三、气旋和反气旋

(一)气旋

气旋是和低压区紧密联系、相伴而生的大型空气旋涡(图 3-49),其中心气压一般在 1010—970 毫巴,最低值可低至 887 毫巴。北半球气旋,空气

按反时针方向自外围向中心运动,强大的气旋地面风速可达 30 米/秒以上。

气旋直径自几百公里至 2000 公里以上。它常带来大风、降水等天气。

三、气旋和反气旋 - 图1

  1. 气旋的形成气旋是由于锋面上或密度不同的空气分界面上发生波动,进一步发展形成的。根据地理位置可将气旋分为温带气旋(产生于极锋上)和热带气旋(产生于赤道锋上)两类。

锋面气旋中,以极锋上产生的气旋最为重要。它一般活动于中纬度地区。台风是发生于赤道锋上的强大低气压系统——热带气旋。

图 3-50 为一张地面天气图。图上清楚地看出两个锋面气旋活动,一在

我国华北和东北地区,图上显示出三条闭合等压线,中心一条气压值是 995 毫巴,表示发展相当成熟,规模大,势力强;另一条在我国江淮下游地区, 图上说明它处于开始形成阶段。

  1. 气旋天气特征 锋面气旋天气是由其中的流场、气团属性和锋的结构特征决定的。从流场来说,在锋面气旋中有强烈的上升气流,有利于云和降水的形成,气旋前部的天气更坏从气团属性来说,若气团湿度大就更易于发生降水。若气团层结稳定,会有系统性上升,从而产生层状云系和连续性降水。如气团层结不稳定,则有利于对流发展,产生积状云和阵性降水。从锋的结构看,气旋区域如果有冷暖锋,则一般表现为冷暖锋云系相应的降水(图3-51)。

三、气旋和反气旋 - 图2

  1. 气旋活动与移动路径 温带气旋主要发生在东亚(东亚气旋)、北美以及地中海等地区。在东亚,气旋主要发生于我国东北地区,约北纬 45°— 55°之间(称东北低压),偏南部的江淮地区(称江淮气旋)以及日本南部海域三个地区。

锋面气旋移动方向与速度主要受对流层中层引导气流控制。由于副热带上空为西风环流,在气旋性环流状态下,东亚气旋路径一般向东北方向移动。其移动速度平均约为 35—40 公里/小时,快的可达 100 公里/小时,慢

的约 15 公里/小时。图 3-52 说明东亚气旋路径,从图上可清楚看出:尽管气旋的发生区域不同,其路径一般总是由西或西南向东北方向移动。如果气旋不消失,最终都流向阿留申群岛及其附近的海上低压区。

东亚中纬度变性大陆气团与热带海洋气团夏初往往在江淮之间交锋,形成江淮准静止锋。锋面上常有气旋形成,造成持续的大范围的降水天气,这就是江淮梅雨。梅雨期降水量占年总量的 40%左右。夏秋之交,我国东南沿海还受到台风的侵袭。台风就是发生在热带西太平洋上的强大涡旋,即热带气旋,其半径一般为数百公里,最大的可达 800 公里。由于台风中心气压很低,又有强烈的上升气流,所含水汽十分充沛,所以出现狂风暴雨的天气, 日最大降水量可超过 200mm 直到 1000mm 以上,故强台风是一种严重的灾害性天气。

(二)反气旋

反气旋是和高气压系统紧密联系、相伴而出现的大型空气旋涡(图 3-

  1. 。地面反气旋中心气压一般为 1020—1030 毫巴,最高可达 1083.8 毫巴。规模小的反气旋直径为数百公里,最大的反气旋可与最大的大陆相比。例如,冬季亚洲大陆反气旋,可占有整个亚洲大陆面积的 3/4。

    1. 反气旋的形成 如果在某一地区上空出现以辐合气流占优势的情况, 就会出现地面高气压,气流自高压中心流向外围,故在北半球反气旋外围风

向是顺时针方向旋转的。

亚洲大陆面积辽阔,冬季北部尤其严寒,积累了大量的冷空气,有利于冷性反气旋的形成与发展。冷性反气旋地面气压虽然很高,但因冷空气中气压垂直梯度大,所以只出现于近地面的浅薄气层中,其垂直厚度通常只有 1

三、气旋和反气旋 - 图3—1.5 公里。冬半年,蒙古地区很冷,容易产生反气旋,这就是上述的蒙古高压。从亚洲西北部移来的冷性反气旋,多数与蒙古冷高压合并,势力更加强大。夏季蒙古地面气温较高,不能形成冷性反气旋,而由其他地区移来的冷性反气旋,到达以后也分裂减弱,甚至消失。

三、气旋和反气旋 - 图4

北半球副热带,例如北太平洋、北大西洋、北非大陆,常年处于西风带下沉气流带,是常年存在的高压区。在这里形成的反气旋,称为暖性反气旋。它的厚度很大,可达对流层上层;冬季的位置偏南,夏季偏北。北半球的温带地区,例如阿拉斯加、北欧、乌拉尔等地区的西部常有空中槽发展,槽前的西南气流将南方的暖空气向北输送,以致暖空气在那里堆积,形成暖性反气旋。

  1. 反气旋天气 在反气旋中气流下沉,空气绝热下沉时要增温,从而降低了相对湿度。在中高纬度地区的反气旋内,由于气团干冷,低层大气稳定, 云雨不易形成,故多出现晴朗天气。

在北半球,冷性反气旋以冬季势力最强大,夏季最弱。当强大的冷性反

气旋从高纬地区南移时,冷空气也相随南下,所经之地,出现寒冷天气。冬季,当西伯利亚和蒙古地区冷性反气旋南下时,我国大部分地区就会受到冷空气的侵袭,并出现降温过程。强冷空气的爆发前锋,在一定时段内使受影响地区产生明显降温,前锋过境后,天晴风小,产生严重霜冻现象,这就是寒潮天气。它易使越冬作物受到低温冻害,所以寒潮属于一种灾害性天气。

暖性反气旋中有明显的下沉气流,因而通常出现稳定少变的晴朗天气。夏季,大陆上的暖性反气旋内天气往往是晴朗炎热。盛夏季节,当北太平洋副热带高压强大西伸时,我国东南部广大地区在其控制之下,盛行偏南气流。东南来的气流尽管来自海洋,空气湿度大,但因受下沉气流影响,阻碍地面空气上升,难以形成云雨,天气显得更加闷热。长江中下游河谷夏季酷暑天气的出现与副高暖性反气旋活动有重要关系。当副高势力强大、位置少动时,在它控制下的广大地区就会出现持续的干旱现象,形成所谓伏旱。1978 年夏季,我国东部广大地区出现严重的持续干旱就与这种天气形势有关。