锋面

常见自然现象 更新时间:2024-03-28

锋面

锋面就是温度、湿度等物理性质不同的两种气团的交界面,或者叫做过渡带。

锋面锋的概念

锋面

锋是冷暖气团之间的狭窄、倾斜过渡地带。因为不同气团之间的温度和湿度有相当大的差别,而且这种差别可以扩展到整个对流层,当性质不同的两个气团,在移动过程中相遇时,它们之间就会出现一个交界面,叫做锋面。锋面与地面相交而成的线,叫做锋线。一般把锋面和锋线统称为锋。所谓锋,也可理解为两种不同性质的气团的交锋。由于锋两侧的气团性质上有很大差异,所以锋附近空气运动活跃,在锋中有强烈的升降运动,气流极不稳定,常造成剧烈的天气变化。因此,锋是重要的天气系统之一。分隔冷、暖两种不同性质气团之间的狭窄的过渡带。这个过渡带自地面向高空冷气团一侧倾斜。过渡带在近地面的宽度只有几十公里,到高层可达到200─400公里。锋的长度一般可有几百公里到几千公里,垂直方向可伸展十多公里。在这一过渡带里温度变化特别大。

锋面锋的分类

按照热力学分类方法,若冷气团主动推动暖气团,则称为冷锋。反之称为暖锋。若冷暖气团相当,则称为准静止锋。若冷锋追上暖锋,则会形成锢囚锋。

锋面

冷锋:锋面在移动过程中,冷气团起主导地位作用,推动锋面向暖气团一侧移动,这种锋面称为冷锋。冷锋过境后,冷气团占据了原来暖气团所在的位置。泠锋在中国一年四季都有,尤其在冬半年更为常见。冷气在移动过程中,由于变性程度不同,或有小股冷空气补充南下,在主锋后,即同一气团内又可形成一条副锋。一般来讲,主锋两侧的温度差值较大,而副锋两侧的温度差较小。冷锋过境后,气温下降,气压上升,天气多转晴好。

暖锋:锋面在移动过程中,若暖空气起主导作用,推动锋面向冷

暖锋系统

气团一侧移动,这种锋机称为暖锋。暖锋过境后,暖气团就占据了原来冷气团的位置。暖锋多在中国东北地区和长江中下游活动大多与冷锋联结在一起。暖锋过境后,气温上升,气压下降,天气多转云雨天气。

准静止锋

准静止锋:当冷暖气团势力相当,锋面移动很慢时,称为准静止锋。事实上,绝对的静止是没有的。在这期间,冷暖气团同样是互相斗争着,有时冷气团占主导地位,有时暖气团占主导地位,使锋面来回摆动。

锢囚锋:暖气团、较冷气团和更冷气团(三个性质不同的气团)相遇时先后构成的两个锋面,然后其中一个锋面追上另一个锋面,即形成锢囚。

由于锋是冷暖气团交界地区,空气活动十分活跃,可以形成一系列的云、雨、大风、降水等天气。在中国一年四季都有锋的活动,其中冷锋活动最为经常,且能在全国广大地区出现。在春夏之交,往往会有准静止锋活动。锋的活动常经历着生成,加强,消亡的过程。一般历史3-5天左右。现象随时间的变化过程。

两个性质不同的气团之间有狭窄而又倾斜的过渡带,带内气象要素和天气变化剧烈,气象上称此过渡带为锋面,与地面交界线称为锋线,锋面上方为暖气团,下方为冷气团。

锋面锋面特征

锋是三维空间的天气系统。它并不是一个几何面,而是一个不太规则的倾斜面。它的下面是冷空气,上面是暖空气。由于冷空气比暖空气重,因而,它们的交接地带就是一个倾斜的交接地区。这个交接地区靠近暖气团一侧的界面叫锋的上界,靠近冷气团一侧的界面叫锋的下界。上界和下界的水平距离称为锋的宽度。它在近地面层中宽约数十公里,在高层可达200-400公里。而这个宽度与其水平长度相比(长达数百-数千公里)是很小的。因此,人们常把它近似地看成一个面,称为锋面。锋面与空中某一平面相交的区域称为锋区(上界和下界之间的区域)。

