锋线

锋线

冷暖气流的交界地区
运用Matlab软件对冷锋过境的多普勒雷达径向速度进行模拟,运用合成切变估算方法,采用多普勒雷达获取的速度基数据资料,探讨了自动识别锋线的判据,并以动态链接库的方式进行了多普勒雷达锋线自动识别模块的工程设计。对2002年5月13日湖南省入汛后首场大范围暴雨过程进行自动识别处理,对比模拟结果表明该模块对此次过程中的锋线有较好的识别能力。
  • 中文名:锋线
  • 外文名:front line
  • 别名:
  • 简称:锋
  • 释义:锋面与地面相交的线,称为锋线
  • 特点:锋两侧的气象要素和天气变化剧烈
  • 类型:冷锋、暖锋、锢囚锋锋

简介

锋面长度与气团水平尺度相当,可达几百公里到几千公里;其垂直伸展高度有的可达对流层顶,有的仅限于对流层低层(1.5公里以下)。锋两侧的气象要素和天气变化极为剧烈,是极为重要的常见天气系统.

锋的类型

根据锋两侧冷、暖气团移动方向和结构状况,一般把锋分为冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋四种类型。

冷锋是冷气团推动着锋面向暖气团一侧移动的锋。冷锋又因移动速度快慢不同,分为一型(慢速)冷锋和二型(快速)冷锋。

暖锋是暖气团推动着锋面向冷气团一侧移动的锋。

准静止锋是冷、暖气团势力相当或有时冷气团占主导地位,有时暖气团又占主导地位,锋面很少移动或处于来回摆动状态的锋。

锢囚锋是当冷锋赶上暖锋,两锋间暖空气被抬离地面锢囚到高空,冷锋后的冷气团与暖锋前的冷气团相接触形成的锋。

锋的天气

1)暖锋天气

暖锋的坡度较小,暖气团在推挤冷气团过程中缓慢沿锋面向上滑行,当升到凝结高度后在锋面上产生广阔的、系统的层状云系。典型云序为:卷云(Ci)、卷层云(Cs)、高层云(As)、雨层云(Ns)。暖锋降水主要发生在雨层云内,多是连续性降水。

在中国明显的暖锋出现得较少,大多伴随着气旋出现。春、秋季一般出现在江淮流域和东北地区,夏季多出现在黄河流域。

(2)冷锋天气

各种锋的气压

冷锋根据移动速度的快慢分为两种类型,一型冷锋和二型冷锋。

一型冷锋(缓行冷锋)移动缓慢、锋面坡度较小(在1/100左右),其天气模式。产生与暖锋相似的层状云系,只是云系的分布序列与暖锋相反,而且云系和雨区主要位于地面锋后。由于锋面坡度大于暖锋,因而云区和雨区都比暖锋窄些,且多稳定性降水。

二型冷锋(急行冷锋)移动快、坡度大(1/40—1/80),其天气模式。冷锋后的冷气团势力强,移速快,猛烈地冲击着暖空气,使暖空气急速上升,形成范围较窄、沿锋线排列很长的积状云带,产生对流性降水天气。夏季时,空气受热不均,对流旺盛,冷锋移来时常常狂风骤起、乌云满天、暴雨倾盆、雷电交加,气象要素发生剧变。但是,这种天气历时短暂,锋线过后气温急降,天气豁然开朗。

(3)准静止锋天气

同暖锋天气类似,云区和降水区比暖锋更为宽广,降水强度比较小,但持续时间长,可能造成绵绵细雨连日不止的连阴天气。

(4)锢囚锋天气

锢囚锋是由两条移动着的锋合并而成。所以它的天气仍保留着原来两条锋的天气特征。

锋的发展

锋的水平宽度有数10公里,锋区的水平宽度有数百公里。在锋的附近,由于风、气压,露点温度不连续以及局部的对流不稳定而出现重要天气,因此,锋是发生天气变化的一个关键。

对造成水平温度梯度增大、锋生或锋加强(锋卡作用)的作用(机制)至少可以考虑有8项。从运动学角度看,如(1)水平变形(2)水平切变(3)垂直变形(4)有差异的垂直运动等四个作用,从力学和热力学角度看(5)凝结的潜热释放(6)地表摩擦(7)湍流与混合(8)辐射等四个作用。

随着温带低压的发展,水平温度梯度加强。在低压的前方,主要是水平变形的作用,在后方,则主要是水平切变的作用。而且,在低压前方。暖气团可以滑到冷气团的上面,在低压后方,冷气团也可侵入到暖气团的下面。前者的暖气团与冷气团的边界称为暖锋,后者的边界则称为冷锋。

随着温带气旋的斜压不稳定的发展,锋的发展过程是涡旋有效位能向涡旋动能局部能量变换的过程。在发展的最终阶段,冷锋追上暖锋,把暖空气推到上空,在下层的冷气团界面形成锢囚锋。此时,易产生三种锢囚锋,当冷锋后部的冷空气侵入暖锋前冷空气的下面称为冷锋式锢囚锋。当暖锋前部的冷空气更加寒冷,冷锋滑到了暖锋之上时称为暖锋式锢囚锋,而当两个冷空气温度相同时称作中性锢囚锋。

由于锋上空的偏西风波动少,所以几乎不移动的锋称为静止锋,静止锋大多东西延伸。但也有在南北方向形成波动的,称为锋面波。锋面波的性质和大尺度(天气尺度)的斜压不稳定波明显不同。

梅雨锋和秋雨锋是尺度大的静止锋的代表性例子。

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