天氣專(zhuān)題
思維導圖
天氣與氣候的區別
天氣是一段時(shí)間（幾天）內的大氣運動(dòng)及其現象的特征。這一時(shí)間內的大氣運動(dòng)只要是指與人類(lèi)活動(dòng)有關(guān)的局地風(fēng)向、風(fēng)速等，現象也是與人類(lèi)的生產(chǎn)、生活有關(guān)的各種天氣現象。
天氣一般包含了七個(gè)要素：氣溫、氣壓、濕度、云、降水、能見(jiàn)度和風(fēng)。
溫度體現了大氣的熱力狀況
氣壓是大氣質(zhì)量的體現
濕度是大氣中水汽含量的描述
風(fēng)表示大氣運動(dòng)的狀態(tài)
云和降水則是大氣中發(fā)生相變的結果
能見(jiàn)度則變現了大氣的透明度
所以說(shuō)，天氣是各種要素綜合表現的大氣狀態(tài)。
天氣是與中尺度天氣系統（200-2000KM）的生消和移動(dòng)相連的，因此，天氣系統的移動(dòng)速度和生命期決定了局地天氣變化的時(shí)間尺度。
氣候是一段時(shí)間內（如：1月、1季、1年或多年）天氣的總和特征。
氣候可分為：
短期氣候
十年際—年代際氣候
歷史時(shí)期氣候
地質(zhì)時(shí)期氣候
一、天氣系統
（1）鋒面系統
鋒面就是溫度、濕度等物理性質(zhì)不同的冷、暖氣團的交界面。
鋒面與地面的交線(xiàn)，稱(chēng)為鋒線(xiàn)，也簡(jiǎn)稱(chēng)為鋒。鋒面的長(cháng)度與氣團的水平距離大致相當，由幾百公里到幾千公里，寬度比氣團小得多，只有幾十公里，最寬的也不過(guò)幾百公里。垂直高度與氣團相當，幾公里到十幾公里。
1.1 冷鋒
冷鋒是指冷氣團主動(dòng)向暖氣團移動(dòng)形成的鋒，是中國最常見(jiàn)的一種鋒，可以活動(dòng)于全國各地。
冷鋒天氣狀況：
過(guò)境前——氣溫較高、氣壓較低、天氣晴朗；
過(guò)境時(shí)——刮風(fēng)、降溫、陰天、降水（雪）；
過(guò)境后——氣溫降低、氣壓升高、天氣轉晴。
冷鋒在我國活動(dòng)范圍甚廣，幾乎遍及全國，尤其在冬半年，北方地區更為常見(jiàn)，它是影響我國天氣的最重要的天氣系統之一，常常帶來(lái)寒潮災害，夏季時(shí)多一型冷鋒，影響范圍較小，一般只達黃河流域，我國北方夏季雷陣雨天氣和冷鋒活動(dòng)有很大的關(guān)系。另外，春季的冷鋒在華北一帶可能還會(huì )形成沙塵暴。
1.2 暖鋒
暖鋒是指鋒面在移動(dòng)過(guò)程中，暖空氣推動(dòng)鋒面向冷氣團一側移動(dòng)的鋒。
暖鋒多在中國東北地區和長(cháng)江中下游活動(dòng)，大多與冷鋒聯(lián)結在一起。
暖鋒過(guò)境時(shí)，溫暖濕潤，氣溫上升，氣壓下降，天氣多轉云雨天氣。與冷鋒相對。暖鋒比冷鋒移動(dòng)速度慢，可能會(huì )連續性降水或出現霧。
在我國明顯的暖鋒出現得較少，大多伴隨著(zhù)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。
1.3 準靜止鋒
當冷、暖氣團的勢力相當，或冷空氣南下勢力減弱并受到地形的阻擋，使冷、暖氣團的交界面呈靜止狀態(tài)時(shí)，會(huì )形成準靜止鋒。
準靜止鋒按其形成原因可以分成兩種類(lèi)型：
一是大氣環(huán)流的影響，如我國東南沿海的華南準靜止鋒、長(cháng)江中下游地區的江淮準靜止鋒；
二是地形阻擋作用也可形成準靜止鋒，如天山北坡的準靜止鋒、云貴高原北部的昆明準靜止鋒。
（2）氣壓系統
世界海平面氣壓分布圖中，等壓線(xiàn)閉合起來(lái)的地區，因為氣流總是由高壓指向低壓。
如果中心氣壓高于四周，就稱(chēng)為高氣壓（高壓中心）；如果中心氣壓低于四周，則稱(chēng)為低氣壓（低壓中心）。
從高氣壓延伸出來(lái)的狹長(cháng)區域，叫高壓脊，好比地形上的山脊；從低氣壓延伸出來(lái)的狹長(cháng)區域，叫低壓槽，好比地形上的山谷。
