7月18日至20日,我國北方出現(xiàn)入汛以來最大范圍降水天氣過程。強降雨自西向東先后影響西北地區(qū)東部、江漢、黃淮、華北、東北南部等地,而降水的強度也不容小覷,強降雨中心湖北荊門和河南安陽,降雨量達400-600毫米,其中,荊門馬良降雨量達684毫米,安陽林州局地降雨量644毫米,1天的降雨量相當于當?shù)爻D甑哪杲邓俊?/p>
7月20日,天津暴雨 北京大紅門附近積水 一年的雨,一天下完了,這是為什么?中央氣象臺首席預(yù)報員馬學(xué)款指出,這次強降雨天氣的形成主要是由于副熱帶高氣壓(簡稱副高)加強北抬,副高外側(cè)有強盛的暖濕氣流,輸送了源源不斷的水汽,這些水汽在華北、黃淮一帶與冷空氣劇烈交匯,產(chǎn)生了較強的黃淮氣旋,從而導(dǎo)致了強降水天氣的發(fā)生和發(fā)展。 提到氣旋,大家很容易聯(lián)想到熱帶氣旋——臺風(fēng),這位氣旋家族的“大明星”。而這次氣象控要扒的卻是名氣遠不如臺風(fēng)的溫帶氣旋,沒錯!這個造成一天下了一年雨量的黃淮氣旋就是溫帶氣旋的一種。 溫帶氣旋是活躍在溫帶中緯度地區(qū)的天氣系統(tǒng),又稱為“鋒面氣旋”。不同于熱帶氣旋,溫帶氣旋是一種冷心系統(tǒng),其出現(xiàn)伴隨著鋒面,可達幾百乃至數(shù)千公里。溫帶氣旋的發(fā)生、發(fā)展大致分為初生、發(fā)展、錮囚、消亡四個階段。 溫帶氣旋初生階段示意圖。 初生階段(或稱波動階段)從氣旋波動產(chǎn)生到繪出第一根閉合等壓線為止的整個階段,稱為鋒面氣旋的初生階段。在氣旋波動的東段暖空氣向冷空氣推進,形成暖鋒;氣旋波動西段冷空氣向暖空氣方向推進,形成冷鋒,圍繞著波動產(chǎn)生了氣旋性環(huán)流,環(huán)流中心氣壓下降,形成低壓中心。 溫帶氣旋發(fā)展階段示意圖。 發(fā)展階段,一般認為出現(xiàn)了一根以上的閉合等壓線時稱為青年氣旋。這時氣旋式環(huán)流加強,地面冷、暖鋒更加清楚,在對流層低層也出現(xiàn)了閉合等壓線。冷空氣進一步向南推進,冷鋒附近出現(xiàn)陣雨或陣雪,暖鋒區(qū)域也出現(xiàn)降水,降水區(qū)域擴大。 溫帶氣旋錮囚階段示意圖。 錮囚階段從地面冷鋒追上暖鋒發(fā)生錮囚鋒開始,至此氣旋發(fā)展至最盛時期。地面冷鋒逐漸追上暖鋒,并將地面暖空氣上抬,氣旋開始錮囚。這時,云雨范圍最大,強度加強,風(fēng)力增大,天氣變化最劇烈。但由于地面已為冷空氣所占據(jù),成為冷性渦旋,因而氣旋開始減弱。 溫帶氣旋消亡階段示意圖。 消亡階段地面氣旋中心氣壓升高,鋒面消失。此階段等高線和等溫線都已閉合,并且近于重合,氣旋低壓中心部位逐漸被冷空氣填塞,成為一個冷性渦旋。當氣旋從地面到高空都被填塞,又沒有新的冷空氣補充時,氣旋就慢慢消亡了。當溫帶氣旋走完這四個階段,它的生命也趨于結(jié)束?!?/p>
提起氣旋,就不得不提氣旋家族的“大明星”——熱帶氣旋。為什么熱帶氣旋那么有名呢?因為它就是那個年年都來刷存在感的臺風(fēng)。臺風(fēng)我們大家都知道,它帶來狂風(fēng)暴雨,會引發(fā)山洪地質(zhì)災(zāi)害和內(nèi)澇。各位有沒有覺得,這兩天給北方帶來入汛以來最大范圍降水天氣的黃淮氣旋與臺風(fēng)有些相似呢?溫帶氣旋和熱帶氣旋一字之差,究竟有什么異同呢? 溫帶氣旋的形成機理我們已經(jīng)知曉了,那么熱帶氣旋的形成機理是什么呢?在熱帶海洋洋面上經(jīng)常有許多弱小的熱帶渦旋,熱帶氣旋就由這些熱帶漩渦發(fā)展而來。熱帶漩渦一般形成在海面溫度高的海域內(nèi)。較高的海溫,碰上大氣擾動,大量空氣輻合上升,使地面氣壓降低,這時外圍空氣就源源不絕地流入上升區(qū),又因地球轉(zhuǎn)動的關(guān)系,使流入的空氣像車輪那樣旋轉(zhuǎn)起來。當上升空氣膨脹變冷,其中的水汽冷卻凝成水滴時,釋放出熱量,這又助長了低層空氣不斷上升,使地面氣壓下降得更低,空氣旋轉(zhuǎn)得更加猛烈,這就形成了熱帶漩渦。