一、气团

(一)气团形成条件

  1. 气团概念 气团是在水平方向上性质比较均匀的大块空气,即气层的温度和湿度等主要物理属性变化较小。气团的规模大,范围可达数百公里直到 2000—3000 公里,垂直厚度可达对流层的中上部。不同的气团有不同的物理属性。在同一个气团所占据的范围内,天气状况基本类似。两个物理属性不同气团的交锋,是形成复杂天气状况的主要原因。

  2. 气团形成的条件 气团发生的区域,称为气团源地。空气的物理属性总是和它下面的地表性质分不开的,要形成一个物理属性相似的气团,首先应具有大范围物理性质相当均一的地表。在地球表面上,地表性质基本一致的有辽阔的海洋、广大的荒漠、冰雪覆盖的大陆、大平原等。此外,还需要有相应的环流条件相配合,以便大块空气有较长的时间盘踞在这一类地区, 从而稳定地获得与地表一致的物理性质。在永久性或半永久性高压系统中, 空气运动速度十分缓慢,风很微弱,这就为大块空气获得与地表物理性质相一致的属性提供了适宜的环境。

在上述条件下,气团主要通过辐射、乱流和对流,蒸发和凝结、空气的大范围垂直运动等物理过程,使其获得一定的温度和水分。在高纬度地区, 如地面为冰雪覆盖,则近地面层气温很低,大气层结比较稳定,乱流和对流不容易发生,因此,辐射就成为这一地区气团形成的主要过程;低纬度地区近地面层气温高,空气稳定度较低,有利于乱流和对流的发生。所以乱流和对流作用对低纬地区气团的形成特别重要。

(二)气团的变性

环流条件发生变化,气团就要离开源地移动到另一个地区。随着大范围空气运动,以及新到达地区的地表性质的改变,从而气团物理属性也将发生变化,称为气团的变性。

不同性质的气团变性的速度是不同的。在通常情况下,冷的气团移到较暖的区域时,变性较快,这是因为冷气团到达暖区是不稳定的,乱流和对流容易发生,能很快地把热量传递到上层;暖的气团移到较冷的区域时,下层变冷而趋于稳定,乱流与对流不容易发生。气团冷却过程主要通过辐射方式

进行,而这一过程是很缓慢的。新区的地表性质与源地差异愈明显,气团变性愈快;反之,则慢。例如,从大陆移入海洋的气团,容易取得海面蒸发的水汽使气团变湿,从海洋移入大陆的气团,主要通过凝结过程变干,而这一过程比较缓慢。

(三)气团的分类

气团的分类主要有两种,即热力分类和地理分类,二者是有联系的。1.气团的热力分类 根据气团离开源地后与其经过的地面之间温度对比

将气团分为冷气团与暖气团两类。一般地讲,由较低纬度流向较高纬度地区的是暖气团;反之是冷气团。前者使到达地区增暖,后者使到达地区变冷。冬季,从海洋移到大陆上的气团是暖气团,反之是冷气团;夏季,情况相反。

2.气团的地理分类 气团是在一定的自然环境中形成的,它的物理属性具有地域特征。依据气团源地特点,划分以下几个类型:

  1. 冰洋气团 A:形成于北极区域和南极的高压系统,它的特点是气温低,水汽含量极少,气层稳定。由于它和冰雪表面接触,所以气团的下层气温特别低,往往具有很厚的逆温层。北极区域的冰洋气团,冬季入侵大陆时, 常会产生严寒的暴风雪天气。冰洋气团的下垫面主要是冰雪表面,一般可不再划分海洋与大陆两类。

  2. 中纬气团或称极地气团 P:根据源地性质不同,分中纬大陆气团 Pc 与中纬海洋气团 Pm。中纬大陆气团,主要形成于北半球 45°—70°,例如亚洲的西伯利亚和北美的加拿大,阿拉斯加等地。这个气团全年存在,冬季位置偏南,夏季位置偏北。冬季,这里地表为冰雪覆盖,大陆迅速冷却,气团更为活跃,势力特别强大,气温低而干燥。中纬大陆气团对我国影响很大, 是冬季风的来源,我国北方夏季暴雨往往与这个气团的南下活动有关。中纬海洋气团,多数由中纬大陆气团移至海洋变性而成。在冬季,海面湿度比大陆高,水汽供应充分,气团低层和中层的温度比中纬大陆气团高,湿度大, 气团不大稳定,在这个气团控制下往往出现阴天或多云,有时还可能形成降水。夏季大陆温度升高,此时中纬大陆气团温度也高,湿度也增大,二者差别不大。

  3. 热带气团 T:按源地性质分热带大陆气团 Tc 和热带海洋气团 Tm 两

类。热带大陆气团形成于副热带亚欧大陆的大部分地区、北非、北美西南部, 冬季见于北非。它的特点是气温高,湿度低,气温直减率较大,气层不稳定。由于气团本身水汽含量少,在该气团控制下的天气多晴朗。我国西南地区的云南、川西,冬季就在这个气团控制之下。热带海洋气团形成于副热带海洋上。北太平洋夏威夷群岛附近,北大西洋亚速尔群岛附近两个副热带高压中心是它的主要源地。热带海洋气团的主要特点是低层温度较高,湿度较大, 气层不大稳定。但在它的中层常常有一下沉逆温层存在,气层稳定,阻碍了对流的发展。在夏季,该气团很活跃,是夏季风的来源,对我国夏季降水及其地理分布有特别重要的意义。

  1. 赤道气团 E:形成于赤道地带。那里大陆面积小,而海洋面积广, 划分大陆与海洋两类意义不大。赤道带终年气温高,蒸发量大,水汽来源充沛。因此,赤道气团温度高,湿度大,水汽含量丰富,气层不稳定。它控制下的天气闷热、多雷阵雨。在盛夏季节,赤道气团可侵入到我国南方地区, 并带来一定的降水。

气团的分类,表征气团在物理属性上的差异。不同属性气团的交替及气团的变性,是导致该地区天气变化的重要原因之一。气团的活动情况,因地区、季节而不同。在我国,冬季主要受中纬大陆气团控制;夏季热带海洋气团影响很大。