2.1 低壓系統（氣旋）
北（南）半球，大氣中水平氣流呈逆(順)時(shí)針旋轉的大型渦旋，由四周向中心輻合，北半球逆時(shí)針，南半球順時(shí)針。在同高度上，氣旋中心的氣壓比四周低，又稱(chēng)低壓。氣旋近似于圓形或橢圓形，大小懸殊。小氣旋的水平尺度為幾百千米，大的可達三、四千千米。氣旋的垂直氣流是上升的，多陰雨天氣。
夏秋季影響我國東南沿海地區的臺風(fēng)就是氣旋的一種。
2.2 高壓系統（反氣旋）
高壓系統是指中心氣壓比四周氣壓高的水平空氣渦旋，也是氣壓系統中的高壓。
北半球反氣旋中，低層的水平氣流呈順時(shí)針?lè )较蛳蛲廨椛?，南半球反氣旋則呈逆時(shí)針?lè )较蛳蛲廨椛ⅰ?/span>
其直徑小的有幾百公里，大的有五、六千公里，如冬季亞洲大陸上的反氣旋和夏季太平洋上空的夏威夷高壓。由于反氣旋中的空氣向四周輻散，形成下沉氣流。
因此，反氣旋控制時(shí)，一般天氣都比較晴朗。冬季多晴冷天氣，夏季多晴熱高溫天氣，春秋兩季多風(fēng)和日麗、秋高氣爽的天氣。
反氣旋對我國的影響有：夏季7、8月份受副高控制在長(cháng)江流域出現的伏旱天氣，秋季受亞洲高壓影響，北方地區秋高氣爽的好天氣。
判別“左右手法則”
（3）鋒面氣旋
鋒面氣旋是出現在中高緯度地區中心氣壓低于四周且具有冷中心性質(zhì)的近似橢圓型的空氣渦旋，是影響大范圍天氣變化的重要天氣系統之一。
溫帶氣旋的直徑平均1000公里，小的也有幾百公里，大的可達3000公里或以上。
氣旋隨高空偏西氣流向東移動(dòng)，前部為暖鋒，后部為冷鋒，兩者銜接處的波動(dòng)南側為暖區。溫帶氣旋從生成，發(fā)展到消亡整個(gè)生命史一般為2-6天。
在氣旋系統中，由于氣流從四面八方流入氣旋中心，中心氣流被迫上升而凝云致雨，所以氣旋過(guò)境時(shí)，云量增多，常出現陰雨天氣，即氣旋雨。
在鋒面天氣系統中，無(wú)論冷鋒還是暖鋒，鋒面上方的暖氣團都是沿鋒面抬升的，都將形成有云和降水的天氣，即鋒面雨。
當兩種系統結合在一起形成鋒面氣旋后，將輻合成更強烈的上升氣流，天氣變化將更為劇烈，往往會(huì )產(chǎn)生云、雨甚至造成暴雨、雷雨、大風(fēng)天氣。
鋒面氣旋演變過(guò)程
鋒面氣旋的演變過(guò)程，大致可分為初生期、發(fā)展期、成熟期（囚錮期）及消亡期。
（1）初生期——原先地面上有一條靜止鋒，鋒北面是冷空氣，鋒南面是暖空氣，冷空氣自東向西運動(dòng)，暖空氣自西向東運動(dòng)，當冷空氣向南插入鋒下，暖空氣向北抬升，并出現1～2條閉合等壓線(xiàn)。
（2）發(fā)展期——隨著(zhù)波動(dòng)的發(fā)展，氣壓進(jìn)一步下降，閉合等壓線(xiàn)增加，冷空氣進(jìn)一步向南推進(jìn)，冷鋒附近出現陣雨或陣雪，暖鋒前也出現降水，降水區域擴大。隨著(zhù)氣旋的發(fā)展，低層擾動(dòng)逐漸向高層發(fā)展，氣流作螺旋式的上升，高空低槽也逐步加深。
（3）成熟期（囚錮期）——氣旋發(fā)展至最盛時(shí)期，自地面到500毫巴高度均已成為圓形閉合環(huán)流。地面冷鋒逐漸追上暖鋒，并將地面暖空氣上抬，氣旋開(kāi)始錮囚。這時(shí)，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，成為冷性渦旋，因而氣旋開(kāi)始減弱。
（4）消亡期——氣旋發(fā)展的最后階段，暖空氣僅殘留在地面東南角，低層整個(gè)氣旋中心輻合加強，地面加壓，已變?yōu)槔湫詼u旋，低壓中心部位開(kāi)始被填塞。從地面到500毫巴左右的閉合環(huán)流減弱，上升運動(dòng)已消失，氣旋減弱，以至消亡。
（4）其他天氣系統
4.1 高空槽
高空槽是活動(dòng)在對流層中層西風(fēng)帶上的短波槽。一年四季都有出現，但春季出現最多。
高空槽的波長(cháng)約1000千米，移動(dòng)方向為自西向東。
槽前盛行暖濕西南氣流，常常成云致雨；
槽后盛行干冷西北氣流，常常晴冷天氣。
