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        應(yīng)用FY2C衛(wèi)星云圖分析鋒面

        2011-12-25 09:38:20吳繼合吳春德
        黑龍江氣象 2011年3期

        吳繼合,吳春德

        (黑河市氣象局,黑龍江黑河 164300)

        應(yīng)用FY2C衛(wèi)星云圖分析鋒面

        吳繼合,吳春德

        (黑河市氣象局,黑龍江黑河 164300)

        1 鋒面云系

        在衛(wèi)星云圖照片上,鋒面往往表現(xiàn)為帶狀云系,稱之為鋒面云帶。這種云帶一般長達數(shù)千公里;寬度則各處差異很大,窄的只有2~3個緯距,寬的達8個緯距左右,平均為4~5個緯距。鋒面云常是多層云系,最上面的一層是卷狀云,下面是中云或低云。

        鋒可分為兩類:一類是暖空氣主動地沿鋒面上升,此類鋒的云帶較寬,我們把具有完整云帶的鋒稱為“活躍的鋒”,它一般都出現(xiàn)在強斜壓性區(qū)域內(nèi)。另一類是冷空氣主動下沉,迫使其前面的暖空氣抬升,云圖上表現(xiàn)為云帶窄,甚至斷裂,也可能沒有云帶,我們把云帶不明顯的鋒稱為“不活躍的鋒”。

        圖1 洋面上鋒面云帶模型

        1.1 冷鋒、靜止鋒云系

        在云圖上,冷鋒分為活躍冷鋒和不活躍冷鋒兩種。在圖1中,500 hPa槽線(細虛線)以東的冷鋒是活躍的冷鋒,它有一條連續(xù)的、完整云帶,其平均寬度在3個緯距以上。云帶的邊界很清楚,尤其是靠近冷空氣一側(cè)邊界,最為顯著。云帶為多層云系,由穩(wěn)定性云和不穩(wěn)定性云所組成?;钴S的冷鋒與強的斜壓區(qū)相聯(lián)系。在強的斜壓區(qū)內(nèi)一般有明顯的溫度平流(冷平流)和強的風(fēng)速垂直切變。高空風(fēng)大體上與活躍冷鋒相平行,這同強的斜壓性條件配合起來,就形成了一條完整的云帶。

        500 hPa槽線后面的冷鋒段為不活躍冷鋒,鋒面云帶與活躍冷鋒有明顯的不同,常出現(xiàn)狹窄而不完整且破碎(斷裂)的云帶。不活躍冷鋒斜壓性比較弱,因而冷平流和風(fēng)的垂直切變甚小,高空風(fēng)大體上與鋒相垂直,所以云帶斷裂,這種云帶主要由低層的積狀云所組成,而中、高云很少。有時也可出現(xiàn)一些卷云。

        當(dāng)活躍的冷鋒移動甚緩或變成準(zhǔn)靜止鋒時,從鋒面云帶南部邊界伸出一條條積(e),這些枝狀云系可用來定鋒面南邊副熱帶高壓脊線位置(f)。在活躍的準(zhǔn)靜止鋒中,高空風(fēng)大體上平行于鋒,動力上表現(xiàn)為一條寬的云帶。在這類準(zhǔn)靜止鋒面云帶上(一定條件下)可以發(fā)展成氣旋波。

        不活躍的準(zhǔn)靜止鋒,一般出現(xiàn)在較低緯度,云帶走向大體上是東西向的,鋒區(qū)中云帶斷裂,趨于消失,云帶中有高云,沒有中、低云。

        1.2 暖鋒云系

        活躍的暖鋒云帶最寬,在云圖照片上常呈現(xiàn)一大片高空卷云覆蓋區(qū),活躍的暖鋒具有強的斜性,由于云帶和暖區(qū)云系相連接,因而就不易確定地面暖鋒(d)的位置?;钴S暖鋒云系由層狀云和積狀云組成,上面還有一層卷層云。

        關(guān)于不活躍暖鋒(地面天氣圖上分析出來的),在很多衛(wèi)星云圖上沒有云帶。這是由無熱成風(fēng)渦度平流,或水汽供應(yīng)不足以及斜壓性太弱所造成的。

