鋒線

鋒線

冷暖氣流的交界地區
運用Matlab軟件對冷鋒過境的多普勒雷達徑向速度進行模拟,運用合成切變估算方法,采用多普勒雷達獲取的速度基數據資料,探讨了自動識别鋒線的判據,并以動态鍊接庫的方式進行了多普勒雷達鋒線自動識别模塊的工程設計。對2002年5月13日湖南省入汛後首場大範圍暴雨過程進行自動識别處理,對比模拟結果表明該模塊對此次過程中的鋒線有較好的識别能力。
  • 中文名:鋒線
  • 外文名:front line
  • 别名:
  • 簡稱:鋒
  • 釋義:鋒面與地面相交的線,稱為鋒線
  • 特點:鋒兩側的氣象要素和天氣變化劇烈
  • 類型:冷鋒、暖鋒、锢囚鋒鋒

簡介

鋒面長度與氣團水平尺度相當,可達幾百公裡到幾千公裡;其垂直伸展高度有的可達對流層頂,有的僅限于對流層低層(1.5公裡以下)。鋒兩側的氣象要素和天氣變化極為劇烈,是極為重要的常見天氣系統.

鋒的類型

根據鋒兩側冷、暖氣團移動方向和結構狀況,一般把鋒分為冷鋒、暖鋒、準靜止鋒和锢囚鋒四種類型。

冷鋒是冷氣團推動着鋒面向暖氣團一側移動的鋒。冷鋒又因移動速度快慢不同,分為一型(慢速)冷鋒和二型(快速)冷鋒。

暖鋒是暖氣團推動着鋒面向冷氣團一側移動的鋒。

準靜止鋒是冷、暖氣團勢力相當或有時冷氣團占主導地位,有時暖氣團又占主導地位,鋒面很少移動或處于來回擺動狀态的鋒。

锢囚鋒是當冷鋒趕上暖鋒,兩鋒間暖空氣被擡離地面锢囚到高空,冷鋒後的冷氣團與暖鋒前的冷氣團相接觸形成的鋒。

鋒的天氣

1)暖鋒天氣

暖鋒的坡度較小,暖氣團在推擠冷氣團過程中緩慢沿鋒面向上滑行,當升到凝結高度後在鋒面上産生廣闊的、系統的層狀雲系。典型雲序為:卷雲(Ci)、卷層雲(Cs)、高層雲(As)、雨層雲(Ns)。暖鋒降水主要發生在雨層雲内,多是連續性降水。

在中國明顯的暖鋒出現得較少,大多伴随着氣旋出現。春、秋季一般出現在江淮流域和東北地區,夏季多出現在黃河流域。

(2)冷鋒天氣

各種鋒的氣壓

冷鋒根據移動速度的快慢分為兩種類型,一型冷鋒和二型冷鋒。

一型冷鋒(緩行冷鋒)移動緩慢、鋒面坡度較小(在1/100左右),其天氣模式。産生與暖鋒相似的層狀雲系,隻是雲系的分布序列與暖鋒相反,而且雲系和雨區主要位于地面鋒後。由于鋒面坡度大于暖鋒,因而雲區和雨區都比暖鋒窄些,且多穩定性降水。

二型冷鋒(急行冷鋒)移動快、坡度大(1/40—1/80),其天氣模式。冷鋒後的冷氣團勢力強,移速快,猛烈地沖擊着暖空氣,使暖空氣急速上升,形成範圍較窄、沿鋒線排列很長的積狀雲帶,産生對流性降水天氣。夏季時,空氣受熱不均,對流旺盛,冷鋒移來時常常狂風驟起、烏雲滿天、暴雨傾盆、雷電交加,氣象要素發生劇變。但是,這種天氣曆時短暫,鋒線過後氣溫急降,天氣豁然開朗。

(3)準靜止鋒天氣

同暖鋒天氣類似,雲區和降水區比暖鋒更為寬廣,降水強度比較小,但持續時間長,可能造成綿綿細雨連日不止的連陰天氣。

(4)锢囚鋒天氣

锢囚鋒是由兩條移動着的鋒合并而成。所以它的天氣仍保留着原來兩條鋒的天氣特征。

鋒的發展

鋒的水平寬度有數10公裡,鋒區的水平寬度有數百公裡。在鋒的附近,由于風、氣壓,露點溫度不連續以及局部的對流不穩定而出現重要天氣,因此,鋒是發生天氣變化的一個關鍵。

對造成水平溫度梯度增大、鋒生或鋒加強(鋒卡作用)的作用(機制)至少可以考慮有8項。從運動學角度看,如(1)水平變形(2)水平切變(3)垂直變形(4)有差異的垂直運動等四個作用,從力學和熱力學角度看(5)凝結的潛熱釋放(6)地表摩擦(7)湍流與混合(8)輻射等四個作用。

随着溫帶低壓的發展,水平溫度梯度加強。在低壓的前方,主要是水平變形的作用,在後方,則主要是水平切變的作用。而且,在低壓前方。暖氣團可以滑到冷氣團的上面,在低壓後方,冷氣團也可侵入到暖氣團的下面。前者的暖氣團與冷氣團的邊界稱為暖鋒,後者的邊界則稱為冷鋒。

随着溫帶氣旋的斜壓不穩定的發展,鋒的發展過程是渦旋有效位能向渦旋動能局部能量變換的過程。在發展的最終階段,冷鋒追上暖鋒,把暖空氣推到上空,在下層的冷氣團界面形成锢囚鋒。此時,易産生三種锢囚鋒,當冷鋒後部的冷空氣侵入暖鋒前冷空氣的下面稱為冷鋒式锢囚鋒。當暖鋒前部的冷空氣更加寒冷,冷鋒滑到了暖鋒之上時稱為暖鋒式锢囚鋒,而當兩個冷空氣溫度相同時稱作中性锢囚鋒。

由于鋒上空的偏西風波動少,所以幾乎不移動的鋒稱為靜止鋒,靜止鋒大多東西延伸。但也有在南北方向形成波動的,稱為鋒面波。鋒面波的性質和大尺度(天氣尺度)的斜壓不穩定波明顯不同。

梅雨鋒和秋雨鋒是尺度大的靜止鋒的代表性例子。

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