停留,与西南暖湿气流相遇形成
华南准静止锋
时间:冬、春多见
现象:清明时节雨纷纷
成因:冷空气南下后势力减弱、南岭阻挡
江淮准静止锋
时间:6月中旬至7月上旬
现象:黄梅时节家家雨
成因:冷暖空气交锋、对峙
我国四大准静止锋
(一) 锋与天气
每年夏初(6-7月),来自海洋上的暖湿气流与大陆上南下的冷空气交锋对峙,在长江中下游和淮河流域形成了江淮准静止锋;它是形成梅雨的重要天气系统。
“黄梅时节家家雨”,是梅雨天气的真实写照
江淮准静止锋
(一) 锋与天气
(投影)梅雨是我国长江中下游一种特有的天气气候现象。每年初夏6—7月,江淮流域狭长区域内出现的一段持续较长的阴沉多雨天气。由于长时间的时雨时晴高湿天气,家中器物容易发霉,民间亦称为“霉雨”。此时正是江南梅子黄熟之时,故称“梅雨”或“黄梅雨”。
【提问】为什么梅雨天气会产生如此大量的降水?
【讲解】 来自印度洋、南海、太平洋的暖湿气团一般在六月中旬前后抵达长江流域,这时控制江淮流域的冷空气势力还较强,不易迅速向北撤退。因此冷暖空气在江淮地区相遭遇,势均力敌,相持不下,这样,就形成了江淮准静止锋,并造成了连绵阴雨天气。
【提问】请同学们思考,梅雨的雨量应该具备怎样的特征呢?
在形成锋面雨的过程中,由于来自海洋的夏季风携带了充沛的水汽,加上准静止锋移动缓慢,持续控制江淮地区,因此梅雨天气的雨量非常大。
较弱的冷锋进入准噶尔盆地后,被天山阻挡,使冷锋停滞不前,常形成地形锋性质的天山准静止锋,造成阴雾或微雪天气
天山北坡和北疆大部分地区冬、春降水较多就与天山准静止锋活动有关
天山准静止锋
(一) 锋与天气
主要活动于南岭山脉或南海地区
一年四季都可见到,但多出现于冬春两季,秋季出现最少;冬季降水不强,春夏季可发生暴雨,持续数天,甚至10天以上
华南准静止锋的位置,随季节不同而变化
冬半年,锋面北侧冷高压势力强大,锋区位置偏南;夏半年,锋面南侧副热带高压势力强大,使锋区位置偏北
华南准静止锋
(一) 锋与天气
2000
1000
0
海拔(米)
西南暖干气团
北方冷湿气团
昆明
贵阳
锋面
四季如春
天无三日晴
暖干
气流
位于云贵高原,主要由南下的冷湿空气和西南暖干气流受云贵高原地形阻滞演变而形成;云层低而薄,易形成连续阴雨天气
多出现于冬季,其间出现日数约占全年1/2;锋区位置多在贵阳与昆明之间,略呈西北——东南走向
昆明准静止锋
(一) 锋与天气
冬半年贵阳处冷气团一侧,阴雨寒冷,常伴有冬雨天气,天无三日晴;昆明处暖气团一侧,晴朗温暖,昆明“四季如春”的气候与他有关。
24
小结
(一) 锋与天气
锋的类型 定义 示意图 符号 雨区 过境前后
天气变化 天气实例
冷
锋 冷气团主动向暖气团移动 过境前:天气晴朗
过境时:大风、雨雪、降温
过境后:天气转晴 春季沙尘暴
夏季暴雨
秋冬寒潮
暖
锋 暖气团主动向冷气团移动 过境前:天气晴朗
过境时:连续性降水
过境后:天气转晴 一场春雨
一场暖
准
静
止
锋 移动缓慢或很少移动的锋 天山准静止锋
江淮准静止锋
昆明准静止锋
华南准静止锋
主要在锋后
锋前
冷气团一侧
1.“黑云翻墨未遮山,白雨跳珠乱入船。卷地风来忽吹散,望湖楼下水如天”。此诗中所描述的天气现象与哪种天气系统有关?( )
A.冷锋 B.暖锋 C.准静止锋 D.反气旋
2.“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙。”诗句中所描述的是影响我国东部地区的一种锋,该锋控制下的天气特征是( )
A.降水时间短 B.降水强度很大
C.阴雨连绵 D.影响范围很小
我国的古代诗歌中有不少作品蕴含着丰富的地理信息,有些与天气系统有关。据此完成下面小题。
C
A
课堂检测
26
昆明准静止锋是影响贵州地区最主要的天气系统之一,其位置的来回摆动、强度的不断变化对贵州的天气影响极大。昆明准静止锋有明显的季节差异,主要存在于冬半年,其中冬季有41.6%为准静止锋天气影响。图左示意2007—2020年冬季昆明准静止锋日数逐旬分布,其中2011年准静止锋日数最多。图右示意冬季昆明准静止锋不同锋向型的时空分布特征。据此完成下面小题。
A
课堂检测
3.2011年准静止锋日数最多,主要原因为( )
A.冷空气活动频繁
B.冷空气势力较弱
C.暖空气势力较强
D.暖空气势力较弱
27
4.冷空气越强,准静止锋的锋线走向越接近( )
A.东西走向
B.西北—东南走向
C.南北走向
D.东北—西南走向
