天气图的分析

天气图的分析_天气预报的发展史

第三节　天气图的分析

绘制天气图的第三道工序就是分析，由气象预报员来担负。

一、地面天气图的分析

地面天气图填好以后，各个测站的天气情况是清楚了，但要想一目了然地看出整个区域内天气分布情况，还必须对图上的测站记录作进一步的分析，并将分析的结果用不同的颜色的线条和符号表示出来。

1．海平面气压场的分析

海平面气压场的分析就是在地面图上绘制出等压线（即气压值相等的点的连线），从绘制出的等压线图上清楚地表明气压系统地海平面的分布情况。

等压线分析规则：

（1）同一条等压线上，气压值处处相等。

（2）等压线一侧的数值必须高于另一侧的数值。

（3）等压线不能相交、不能分支、不能在图中中断。

（4）在两个高压区或两个低压区之间，必须有两条数值相等的等压线。这两条等压线的数值，在两个高压区之间是最低值，在两个低压区之间是最高值。

绘制等压线的技术规定：

（1）等压线用黑色实线绘制，一般每隔2．5hPa画一条。

（2）等压线应画到图边，否则应当闭合。非闭合的等压线的两端应标注hPa数值，如等压线是闭合的，则在其正北端开一缺口，在缺口中间标津hPa数值。

（3）在低压中心用红色标注“低”或“D”字，在高压中心用蓝色标注“高”或“G”字。在台风中心用红色标注“台”或“G”，并在其下方标出中心数值。

绘制等压线，尽可能参考风的记录，根据风压定律，等压线应与风平行。但在地面，由于摩擦作用，风向和等压线有交角，这个交角在海洋上一般为15，陆地平原地区为30，等压线一般要画得平滑一些，避免不规则的小弯曲。但等压线通过锋线时，却应有明显的折角，且折角尖端指向高压的一侧。

2．等3h变压线的分析

将各地3h气压变量相等的点用蓝色钢笔画的虚线，称为等3h变压线。3h气压的变化，常常对气压系统发生、发展、减弱、消亡和移动，有重要的指导意义。等3h变压以零值为基准，每隔lhPa一条。升压中心标有蓝色数字，数字前加“＋”号；降压中心标有红色数字，数字前加“－”号。右边的中心数值－2．3，表明3h内气压下降最大值为2．3hPa；左边的数值＋3．7，表明3h内气压值上升最大值为3．7hPa，中间的数值为零，表示在这条线附近3h内气压没有多大变化。

3．天气现象的分析

天气现象的分析，包括天气现象的性质、分布情况和演变过程。为了一目了然地显示各种天气现象的分布，地面图上采用各种颜色铅笔勾画和标注主要天气区，其标注方法。

4．锋的分析

锋的分析就是确定锋的位置、性质、强度及变化情况等。锋是冷暖气团间的过渡区，因而穿越锋面所反映的各种气象要素的不连续，是确定锋的主要依据。锋的两侧应具有较大的温差、露点差，锋应该处于低压槽中，风的气旋性切变最大处。暖锋前3h的变压为负，冷锋后3h的变压为正，锋区更是天气活跃的地带，常有大片带状天气出现。

各种不同类型的锋在天气图上表示的符号和颜色。

二、高空图的分析

分析高空等压面图，可以了解大气压力场、风场、温度场和湿度的空间分布及其相互联系，有助于认识天气系统的空间结构和发展演变的原因。

等压面图上一般分析的项目有：

（1）等高线等压面图上用黑色铅笔所描绘的平滑实线为等高线。各等压面上的等高线均每隔40位势米画一条，在每条线上均须标明位势米的千、百、十位数。

等压面上的高位势中心（高压）用蓝色注“G”字，低位势中心（低压）用红色注“D”字。日本、英美图上用“H”表示高位势中心，用“L”表示低位势中心。

（2）等温线等压面图上用红色铅笔画实线。每隔4℃画一根。冷、暖中心都由一组闭合等温线组成，冷中心用蓝色际“L”字，暖中心用红色标“N”字。外国图上用“C”代表冷中心，用“W”代表暖中心。等温线密集的地方往往就是高空锋区对应的地方，对应的海区一般天气都比较恶劣。

（3）槽线和切变线等压面图上用棕色铅笔画出的实线。槽线是低压槽中等高线曲率最大的连线。切变线则是风向和风速的不连续线。在槽线前方和切变线附近对应的海区，因气压和风都有明显的差异，空气水平辐合，盛行上升气流，天气变化比较剧烈，多云雨和大风天气。