锋是两种性质不同的气团相互作用的过渡带,因而锋两侧的温度、湿度、稳定度以及风、云、气压等气象要素具

有明显差异,可以把锋看成是大气中气象要素的不连续面。

(1)锋面有坡度:锋面在空间向冷区倾斜,具有一定坡度。锋在空间呈倾斜状态是锋的一个重要特征。锋面坡度的形成和保持是地球偏转力作用的结果。一般锋面的坡度约在1/50-1/200之间,由于锋面坡度很小,锋面所遮掩的地区必然很大。如坡度为1/100,锋线长为1000公里、高为10公里的锋,其掩盖的面积可达100万平方公里;由于有坡度,可使暖空气沿倾斜面上升,为云雨天气的形成提供有利条件。

(2)气象要素有突变:气团内部的温、湿、压等气象要素的差异很小,而锋两侧的气象要素的差异很大。

①温度场:气团内部的气温水平分布比较均匀,通常在100公里内的气温差为1℃,最多不超过2℃。而锋附近区域内,在水平方向上的温度差异非常明显,100公里的水平距离内可相差近10℃,比气团内部的温度差异大5-10倍;在垂直方向上,气团中温度垂直分布是随高度递减的。然而锋区附近,由于下部是冷气团,上部是暖气团,锋面上下温度差异比较大,锋面往往是逆温层。

②气压场:锋面两侧是密度不同的冷、暖气团,因而锋区的气压变化比气团内部的气压变化要大的多。锋附近区域气压的分布不均匀,锋处于气压槽中,等压线通过锋面有指向高压的折角,或锋处于两个高压之间气压相对较低的地区,等压线几乎与锋面平行。

③锋附近风场:风在锋面两侧有明显的逆向转变,即由锋后到锋前,风向呈逆时针方向变化。

(3)锋面附近天气变化剧烈:由于锋面有坡度,冷暖空气交绥,暖空气可沿坡上升或被迫抬升,且暖空气中含有较多的水汽,因而,空气绝热上升,水汽凝结,易形成云雨天气。由于锋面是各种气象要素水平差异较大地区,能量集中,天气变化剧烈。所以,锋是天气变化剧烈的地带。

锋面锋面与梅雨

梅雨季节

名称的由来

梅雨名称由来已久,早在汉朝即有记载,古时候称为「黄梅雨」。其中,有很多记述和梅雨发生的时

间有关:例如晋代有「夏至之雨,名曰黄梅雨」,唐有「梅实迎时雨」,宋有「梅子黄时雨」,又有

「江南五月梅熟时,霖雨连旬,谓之黄梅雨」等等。由这些记载可以知道,梅雨是因为发生在梅子成熟时期而得名。另外,又因梅雨时期阴雨连绵,空气潮湿,物品容易发霉,所以明朝医学家李时珍有「梅雨或作霉雨,言其沾衣及物皆生黑霉也。」的说法,因此梅雨又有一个别名:「霉雨」,而不论是「梅雨」或「霉雨」,这一个名称已经在中国流传了一千多年了。

形成的原因

全世界梅雨只发生在东亚地区,主要的原因是因为东亚位于全球季风最显著的区域内,冬季盛行的东北季风和夏季盛行的西南季风,在春末到盛夏间的季节转换时间里,两种季风带来的冷、暖空气相会合之后,即形成「锋面」。锋面又因两种季风的强度相当,所以常出现互相对峙的现象,使得锋面移动近似滞留,而形成「滞锋」,而这滞留锋面,即会导致连续性降雨,使得华南、台湾、长江中下游等地区、分别都有一段多雨时期、这就是梅雨形成的原因。

降雨特性

「黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙,有约不来过夜半,闲敲棋子落灯花」,这首宋朝赵师秀的《约