簡單說,在有利的海溫、水汽和環(huán)流條件下,這些熱帶漩渦不斷發(fā)展壯大就會成為熱帶氣旋,隨著進一步加強,就可能發(fā)展為臺風(fēng)。因此,臺風(fēng)是熱帶氣旋的一種。 屬于熱帶氣旋的臺風(fēng)與溫帶氣旋的相同點在于,兩者都是空氣漩渦,也都是低壓系統(tǒng),所以從衛(wèi)星云圖的外觀上看,溫帶氣旋有時也有清晰的“風(fēng)眼”,并且都會帶來風(fēng)雨影響。 2016年5月3日11時爆發(fā)型溫帶氣旋達到全盛時期錮囚階段的衛(wèi)星云圖。 2016年7月7日17時1號臺風(fēng)“尼伯特”衛(wèi)星云圖。 1.生成區(qū)域不同。顧名思義,溫帶氣旋一般出現(xiàn)在溫帶,在中高緯度地區(qū)活動;而臺風(fēng)一般在西北太平洋和南海生成。當然在熱帶與溫帶的過渡帶上,兩個系統(tǒng)可能會發(fā)生性質(zhì)上的變化,熱帶氣旋也可能轉(zhuǎn)化為溫帶氣旋。 2.尺度大小不同。溫帶氣旋普遍“個頭”較熱帶氣旋大,直徑從幾百公里到3000公里不等,平均直徑為1000公里。 3.兩者結(jié)構(gòu)不同。熱帶氣旋與溫帶氣旋有結(jié)構(gòu)性差異。臺風(fēng)為正壓、無鋒面的暖心系統(tǒng),主要依靠來自熱帶海洋的水汽和熱量來維持和發(fā)展,發(fā)展強烈時中心會出現(xiàn)晴空區(qū),稱為臺風(fēng)眼,主要活躍在夏季。溫帶氣旋為斜壓、有鋒面的冷心系統(tǒng),主要依靠西風(fēng)帶的斜壓能來維持和發(fā)展,通常前部為暖鋒,后部為冷鋒,一年四季都可能發(fā)生,陸地和海洋上都可以生成。 4.帶來的天氣不同。臺風(fēng)帶來的影響性天氣主要是風(fēng)雨等,而溫帶氣旋帶來的天氣就比較豐富,除了常見的狂風(fēng)暴雨,還有霧、沙塵、強對流和暴風(fēng)雪等。 5.影響區(qū)域不同。臺風(fēng)帶來的風(fēng)雨天氣主要出現(xiàn)在臺風(fēng)眼周圍的區(qū)域,以臺風(fēng)眼為中心向四周輻射風(fēng)雨影響;溫帶氣旋是冷暖空氣交匯形成的,它在冷暖空氣相遇的一條冷、暖鋒面區(qū)域上“部署”風(fēng)雨。正是這種呈線型分布的災(zāi)害天氣,使得溫帶氣旋的路徑及影響預(yù)報,與臺風(fēng)的預(yù)報方式有所不同。 溫帶氣旋靠西風(fēng)帶提供的斜壓來運行和加強,一年四季都可能出現(xiàn),陸地和海洋上均能生成。我國近海的溫帶氣旋根據(jù)發(fā)源地的不同分為4類,分別為蒙古氣旋、黃河氣旋、 江淮氣旋和東海氣旋。 蒙古氣旋,生成于蒙古人民共和國和我國的內(nèi)蒙古,氣旋生成后先向東南移動再轉(zhuǎn)向東北,途經(jīng)渤海,主要影響我國的北部海區(qū)(渤海和黃海北部)。 黃河氣旋,生成于我國河套附近或黃河下游,向東或東北移動,經(jīng)過我國渤海或黃海北部,轉(zhuǎn)向東北,經(jīng)朝鮮半島進入日本海。 江淮氣旋,生成于淮河流域和長江中下游,東移進入黃海南部或東海,入海后向東北方向移動,主要影響我國東部海區(qū)(黃海南部和東海)。 東海氣旋,生成于東海,向東北方向移動,主要影響我國東部海區(qū)。 氣旋的命名方式之一就是根據(jù)氣旋形成和活動的主要地理區(qū)域進行命名。7月份的這次帶來北方入汛以來最大范圍強降雨天氣的溫帶氣旋,在淮河流域生成,到黃河入海,所以叫黃淮氣旋,也可歸為黃河氣旋。 雖然溫帶氣旋我們并不耳熟能詳,但它卻族人眾多,并且“全年在線”。對我國而言,每年生成的溫帶氣旋可達幾十個,而每年登陸我國的臺風(fēng)只有7個左右。不過,在如此多的溫帶氣旋中,真正能對我國造成重大影響的卻少之又少。對普通民眾而言,大多未及察覺便已消散。 四季中各類溫帶氣旋個數(shù)占近海溫帶氣旋比例。 