天气图分析好了，便可了解到各个天气系统的分布情况，这就是我们常听到的天气形势。拿前后几张天气图对比，可了解到各个天气系统的连续变化，再结合天气学的一些理论及预报员的实践经验，便可推断他们未来移动的方向、速度和强度，这样就可以预报各地未来的天气变化。这种半经验半理论的预报方法就是天气图预报方法。

三、高气压和天气

高气压简称高压，在地面天气图上，由闭合等压线（高空图为等高线）所包围的区域，中心气压比周围高，这种气压系统叫高气压。由于气压高，空气自中心向外围流散，受地球自转的影响，北半球气流向右偏转，呈顺时针方向流动。

一般来说，高气压附近总是晴天较多，这是因为高压中心的气流向外流散后，高层的空气就自上而下补充，气象上称为“下沉气流”。空气在下沉过程中，温度会升高，同时湿度减小，水汽逐渐蒸发，于是雨消云散，天气晴朗。只要预计到高压移动到那里，就可以预报到里天气转晴。

根据高气压空气的性质可分为冷高压、暖高压、变性高压三种。冷高压来自北方，代表一股冷空气，势力强的就成为“寒潮”。暖高压由暖空气所组成，越到高空越明显，稳定少变，天气晴热。变性高压是指冷高压移到比较暖的地区，逐步增温增湿，当增温增湿比较显著时，就成为变性高压。

四、高压脊和天气

在气压比较高的区域，又分析不出闭合等压线（或等高线）的，称为高压脊（见图2—8）。打一个比方，高压脊就好比一条倾斜的山脊，中间高，西边低，画地形等高线就无法闭合起来。把高压脊里最高的点连接起来就是高压脊的脊线。在高空图上，特别是高度较高的等压面图上，高压脊比闭合的高压多。明显的高压脊，脊前为西北气流，脊后为西南气流。西北气流有下沉辐散作用，天气晴好；而西南气流有上升辐合作用，因此脊后天气往往转坏。但是地面高压脊控制下的天气就不是这样明显，有时高压脊前部是阴雨天气，有时是晴朗少云天气。天气的好坏主要取决于高空是什么系统控制。所以根据天气图作预报，要地面与高空结合起来考虑。

五、低气压和天气

低气压简称低压。在地面天气图上，凡是闭合的等压线（高空图为等高线）包围的区域，中心气压比周围气压低的气压系统，称为低气压。由于气压低，空气从四周向低压中心流动，受地球自转的影响，北半球气流向右偏转，呈反时针方向流动。低压附近的空气流动如江河中的漩涡一样，超旋越深，散低气压又称为“气旋”，高气压与它相反，故又称“反气旋”。

一般说，低气压区域内多阴雨天气。这是由于空气从周围不断流向低压中心，使低压中心的空气被迫上升，产生了空气的上升运动。空气在上升过程中，温度降低，水汽就逐渐凝结成云雨。当有强烈的上升运动时，甚至会有雷雨和冰雹出现。

六、低压槽和天气

低气压向外伸出来的狭长部分叫低压槽。在两高压脊之间的较低部分叫低压槽。一般槽的尖端指向南方或西南方。但有时槽的尖端指向北方或东北方，呈八形，称为倒槽。把低压槽中等压线（或等高线）弯曲最大的地方连接起来叫槽线。气压沿槽线最低，向两边递增。当槽线呈东西向时，称为横槽。

高空低压槽槽前为西南气流，槽后为西北气流，因此槽前空气辐合上升作用最强，当槽逼近的时候，常带来阴雨天气。但等到低槽一过，空气下沉，阴雨天气即告结束。

但是，在地面低压槽控制下的地区，不一定是坏天气。如华北“干槽”就是这样的，不但没有坏天气，相反的是晴好天气，“干槽”的名称就从此得来。西南暖槽在没有冷空气进入前，除局部地区午后有小雷阵雨外，一般也是晴好天气，直到冷空气侵入后才产生降水。

低槽在东移过程中，南段往往打横，槽北边吹东北风，槽南边吹西南风，这种横槽我们把它总称为“切变线”。其实切变线按照两边不同的风向可分为“冷式切变”与“暖式切变”。冷式切变即上面讲的这种切变；暖式切变即切变线的北面为东南风，南面为西南风。冷式切变可逐渐向南压，暖式切变可逐渐向北推。高空有切变线，地面西南倒槽内大多有静止锋配合。切变线附近与低压槽一样，有强烈的上升运动，因此处在切变线附近的地区常有大到暴雨产生。

