海洋冷涡形成(冷涡为什么是气旋)

江南官网app 2023-03-25 16:35 编辑:jing 298阅读

1. 冷涡为什么是气旋

气旋(cyclone)是指北(南)半球,大气中水平气流呈逆(顺)时针旋转的大型涡旋。在同高度上,气旋中心的气压比四周低,又称低压。它在等高面图上表现为闭合等压线所包围的低气压区,在等压面图上表现为闭合等高线所包围的低值区。

  热带气旋(Tropical Cyclone)是发生在热带或副热带洋面上的低压涡旋,是一种强劲而极具破环力的热带天气系统。它像江河中流动前进的涡旋,一边绕着自己的中心急速旋转,一边随周围大气向前移动。

  锋面气旋由锋面上的波动沿着锋面传播发展而生成,其生命史可分为四个阶段:①初生阶段。当冷锋移动缓慢或趋于静止时,锋上出现小波动,即气旋波,在波动前方暖空气向冷空气方向移动,形成暖锋;在波动的后方冷空气向暖空气方向移动,形成冷锋,故围绕着波动产生了气旋型的环流,环流中心气压下降,形成低压中心。②成熟阶段。随着气旋性环流的加强,中心气压不断下降,且气旋的暖区越加明显。在此阶段,由于暖空气沿冷锋和暖锋上升,水汽因膨胀冷却而凝结,出现系统性的云系和降水。③锢囚阶段。通常由于冷空气中的风速较强,冷锋比暖锋移动得快,最后冷锋赶上了暖锋,这时冷锋后和暖锋前的冷空气相合,而冷锋前和暖锋后的暖空气则被抬升到高空。这种过程称为锢囚过程。在锋的北段,冷锋和暖锋相合的锋面,称为锢囚锋。此时的气旋环流最强,中心气压最低,称为锢囚气旋。④衰老阶段。当气旋中心被来自各方的冷空气所占据时,气旋就进入衰老阶段,这时气旋的环流减弱,气压升高,范围扩大,在对流层下部变成温差较小的大冷涡。

  反气旋是指中心气压比四周气压高的水平空气涡旋,也是气压系统中的高压。北半球反气旋中,低层的水平气流呈顺时针方向向外辐散,南半球反气旋则呈逆时针方向向外辐散。

  冬季亚洲大陆上的反气旋和夏季太平洋上空的副热带高气压。由于反气旋中的空气向四周辐散,形成下沉气流。因此,反气旋控制本地时,一般天气都比较好。冬季多晴冷天气,夏季多晴热高温天气,春秋两季多风和日丽、秋高气爽的天气。

  冬半年大陆表面强烈辐射冷却,空气在大陆上聚集而形成冷高压。东亚的蒙古—西伯利亚高压是世界上最强大的冷高压,它向偏东方向移动的特点是引起大规模的冷空气活动,导致所经地区形成大风降温天气。在冷空气前缘与暖空气交锋处,形成云雨天气,冷高压的主体到达地区维持晴朗天气。

  在南北半球纬度25°~35°范围是副热带高压地带。由于海陆分布及地形的差异,副热带高压断裂为若干个闭合的中心,即副热带高压。北半球副热带高压带在夏半年分裂为:东太平洋高压、西太平洋高压、北非高压和北大西洋高压。冬半年有:北太平洋高压、北大西洋高压和北非高压。副热带高压夏强冬弱,夏大冬小。

2. 冷涡的影响

一般指出现在空中(一般指700hpa高度以上)的冷性低涡。

中心冷于四周的涡,其强度随高度的增加而增强 高空冷涡可从数千米的对流层中部一直垂直伸展到10公里的高空,冷涡中的空气柱处于上冷下暖的不稳定状态。

所以,常会产生阵雨、雷阵雨甚至雷雨大风或冰雹等不稳定天气,有时,强烈发展的冷涡也会造成较大范围的暴雨天气。

由于冷涡后部(西侧)不断有小股冷空气南下,又因冷涡移动比较缓慢,因此,在受高空冷涡影响的区域内将造成连续数天的阵性降雨天气

3. 气象中冷涡主要存在于哪个纬度地区

我国东北地区冬天较同纬度地区更冷的原因有两个:

1、我国东北地区位于亚欧大陆的最西段,冬季大西洋上的温暖季风无法到达。

2、我国东北地区与西伯利亚紧邻,在冬季直接受到来自西伯利亚冷空气的冲击。在冬季,海洋充当热源,大陆充当冷源。中纬度纬向环流主要是西风,这是行星尺度的。海水的潜热源源不断补给经过海洋的西风,经过海洋加热加湿的西风从大陆西侧上岸,为大陆西岸带来温暖和湿润。在西风沿着大陆向东,不断被冷源陆地剥夺温度和从西侧海洋带来的水汽。一般的西风在陆地上运行时间越久,距离越长,大气降温就越厉害。我国东北紧邻冬季冷空气的源地—西伯利亚,在冬季东北直接受到西伯利亚陆地寒流的影响,虽然东临太平洋,但是由于季风性气候,在冬季中纬度纬向环流主要是西风,太平洋温暖的水汽无法到达东北地区。而同纬度地区的伦敦、巴黎、温哥华、甚至柏林等地,在冬季相对东北都较暖和,这是因为在冬季伦敦、巴黎、柏林直接受到大西洋上的季风气候影响,而温哥华则直接受到太平洋的季风气候影响,所以东北较其他同纬度地区更冷。

4. 冷涡与冷空气

江苏之所以会出现这种强对流天气,和东北冷涡有关,很多人可能没听过东北冷涡,其实东北冷涡属于东亚大气环流的重要天气系统之一,是一个冷性气柱,这个冷性气柱顺着逆时针方向进行旋转,在旋转过程中,如果暖湿空气和冷空气相遇,就会引起低温冷害、雷暴、冰雹、局地暴雨等恶劣的强对流天气。这次江苏的大风就是如此,江苏处于冷涡之中,西北方向的冷空气向南移动,而西南风则往北方扩散,两者在江苏相遇,从而引起强烈大风这种强对流天气

5. 冷涡是一种高空气旋式涡旋

天气系统是个庞大的家族,冷锋、暖锋、高压脊、低压槽……成员众多。他们处在不断地新生、发展和消亡之中,主导着大自然中的风云变幻,影响着人类的生产生活。在天气系统成员中有位不可小觑的“小淘气”——冷涡,常带来极端天气,让人头疼。

  “暴脾气”催生强对流天气

  冷涡是冷性涡旋的简称,适合的地形、动力和热力条件,使局部地区上空经常出现冷性涡旋,而东北冷涡就是我国最具代表性的冷涡系统。地处大兴安岭及蒙古高原东侧的东北大平原上空,极锋急流及副热带锋区急流经常东西向横贯其南部,康藏高原的热源常常随西南气流向其西部输送较强的暖空气,以切断极地来的冷空气,而这被切断的冷空气就形成了东北冷涡。东北冷涡系统深厚,高空温度比较低,当低层有加热时(如太阳辐射、暖平流)则会导致层结不稳定。

  正是这种不稳定的层结,让冷涡异常“淘气”,常常带来短时强降水、雷雨大风、冰雹,甚至出现温度骤降、白昼如夜等天气变化。

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