客》诗中,第一句就描述出梅雨的降雨是家家雨,也就是锋面带所覆盖的地区都是雨。另外江南谚语

「雨打黄梅头,四十五日无日头」,又说出了梅雨时阴雨连绵的特性;「梅子成熟倾盆雨」则是表示

梅雨时雨势相当大。从这些记述可以知道,梅雨的降雨特性是持续性并夹有较大雨势的天气。

不过也有些记述,如:「梅子黄时日日晴、黄梅时节燥松松」,却是说梅雨时出现的晴朗天气;「吃

了端午粽,还有三天冻」的「冷水黄梅」,则表示梅雨来得特别早;另有「阵头黄梅」及「小暑一声

雷,黄梅倒转来」,表示梅雨来得特别迟,以及梅雨过后又再度出现持续降雨天气,这又说明了梅雨

降雨的变动性。

这种变动性,不论是梅雨开始时间的早迟、梅雨期的长短、雨量的多寡、下雨天数的多少等,每年都

有很大的差异。不但长江梅雨如此,变动性更大的台湾梅雨,更是变化多端:梅雨期有时长达五十天

以上,却也有短到十天以下;雨量有超过一千公厘,也有少于一百公厘;下雨天数有时比不下雨的日

就连续下了二十二天雨。

由于台湾的梅雨的变动性高,每年都有不同,很难订出梅雨开始与结束定义,所以只能约略将五、六

月订为台湾的梅雨期。

梅雨期的天气特征与降雨特性总分析

梅雨期最主要的天气特征便是持续性降雨。台湾地区各地出现连续性或间歇性下雨,间或夹带豪

雨,形成典型的台湾梅雨。

宋朝时代曾有三位诗人对长江梅雨的天气变化有极传神的描述:赵师秀的「黄梅时节家家雨」、

曾纡的「梅子黄时日日晴」和戴复古的「熟梅天气半晴阴」,也都是台湾梅雨天气的极佳写照。由于

台湾梅雨期间经常引发豪雨,因此台湾大学陈泰然教授乃填上「梅子成熟倾盆雨」之警世词句。

梅雨期主要受到梅雨峰面系统的影响,有时大量降雨,有时雨量很少,有时降雨时间很短暂,有

时连续多日。事实上,梅雨期有时会有二个峰面系统先后连续影响台湾地区,致使连续阴雨的天数相

对增长。当一道锋面过后、另一道锋面抵达之前,会有几天晴朗天气,但持续的时间长久或短暂都不

一样,有时锋面接二连三而来,几乎无晴朗的日子可言,有时又相隔甚久,晴朗多日。

在每年的梅雨期内,平均有四至五个梅雨锋面系统影响台湾地区。由于受到锋面系统的影响,台

湾地区梅雨期内的平均降雨量为450至500公厘,为每年年平均雨量的四分之一。

台湾地区每年梅雨期的降雨有很大的差异,可见「梅雨」在台湾地区是非常不稳定、变动甚大的

天气现象,所以不必特别强调梅雨期的长短与雨日的久暂,而应注意梅雨锋面系统所伴随的豪雨

综合上述说明,台湾地区各地梅雨期主要的气候特征有:

1.连续性降雨,并夹带雷阵雨;

2.降雨量仅次于台风时期;

3.持续性降雨机率是全年最大值;

4.由于持续性降雨,而使气温有时不但不随接近夏季而上升,及而有下降或平稳趋势。

锋面锋面气旋

诸葛亮

三国时代,有个诸葛亮借东风的故事,至今仍在我国民间流传。

这故事发生在建安十三年(公元208年)ll月。当时,曹操率兵50万,号称80万,进攻孙权。孙权兵弱,他和曹操的敌人刘备联合,兵力也不过三、五万,只得凭借长江天险,拒守在大江南岸。

这年十月,孙权和刘备的联军,在赤壁(今湖北省蒲沂县)同曹操的先头部队遭遇。曹军多为北方兵士,不习水战,很多人得了疾病;土气很低。两军刚一接触,曹操方面就吃了一个小败仗。曹操被迫退回长江北岸,屯军乌林(今湖北洪湖县境),同联军隔江对峙。为了减轻船舰被风浪颠簸,曹操命令工匠把战船连接起来,在上面铺上木板。这样,船身稳定多了,人可以在上面往来行走,还可以在上面骑马哩。这就是所谓“连环战船”,曹操认为这是个渡江的好办法。

但是,“连环战船”目标大,行动不便。所以,有人提醒曹操防备吴军乘机火攻。曹操却认为:“凡用火攻,必借东风,方令隆冬之际,但有西北风,安有东南风耶?吾居于西北之上,彼兵皆在南岸,彼若用火,是烧自己之兵也,吾何俱哉?若是十月阳春之时,吾早已提备矣。”周瑜也看到了这个问题,只是由于气候条件不利火攻,急得他“口吐鲜血,不省人事”。刘备军师诸葛亮用“天有不测风云”一语,点破了周瑜的病因,并密书十六字:“欲破曹公,宜用火攻;万事俱备,只欠东风。”可见,对于火攻的条件,曹、周、诸葛三人都有共同的认识。