东南风与东北风的切变，我们称它为台风倒槽。在台风倒槽控制的地区多雷阵雨，离台风中心越近，雨量越大，有时甚至可以下大暴雨。

七、锋面

在说锋面以前，先谈谈地球表面空气的性质。地球表面的空气，各地大有差别，有的冷而干，有的暖而湿，空气的这种属性，是和它所在地区的地面情况有密切关系的。比如北极或前苏联西伯利亚一带的空气，由于这里的温度很低，水汽稀少，就变得冷而干。而在热带海洋上空的空气，由于这里的温度高，湿度大，就变得暖而湿。这种在水平方向上气压、温度、湿度等气象要素分布得比较均匀的大块空气，气象学上称为“气团”。冷而干的空气叫“冷气团”，暖而湿的空气叫“暖气团”。冷暖气团相遇时，中间会出现一条清楚的分界面，冷空气在下，暖空气在上，因为这个分界面是冷暖气团交会的前锋，故气象学上称为“锋面”，简称为“锋”。

“锋”的宽度在近地面层中约为数十千米，在高层则可达200～400千米，或者更宽一些。锋从地面到高空呈倾斜状态，所以常常从地面延展到几百千米以外地区的上空。锋在地面的长度，长的有数千千米，短的只有几百千公。

根据冷暖气团相对运动的情况，锋可分为“暖锋”、“冷锋”、“静止锋”及“锢囚锋”四种。

1．暖锋和天气

暖气团向冷气团推进的锋面叫“暖锋”。

由于暖空气主动沿着锋面向上滑升，所以暖锋的坡度较小，云系和下雨的范围比较宽，但降雨的强度要弱一点。一般情况下，暖锋前的雨区范围可达300～600千米宽，暖锋上的云系伸展范围就更远了，有时在地面暖锋前方一千多千米地方的上空，就可以见到暖锋上的高云。如果锋面的坡度大些，云、雨的范围就不会这样宽了。暖锋将过境时，降水强度加大，偏东风加强。过境后，风向由偏东风转为偏南风，降水渐渐停止，云层抬高，也有时会出现雾或毛毛雨。

2．冷锋和天气

冷气团向暖气团推进所产生的锋面称为“冷锋”。冷空气推动暖空气，暖空气被迫上升。根据冷锋的移速可分为两种情况：一种是冷锋移动速度较慢的，通常称为缓行冷锋。这种冷锋前进时，一方面推动暖空气，使暖空气后退，一方面也迫使一部分暖空气沿锋面上滑，这样在锋后造成大片稳定性降水，与暖锋形成的降水大体相似，不过云系的排列恰恰相反。一种是冷锋移动速度很快的，通常称为急行冷锋。这种冷锋移速太快，暖空气来不及后退，使只有沿锋面急剧上升，产生阵雨或雷暴雨。但雨区范围很窄，只有几十千米。春末夏初季节，如对流特别旺盛，急行冷锋上可出现冰雹。但这种恶劣天气维持时间不长，锋面一过，天气就豁然开朗。

冷气团与暖气团相遇时，势均力敌，锋面很少移动，故称“静止锋”，事实上，绝对静止的东西是没有的，静止锋也会有些南北摆动。因此，气象学上把它称为“准静止锋”。“准”就是接近的意思，日常就把这个“准”字省掉了。

由于冷暖气团互相阻挡，使暖空气可以从容的沿着冷空气上滑到距离锋面很远的地方，造成锋后一大片雨区，降水强度不大，降水的持续时间可以很长，有时一连可以下十多天。

静止锋的形成，大部分是冷锋南下，受暖空气与地形阻挡，速度减慢，而转变为静止锋。也有的在伸向江南的西南倒槽内新生一条静止锋。这种新生的静止锋，北方并没有冷空气南下，只是地面风向有微弱切变，静止锋北边吹偏北风，南边吹偏南风。

4．锢囚锋和天气

锢囚锋是一种结构比较复杂的锋面。它的形成可分两种情况：一种是冷锋移速快，暖锋移速慢，经过一段时间，冷锋追上暖锋，锋前为冷气团，锋后为更冷一些的气团。原在冷暖锋之间的暖气团被抬挤到高空去了。另一种是两条冷锋相向而行，最后相遇并成一条冷锋，两条冷锋之间的暖气团被抬挤到高空而成为锢囚锋。因此锢囚锋不但在水平面空气性质有差异，而且在上下之间也有差异。

锢囚锋刚刚形成时，暖湿空气在上，冷空气在下，云层便迅速增厚，雨区也相应扩大。但到后期，暖空气越抬越高，水汽越来越少，云层就逐渐变薄而消散。