        1.3 錮囚鋒云系

        錮囚鋒云帶是指一條從暖區(qū)頂端出發(fā)螺旋形狀向氣旋中心的云帶。暖區(qū)頂端的位置定在鋒面云帶凸起部分即卷云區(qū)的下面。

        2 鋒面位置

        在衛(wèi)星云圖上活躍的冷鋒位置若系第一類冷鋒(向后上滑),要定在云帶的前邊界上,若系第二類冷鋒(向前上滑),要定在后邊界。不活躍的冷鋒,如果云帶后部邊界很清楚,則定在后邊界上。此外如果活躍的鋒面云帶后部邊界不清楚或云帶很寬,可以從鋒的兩側(cè)云系結(jié)構(gòu)的差異來確定鋒的位置,鋒定在云從稠密變到稀疏的分界地區(qū)。在分析云圖時,有時鋒面云帶很不明顯,而且也不容易定出其走向,這時要判斷鋒或確定其位置,可以分析鋒后冷氣團內(nèi)的云和鋒前暖氣團中云的差異,在冷氣團中,是在洋面上,會出現(xiàn)積狀云,而且往往是閉合的或未閉合的細胞狀云系;在暖氣團中,則有積狀云和層狀云同時出現(xiàn)。

        在衛(wèi)星云圖上確定暖鋒的位置較困難,有冷暖鋒存在的氣旋,云區(qū)在暖區(qū)頂端向冷區(qū)一側(cè)凸起,暖區(qū)頂端就定在凸起部分,暖鋒可以定在云凸起部分的某個地區(qū)。

        在高緯地區(qū)還可以利用云區(qū)中的紋線來確定鋒,事實上,鋒與紋線互相平行。

        對一個成熟的錮囚氣旋來說,錮囚鋒要定在云帶后邊界附近。靜止鋒定在云帶前邊界附近。冷鋒定在云帶的中間部分。

        3 錮囚鋒生

        在衛(wèi)星云圖上可看到一種現(xiàn)象,即有時候會發(fā)現(xiàn)類似于錮囚型式的鋒面云帶。這種云帶是由鋒生作用、而不是由錮囚過程所造成。人們把這種現(xiàn)象叫做“錮囚鋒生”。

        我們知道,逗點云系出現(xiàn)在對流層中上部最大正渦度平流區(qū)域,當(dāng)逗點云系逼近一條鋒面云帶時,在鋒上會產(chǎn)生波動,如果這時逗點云系繼續(xù)加強,與逗點云系相連的氣旋性環(huán)流也會增強。這就使得正渦度中心后面的冷氣團中氣流更加變成偏北風(fēng),而在正渦度中心前面的暖氣團中氣流更偏南風(fēng)。當(dāng)這逗點云系與鋒面氣旋波相合并時,在云圖上看到冷氣團和暖氣團完全被隔開,即出現(xiàn)了“錮囚鋒云系”結(jié)構(gòu)(見圖2),這時就會得到一個錯誤的印象:即氣旋波沒有經(jīng)過發(fā)展而后達到錮囚階段的過程,一下子就跑到成熟階段。實際上這是由于逗點云系和鋒面氣旋的合并,而使云帶有“錮囚云系”的外貌。但從云圖的前后連貫性來看,這種“錮囚鋒云系”實際上是鋒后的結(jié)果。這種情況一般出現(xiàn)在下述天氣形勢下,即有一高空與一東西向的鋒面氣旋相合并,這種鋒在日本附近常??梢苑治龀鰜怼?/p>

        4 非鋒面的云帶

        圖2 錮囚鋒生模型

        在衛(wèi)星云圖上有一些長的云帶,它們并不是鋒面云帶,但其外貌和鋒面云帶一樣。在這些非鋒面的云帶中,有許多是與地面氣流的匯合區(qū)相聯(lián)系的,并不存在密度的不連續(xù),還有一些是由于潮濕空氣向北平流所造成。當(dāng)一個低壓向東面的一個副熱帶高壓逼近時,在高壓后部,偏東氣流和偏西氣流相匯合,會出現(xiàn)一條南北向的云帶(見圖3)此外,衛(wèi)星云圖上,鋒面云帶常與急流云帶,特別是副熱帶急流云帶相混淆。在一般情況下,鋒面云帶呈氣旋性彎曲,而急流云帶則多呈反氣旋性彎曲,有時呈直線,我們可以根據(jù)這點來區(qū)別它們。

        1002-252X(2011)03-0026-02

        2011-6-6

        吳繼合(1963-),男,黑龍江省北安市人,成都信息工程學(xué)院,本科生,工程師.

        圖3 高低壓之間云帶

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