然而,诸葛亮由于家住赤壁不远的南阳(今湖北襄阳附近),对赤壁一带天气气候规律的认识,比曹、周两人更深刻、更具体。西北风只是气候现象,在气候背景下可以出现东风,这是天气现象。在军事气象上,除了必须考虑气候规律之外,还须考虑天气规律作为补充。当时,谙葛亮根据对天气气候变化的分析,凭着自己的经验,已准确地预报出出现偏东风的时间。但为唬弄周瑜,他却设坛祭神“借东风”。

十一月的一个夜晚,果然刮起了东南风,而且风力很大。周渝派出部将黄盖,带领一支火攻船队,直驶曹军水寨,假装去投降。船上装满了饱浸油类的芦苇和干柴,外边围着布幔加以伪装,船头上插着旗帜。驶在最前头的是十艘冲锋战船。这十艘船行至江心,黄盖命令各船张起帆来,船队前进得更快,逐渐看得见曹军水寨了。这时候,黄盖命令士兵齐声喊道:“黄盖来降!”曹营中的官兵,听说黄盖来降,都走出来伸着脖子观望。曹兵不辨真伪,毫无准备。黄盖的船队距离曹操水寨只有二里路了。这时黄盖命令“放火!”号令一下,所有的战船一齐放起火来,就象一条火龙,直向曹军水寨冲去。东南风愈刮愈猛,火借风力,风助火威,曹军水寨全部着火。“连环战船”一时又拆不开,火不但没法扑灭,而且越烧越盛,一直烧到江岸上。只见烈焰腾空,火光烛天,江面上和江岸上的曹军营寨,陷入一片火海之中。

赤壁之战,东风起了很大作用,唐朝诗人杜牧有两句名诗道:“东风不与周郎便,铜雀春深锁二乔。”意思是多亏老天爷把东风借给了周瑜,使他能方便行事,否则孙策的老婆大乔和周瑜的老婆小乔会被曹操掳到铜雀台去了。京剧《群英会》中,曹操有句唱词:“我只说十一月东风少见。”显然后悔自己对气象判断失误,吃了大亏。

锋面气旋

然而,诸葛亮借东风的传说,有人经过考证却认为是虚构的。不过从赤壁之战中,长江江面盛吹东南大风,到后来曹军败走华容道又遇上倾盆大雨,这在天气形势上看来,当时很象是一次锋面气旋天气。

锋面气旋在我国,春季最多,秋季较少。它是一个发展深厚的低气压系统,其中心气压低,四周气压高。空气从外围向中心流动,呈反时针方向旋转。所以,处于气旋前部(即东部)的地方,吹东南风;气旋后部(西部),吹西北风(如左图)。气旋内部盛行辐合上升气流,能造成大片降雨区。因此,当连续吹东南风时,往往预示天气将要变坏。天气谚语说:“东南风雨祖宗,西北风一场空”和“东风雨,西风晴”是有一定实际意义的。

另外,也有人这样去分析诸葛亮“借”来的东风:从现代天气图上,我们可以看到,当一个地方受到移动的闭合的高气压中心影响时,风向是顺时针转变的。就是说,当冷高压开始移到海上,高气压后部盛行的东南风就会暂时控制长江中下游地区。由于冬季冷高压南下过程中移动迅速,尾随南侵的后一股冷空气很快又到;所以,东南风持续的时间很短,人们往往忽略。而通晓天文地理的诸葛亮,他的家就住在离赤壁不远的南阳,是掌握这次东南风出现前的征兆的,所以他准确地作出了中期天气预报。

这样看来,诸葛亮在冬初的十一月份,根据长江中下游地区当时的天气变化,预测将有东南大风出现,并进一步推断天气还要恶化,这是符合天气演变规律的。

锋面相关词条

锋线、过渡地带、热力学、冷锋、暖锋

锋面相关链接

1、http://www.i3721.com/gz/tbctk/g1/xkbg1dl/200606/216070.html

2、http://www.southcn.com/news/gdnews/qixiang/shuyu/200502210394.htm

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