昆明准静止锋是影响贵州地区最主要的天气系统之一,其位置的来回摆动、强度的不断变化对贵州的天气影响极大。昆明准静止锋有明显的季节差异,主要存在于冬半年,其中冬季有41.6%为准静止锋天气影响。图左示意2007—2020年冬季昆明准静止锋日数逐旬分布,其中2011年准静止锋日数最多。图右示意冬季昆明准静止锋不同锋向型的时空分布特征。据此完成下面小题。
C
课堂检测
28
气旋与反气旋
02
从高压伸展出来的狭长区域,叫高压脊,类似于地形上的山脊
从低压延伸出来的狭长区域,叫低压槽,类似于地形上的山谷
高压脊
低压槽
H
L
相关概念
低气压、高气压—描述气压分布状况
气旋、反气旋—描述气流运动状况
对同一个天气系统的不同描述
相关概念
31
(一) 气旋与反气旋
1.气旋(低压)
单位:hPa
在水平气压梯度力的作用下,低压的气流由四周向中心流动。受地转偏向力影响,低压的气流在北半球向右偏转,按逆时针方向流动;在南半球向左偏转,按顺时针方向流动
北半球
低压
1025
1020
1015
水平气压梯度力
风向
逆时针辐合
东部:___________________
西部:___________________
南部:___________________
北部:___________________
偏南风(东南风)
偏北风(西北风)
偏南风(西南风)
偏北风(东北风)
(一) 气旋与反气旋
1.气旋(低压)
单位:hPa
南半球
低压
1025
1020
1015
水平气压梯度力
风向
顺时针辐合
练一练:下面是南半球低气压分布示意图, 结合前面所学知识画出南半球气流水平运动方向 ?
东部:___________________
西部:___________________
南部:___________________
北部:___________________
偏南风(东南风)
偏北风(西北风)
偏南风(西南风)
偏北风(东北风)
(一) 气旋与反气旋
低压中心形成上升气流,空气辐合上升(北逆南顺),温度降低,易出现:
阴雨天气
低压中心
1025
1000
975
近地面
高空
北半球气旋 (低气压)
逆时针
1.气旋(低压)
思考: 低压系统的气流在垂直方向上如何运动?易出现什么天气?
根据中心附近最大风力,热带气旋分为不同级别
项目 热带低压 热带风暴 强热带风暴 台风 强台风 超强台风
中心附近最大风力 6-7级 8-9级 10-11级 12-13级 14-15级 16级
及其以上
表3.1 热带气旋的分级
是底层中心附近最大风力达到12级及以上的热带气旋。中国和东亚地区称为台风;在印度洋和大西洋称为飓风。
(一) 气旋与反气旋
热带气旋——台风
(一) 气旋与反气旋
热带气旋——台风
图示西北太平洋台风移动的主要路径示意图
形成条件:
①洋面条件:洋面温度超过26℃的热带/
副热带海洋。
②水汽条件:源源不断的充沛的水汽。
③动力条件:垂直方向上空气强烈辐合上升,水平方向上受地转偏向力作用。
发生季节:多发于夏秋季。
36
“莫兰蒂” 为什么登陆后逐渐减弱?
图示西北太平洋台风移动的主要路径示意图
台风登陆后,失去了海洋水汽和热量供应,空气上升动力减弱,加上陆地摩擦力大,台风逐渐减弱,最终消亡。
导入回顾
(一) 气旋与反气旋
2. 反气旋(高压)
高压的气流是由中心向外流出的,在北半球按顺时针方向旋转流出,在南半球按逆时针方向旋转流出;环流系统与气旋正好相反,称反气旋
高压
1015
1020
1025
北半球
单位:hPa
水平气压梯度力
风向
顺时针辐散
东部:___________________
西部:___________________
南部:___________________
北部:___________________
偏南风(东南风)
偏北风(西北风)
偏南风(西南风)
偏北风(东北风)
(一) 气旋与反气旋
单位:hPa
水平气压梯度力
风向
练一练:下面是南半球高气压分布示意图, 结合前面所学知识画出南半球气流水平运动方向 ?
东部:___________________
西部:___________________
南部:___________________
北部:___________________
偏南风(东南风)
偏北风(西北风)
偏南风(西南风)
偏北风(东北风)
2. 反气旋(高压)
高压
1015
1020
1025
南半球
逆时针辐散
高压中心形成下沉气流,空气辐散下沉(北顺南逆),温度升高,水汽不易凝结
天气晴朗
北半球反气旋 (高气压)
1015
1020
1025
近地面
高空
顺时针
(一) 气旋与反气旋
2. 反气旋(高压)
思考: 高压系统的气流在垂直方向上如何运动?易出现什么天气?
