靠近氣旋中心區的冷、暖鋒段結合形成錮囚鋒，暖區空氣被冷空氣包圍並抬至上空，低層成為冷性渦旋，稱為錮囚氣旋。中心氣壓比四周低20百帕以上，冷平流侵入氣旋中心及南部，氣旋發展到最深，開始減弱，移速減慢，雲雨區擴大，降水強度加強，風力大增。
基本介紹
- 中文名：錮囚氣旋
- 外文名：occluded cyclone
- 原理：冷、暖鋒段結合
- 中心氣壓：比四周低20百帕以上
- 現象：雲雨區擴大，降水強度加強
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簡介
鋒面氣旋由鋒面上的波動沿著鋒面傳播發展而生成，其生命史有四個階段，即初生階段、成熟階段、錮囚階段衰老階段。經過初生階段和成熟階段，發展到錮囚階段時，通常由於冷空氣中的風速較強，冷鋒比暖鋒移動得快，最後冷鋒趕上了暖鋒，這時冷鋒後和暖鋒前的冷空氣相合，而冷鋒前和暖鋒後的暖空氣則被抬升到高空。這種過程稱為錮囚過程。在鋒的北段，冷鋒和暖鋒相合的鋒面，稱為錮囚鋒。此時的氣旋環流最強，中心氣壓最低，稱為錮囚氣旋。
背景知識
氣旋(cyclone)是指北(南)半球，大氣中水平氣流呈逆(順)時針旋轉的大型渦旋。在同高度上，氣旋中心的氣壓比四周低，又稱低壓。它在等高面圖上表現為閉合等壓線所包圍的低氣壓區，在等壓面圖上表現為閉合等高線所包圍的低值區。氣旋近似於圓形或橢圓形，大小懸殊。小氣旋的水平尺度為幾百公里，大的可達三、四千公里，屬天氣尺度天氣系統。氣旋中，天氣常發生劇烈的變化，是人們最關心和最早研究的天氣系統。
發展
錮囚氣旋的發展由斜壓不穩定使擾動增幅引起。發展是從低層開始的，在發展中具有明顯的鋒區和斜壓性。溫度平流在此類氣旋發展中起著主要作用。
特徵
（1）氣旋發展最強，自地面到500毫巴高度均已成為圓形閉合環流。
（2）中心氣壓降到最低，比四周低20hPa以上。
（3）地面冷鋒逐漸追上暖鋒，並將地面暖空氣上抬，氣旋開始錮囚。
（4）雲雨範圍增大，強度加強，風力增大，天氣變化最劇烈。
（5）氣旋沿暖氣氣流方向移動，移動速度大大減慢。
（6）隨著錮囚鋒的發展，地面已為冷空氣所占據，成為冷性渦旋，因而氣旋開始減弱，冷旋渦厚度越來越大。
發展過程
2015年5 月11 －12 日， 南支槽與北方冷空氣相結合形成東北低壓，並在遼寧地區迅速錮囚。
環流背景和天氣過程
此次天氣過程中， 500 百帕上東亞地區為兩脊一槽型， 烏拉爾山、日本海為高壓脊控制， 而貝加爾湖以東至朝鮮半島以西則為低壓槽。11 日00 時開始， 低壓槽發展為氣旋， 東經130 度處的高壓脊迅速加強， 並在華北地區東部形成強勁的西南急流。由於高壓脊沒有東退， 冷空氣沒有隨加強的低壓槽向東南方向以東形成“低槽東移” 型寒潮， 而是改變路徑轉向我國東北地區， 迅速追上暖鋒， 形成錮囚鋒。
物理量場分析
對於航空氣象而言， 累積降水量並不重要， 而由對流引發的瞬時強降雨和雷暴是影響航班正常、安全的關鍵因素。瀋陽地區達到大雨等級的降水往往是在天氣尺度背景下激發的中尺度對流系統造成， 而此次過程瀋陽地區則一直維持穩定性降水， 並沒有出現強對流天氣。
（1）氣旋結構發展
11 日08 時850 百帕上， 蒙古氣旋中心位於北緯44 度， 向南延伸出狹長的高空槽， 冷空氣沿槽後冷空氣南下， 同時槽前存在很強的暖脊。11 日20 時， 南伸的高空槽受到冷暖空氣推動迅速形成新的氣旋， 低中心與原蒙古氣旋相比降低了6 位勢什米。天氣圖上表現為氣旋迅速南下， 而實際上是原蒙古氣旋被南部的由高空槽發展而來的新氣旋取代。20 時， 850百帕上新氣旋第四象限存在明顯暖舌， 且西南氣流控制區域已經為冷平流。此時的地面圖上， 氣旋已經開始錮囚。
（2）對流情況
對流有效位能是反映大氣不穩定能量的重要指標。11 日20 時至12 日08 時是瀋陽地區出現降水的集中時段。而在此期間， 瀋陽上空的對流有效位能值很低， 不足以產生對流性天氣。
（3）降水成因
如前所言， 瀋陽地區降水是以穩定性降水為主， 也就排除了因中尺度對流系統誘發的瞬時強降水。對於瀋陽地區， 單純由穩定性降水導致的大雨級別降水是很少見的。經過對多種物理量場進行分析， 發現11 日20 時至12 日02 時在瀋陽上空（北緯41.6 度， 東經123.4 度） 900 百帕至650 百帕高度上存在著一支很強的水汽通道。這條水汽通道配合錮囚冷風導致的緩慢上升運動， 造成了瀋陽地區的大雨過程。
產生機理
2015 年5 月11 －12 日東北地區錮囚氣旋的產生機理是： 東移的蒙古氣旋南部延伸出狹長高空槽， 槽後冷空氣受到日本海地區穩定高壓脊產生的西南氣流影響轉而向偏東北方向迅速移動， 追上暖鋒而形成錮囚氣旋。
此錮囚氣旋影響下的瀋陽地區上空缺乏不穩定能量，沒有形成對流。產生大雨級別降水是因為在瀋陽地區上空900百帕至650 百帕存在強勁的水汽通道。
影響
（1）日本海氣旋很多以錮囚氣旋的形式存在，由於處於東亞西風急流的入口，這種強風口環境有利於發展的溫帶氣旋移入日本海的時候進一步發展進入錮囚階段
（2）東北地區是形成錮囚氣旋的多發地之一， 但往往是在東北地區東部進入錮囚階段， 且多為蒙古氣旋東移形成
（3）副熱帶氣旋，在夏威夷地區稱它為科納風暴(Kona storm)，是產生夏威夷冬季大雨的主要系統。它可由對流層中部切斷低壓（見阻塞高壓和低空錮囚氣旋疊加或低壓本身具斜壓不穩定而發展起來）。