從現(xiàn)有統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,對我國有影響的近海溫帶氣旋,春季以江淮氣旋和東海氣旋為主,分別占春季總氣旋比例37.8%和30.2%, 黃河氣旋次之,蒙古氣旋最少;夏季, 江淮地區(qū)成為主要的氣旋源地, 比例為52.1%, 黃河氣旋比例增加為28.5%, 蒙古氣旋降到最低僅2%;秋季, 江淮氣旋32.3%,蒙古氣旋最少占16.3%;冬季,情況與春季較為相似,江淮氣旋以33.3% 和東海氣旋29.1%居前。由此可見,一年四季,江淮氣旋是影響我國近海的主要氣旋,東海氣旋與黃河氣旋次之,蒙古氣旋最少。 溫帶氣旋雖然在陸地和海洋均可產(chǎn)生,但和臺風(fēng)一樣,當它來到摩擦力較小的海洋洋面,并且各方面條件都適宜的情況下,“溫柔”的溫帶氣旋就會迅速成長為脾氣火爆的“辣妹子”,也就是氣象學(xué)上常說的爆發(fā)性氣旋,也叫“氣象炸彈”。爆發(fā)性氣旋指24小時內(nèi)中心氣壓下降大于等于24百帕的溫帶氣旋。 從溫帶氣旋的發(fā)生發(fā)展機制我們就可以看出,決定溫帶氣旋強弱的有前期冷暖空氣的實力大小,以及中后期暖氣流是否足夠“堅挺”,還有氣旋下墊面的摩擦力大小。5月初的那位“辣妹子”,就是前期冷暖空氣勢力強勁,恰逢“五一”期間全國天氣普遍偏暖,并在5月2日,從萊州灣進入渤海,此時氣壓中心值還只有1005百帕。隨后又進入黃海,3日5時,在黃海北部時,它的中心氣壓已經(jīng)低至987百帕,爆發(fā)性迅速增強。氣旋給東北地區(qū)帶來狂風(fēng)暴雨,其后部的冷空氣影響甚至遠及長江流域和華南地區(qū)。 1978-2012年進入我國近海區(qū)域的溫帶氣旋爆發(fā)性增長統(tǒng)計。 在一項統(tǒng)計中,以130°E以東海區(qū)作為遠海,130°E以西作為近海。1978~2012年在我國陸地或近海生成的溫帶氣旋,在進入我國近海的移動過程中,有29% 左右可以爆發(fā)性增長,部分發(fā)生在陸地、近海,大部分在遠海海域。我國近海的爆發(fā)性氣旋總數(shù)春季最大,占到爆發(fā)性氣旋總數(shù)的40.2%,冬季次之,為36.2%。夏季、秋季較少,均低于15%。其中,海上爆發(fā)性增長的氣旋比例為陸地的2~3倍,海上爆發(fā)性增長的氣旋主要在遠海爆發(fā),根據(jù)不同的季節(jié),比例為近海的2~4倍。 溫帶氣旋每年產(chǎn)生數(shù)量不少,但有影響的并不多。我國氣象部門對溫帶氣旋的預(yù)報預(yù)警方式也主要著眼于其引發(fā)的災(zāi)害性天氣,如降水、大風(fēng)和沙塵等。雖也有“辣妹子”一樣的爆發(fā)性氣旋,但此類氣旋常發(fā)生在海上,主要給我國的海洋漁業(yè)、海域作業(yè)帶來影響。目前,研究者普遍認為整個北半球的氣旋活動和風(fēng)暴路徑有北移趨勢,但不能籠統(tǒng)地應(yīng)用于所有北半球地區(qū)。中國氣象局國家氣候中心張穎嫻的研究表明,北太平洋地區(qū)氣旋活動呈現(xiàn)南移趨勢,氣旋強度也呈增強趨勢,其中以春季南移、夏季強度增強的趨勢最為顯著。 雖然溫帶氣旋對我國影響有限,但在地球的另一側(cè),大西洋東岸則成為受溫帶氣旋影響最大的地區(qū),在氣候溫和的大不列顛島和愛爾蘭島,溫帶氣旋是擾亂平靜天氣的罪魁禍首。自2015年冬天起,英國氣象局及愛爾蘭氣象局嘗試對較強的、同時對兩國有顯著影響的溫帶氣旋進行命名,名字依英文字母排列。2015年末,溫帶氣旋在北大西洋引發(fā)了強大的風(fēng)暴“Desmond”(德斯蒙德),這是命名規(guī)則誕生以來的第四個風(fēng)暴,它引發(fā)巨大洪水,使英國多項氣象歷史紀錄被打破。 來源:中國氣象網(wǎng) 中國氣象科普【免責(zé)聲明:部分圖文源自網(wǎng)絡(luò),如侵權(quán)請告知盡快刪除】 |
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來自: hjh2004 > 《大氣環(huán)境》