夏季,高压控制的地区,天气炎热干燥;冬季,高压控制的地区,天气寒冷干燥。
秋季我国北方秋高气爽
夏季长江流域的伏旱天气
冬季我国北方寒潮天气
(一) 气旋与反气旋
反气旋——伏旱、寒潮
气旋与反气旋
小结
低气压(气旋) 高气压(反气旋)
图示
以北半球为例
中心气压 低压中心 高压中心
气流运动
天气状况
天气实例 台风(飓风) 蒙古-西伯利亚高压、夏季长江流域伏旱、我国北方秋高气爽
(一) 气旋与反气旋
辐合上升
辐散下沉
阴雨
晴朗
低压
高压
低压
高压
左右手半握,大拇指指向往上往下表示气流的垂直运动方向,四指指向表示水平气流呈顺时针或者逆时针方向辐合或辐散。
左右手定则
(一) 气旋与反气旋
口诀:南左北右,气上反下。
1.从该天气系统所处半球和气压分布看,它属( )
A.北半球,高气压 B.北半球,低气压
C.南半球,高气压 D.南半球,低气压
2.若该天气系统控制我国大部分地区,
我国的天气为( )
A.伏旱天气 B.梅雨天气
C.出现台风 D.寒冷天气
3.当该天气系统位于上海正东方向海面时,上海市吹( )
A.东北风 B.西北风 C.东南风 D.西南风
读天气系统示意图(右图),据此完成下面小题。
D
A
课堂检测
C
45
锋面气旋
03
锋面气旋
北半球 · 高压中心(反气旋系统) 北半球 · 低压中心(气旋系统)
1015
1020
1025
1025
1020
1015
水平气压梯度力
风向
高压
低压
高压脊
低压槽
高压脊两侧空气辐散,运动方向相反,不能形成锋面
低压槽两侧空气辐合,运动方向相对,可以形成锋面
思考:为什么气旋常常与锋面联系在一起
(一)锋面气旋
1025
1020
1015
低压
低压槽
1025
1020
1015
低压
低压槽
赤道
水平气压梯度力
风向
冷气团
冷气团
暖气团
暖气团
锋面气旋分布规律:
北半球
南半球
不管南半球还是北半球,左边是冷锋,右边是暖锋。
北半球北侧是冷气团,南半球南侧是冷气团。
不管冷锋还是暖锋,冷气团一侧降水,暖气团一侧睛朗。
(一)锋面气旋
【活动探究 】
识别常见天气系统并推测天气
2008年5月25日至28日,亚洲部分地区发生大范围冷空气活动。图3.8为5月26日11时该地区海平面等压线分布,图中甲、乙两线示意锋的位置。
(1)指出图示气旋东、西部水平气流运动方向。
(2)比较乌兰巴托和北京风力的强弱。
乌兰巴托风力强于北京。因为乌兰巴托附近等压线密集,水平气压梯度力大。
东部:水平气流呈东南风;
西部:水平气流呈西北风;
【活动探究 】
识别常见天气系统并推测天气
2008年5月25日至28日,亚洲部分地区发生大范围冷空气活动。图3.8为5月26日11时该地区海平面等压线分布,图中甲、乙两线示意锋的位置。
(3)判断甲、乙锋的类型并说明判断理由。
(4)描述P地在乙锋过境前后的天气变化。
乙锋过境前,P地气温较高、气压较低、天气晴朗;
过境时,常有大风,云层增厚,可能有降水;过境后,气温下降、气压上升、天气转晴。
甲为暖锋,乙为冷锋。甲锋由较低纬度向较高纬度运动,是暖气团主动推冷气团的运动;乙锋由较高纬度向较低纬度运动,是冷气团主动推暖气团的运动。
1.图中蒙古气旋总体上( )
A.气压梯度小,冷锋活动弱
B.气压梯度大,冷锋活动强
C.气压梯度小,暖锋活动弱
D.气压梯度大,暖锋活动强
B
蒙古气旋是发源于蒙古国的温带气旋。下图为“某年4月9日某时刻亚洲局部地区海平面天气图”。据此完成下面小题。
2.此刻影响西乌尔特地区的气团性质是( )
A.冷干 B.冷湿
C.暖干 D.暖湿
C
课堂检测
11. 由图可知,蒙古气旋(低压)附近等压线密集,且为大风区,水平气压梯度大。左侧冷锋(锋后)附近等压线比暖锋更密集,风力更强劲,说明冷锋活动强于暖锋,B正确。
12. 根据图中冷暖锋位置关系可知,乌尔特地区位于暖锋前,受单一暖气团控制,气温较高,说明温暖。乌尔特附近气象站显示,站点气温为19°C(实际气温),露点温度(水汽饱和气温)为-13°C,实际气温远高于露点温度,与周边气温数值比较,实际气温与露点温度相差更大,说明水汽饱和度更低,空气干燥,C正确。
52
Lavf58.20.100
Lavf58.20.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf58.20.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf59.27.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$