定義
天氣尺度系統是指水平尺度在幾百至幾千千米、時間尺度1天至幾天的
天氣系統。包括氣旋、反氣旋、颱風、鋒面、切變線等。它們可在較大尺度的天氣圖(如亞歐天氣圖、東亞天氣圖)上分析出來,是
天氣圖分析研究的主要對象,對短期天氣,天氣尺度系統的作用尤為重要。
分類
| 尺度系統類別 | 行星尺度 | 大尺度 | 中尺度 | 小尺度 |
尺度特徵
| 空間尺度(km) | 1000-10000 | 100-1000 | 10-100 | ≤101 |
時間尺度 | 4~7d | 3~4d | 1h~1d | ≤1h |
降水的天氣尺度系統
降水條件的形成和變化都是和一定的天氣系統及其變化相聯繫的。無論是連續性的或對流性的,都直接和天氣尺度的天氣系統相聯繫。即使是夏季對流性較強的暴雨、雷雨和冰雹等對流性系統,也都受天氣系統所制約,並和常常被組織成天氣尺度的雨帶。大範圍較長時間的降水也是由一次次天氣尺度系統所形成,或為一次天氣尺度系統長期停滯所形成。因此天氣尺度系統是分析預報降水首先要關心的。
西風帶上的高空槽
高空槽是引起降水的重要天氣系統(這裡指的是天氣尺度的短波槽)。高空槽一般與地面鋒面氣旋相結合。通常有兩種結構,一種是
後傾槽,一種是
前傾槽。後傾槽所產生的降水範圍比較寬廣。降水多在700毫巴或500毫巴的
槽線前方。降水量最大處位於850毫巴槽線附近,多為連續性降水。當水汽供應充分且有對流性不穩定時,在大片的連續性雨區中可以出現雷陣雨,雨量可達暴雨程度。前傾槽所產生的降水多發生在低層槽附近或前方,降水範圍較窄,且多屬雷雨、冰雹等不穩定天氣。夏季也可造成暴雨,但雨量分布極不均勻。
鋒面氣旋
又稱為“溫帶低氣壓”,是活躍在溫帶中高緯度地區的一種近似橢圓型的斜壓性氣旋。
從結構上講,溫帶氣旋是一種冷心繫統,即溫帶氣旋的中心氣壓低於四周,且具有冷中心性質。從尺度上講,溫帶氣旋的尺度一般較熱帶氣旋大,直徑從幾百公里到3000公里不等,平均直徑為1000公里。溫帶氣旋伴隨著
鋒面而出現,同一鋒面上有時會接連形成2-5個溫帶氣旋,自西向東依次移動前進,稱為“氣旋族”。溫帶氣旋是造成大範圍天氣變化的重要天氣系統之一,對中高緯度地區的天氣變化有著重要影響。溫帶氣旋常帶來多風多雨天氣,時常伴有暴雨、暴雪或其他強對流天氣,有時近地面最大風力可達10級以上。
低渦
低渦指的是低空或者高空的閉合低壓環流,它是影響我國降水的重要天氣系統。低渦有兩種。一種是尺度較小的短波系統,多存在於離地面2-3公里的低空,如西南渦,西北渦等。這些渦形成於高原及其附近地區,與青藏高原的影響分不開,它們東移後對我國東部廣大地區的降水都有影響。
切變線
影響我國高空切變線的位置與副熱帶太平洋高壓的活動有密切關係。春季副熱帶太平洋高壓脊線位於20°N以南,切變線形成於華南地區,稱為華南切變線;6月~7月,太平洋副熱帶高壓北上,其脊線位於20°N~25°N之間,切變線形成於
江淮流域,稱為江淮切變線。在它控制下,常產生暴雨和雷雨,是江淮地區
梅雨期降水的重要天氣系統;7月中旬~8月中旬,副高脊線位於25°N~30°N之間,切變線形成於華北地區,稱為華北切變線。冬季,高空西風急流遇青藏高原分成南、北兩支氣流,在高原以東匯合形成的切變線是影響西南廣大地區的重要天氣系統。
靜止鋒
靜止鋒有兩種,一種是以地形為主造成的,一種是以環流形式為主造成的。後一種對於降水特別是夏季暴雨影響最大,如華南靜止鋒,多出現於12-7月,冬半年冷空氣較強,其多出現在南嶺以南地區,夏半年則因暖空氣活躍,多出現於南嶺以北至
江淮地區。一般能持續五天以上,最長可達十九天。所以它對於我國南方的汛期降水有密切關係。