一次高空槽活動(dòng)反映了不同緯度間冷、暖空氣的一次交換過(guò)程，給中、高緯度地區造成陰雨和大風(fēng)天氣。
4.2 切變線(xiàn)
切變線(xiàn)是指風(fēng)向或風(fēng)速的不連續線(xiàn)，實(shí)際上也是兩種相互對立氣流間的交界線(xiàn)。或者說(shuō)，切變線(xiàn)是風(fēng)向或風(fēng)速發(fā)生急劇改變的狹長(cháng)區域。
切變線(xiàn)與鋒不同，在切變線(xiàn)兩側溫度差異不明顯，但鋒的水平氣旋式切變很大。切變線(xiàn)在地面和高空都可出現，但主要出現在700hPa或850ha高空。
切變線(xiàn)附近有很強的輻合，常有降水天氣產(chǎn)生。
在中國無(wú)論是平原還是高原，全年均有出現，以春末夏初最為頻繁，為主要降水天氣系統之一。
4.3 低渦
低渦是出現在中緯度中層大氣中的一種逆時(shí)針旋轉的低壓渦旋，低渦內常伴有較強的上升運動(dòng)，假如配合有水汽條件，夏季低渦常帶來(lái)雷雨、大風(fēng)和冰雹等強對流天氣，甚至出現暴雨。
夏季低渦強降雨在京津冀地區非常常見(jiàn)，是降雨預報的重要天氣系統。
二、常見(jiàn)的天氣現象
（1）降水現象
降水可分為：
液態(tài)降水——雨、陣雨、毛毛雨；
固態(tài)降水——雪、陣雪、霰、米雪、冰粒、冰雹；
混合型降水——雨夾雪。
（2）地面凝結現象
主要有：
露——溫度高于冰點(diǎn)時(shí)，水汽在地面及地面物體上凝結而成的水珠。易在夜間形成；
霜——溫度低于冰點(diǎn)時(shí)，水汽在地面及地面物體上凝華而成的白色、松脆的冰晶，或由露凍結而成的冰珠，易在晴朗風(fēng)小的夜間形成；
霧凇——空氣中的水汽直接凝華，或過(guò)冷卻霧滴直接凍結在物體上的乳白色冰晶物，常呈毛茸茸的針狀，或表面起伏不平的粒狀，結構較松脆，受震易塌落。
（3）視程障礙現象
霧——在水汽充足、微風(fēng)及大氣層穩定的情況下，接近地面的空氣冷卻時(shí)，空氣中的水汽凝結成微小的水滴懸浮于空中，使地面水平能見(jiàn)度小于1.0 千米；
霾——大量極細微的干塵粒等均勻地懸浮在空中，空氣混濁，水平能見(jiàn)度小于10.0千米，使遠處光亮物體微帶黃、紅色，使黑暗物體微帶藍色，能見(jiàn)度低于3km時(shí)，成為災害性天氣的一種；
沙塵暴——又稱(chēng)“沙暴、塵暴”，沙塵天氣的一種，強風(fēng)揚起地面的沙塵，使空氣混濁，水平能見(jiàn)度小于1千米。
圖片來(lái)源：中國氣象局
（4）雷電現象
雷暴——由對流旺盛的積雨云引起的伴有閃電雷鳴和強陣性降水的局地風(fēng)暴，或在地面觀(guān)測中僅指伴有雷鳴和電閃的天氣現象，有時(shí)會(huì )只聞雷聲而不見(jiàn)閃電；
閃電——發(fā)生在大氣中強烈的放電并伴有發(fā)光的現象。根據在空中發(fā)生的位置不同，可分為云中、云際和云地間三類(lèi)。
圖片來(lái)源：中國氣象局
（5）其他天氣現象
大風(fēng)——災害性天氣的一種。由冷鋒、熱帶風(fēng)暴等強烈的天氣過(guò)程引起，近地面層風(fēng)力達8級（平均風(fēng)速17.2～20.7 米/秒）或以上的風(fēng)；
颮——指強冷鋒前或積雨云前沿所出現的狹窄的強風(fēng)帶。過(guò)境時(shí)，風(fēng)速突增，風(fēng)向突變，氣象要素急驟變化，并常伴有陣性降水；
龍卷風(fēng)——在極不穩定的天氣條件下，由空氣強烈對流運動(dòng)而產(chǎn)生的一種小直徑的劇烈旋轉風(fēng)暴（風(fēng)速27米/秒以上）。從外觀(guān)看，是從積雨云底盤(pán)旋下垂的一個(gè)漏斗狀云體，是災害性天氣的一種；
積雪——由降雪形成的覆蓋在地球表面的雪層。
結冰——指露天水面凍結成冰。氣象上包括蒸發(fā)皿的水凍結成冰。
三、特殊天氣現象
（1）梅雨
梅雨是指從我國江淮流域一直到日本南部等地，每年6月至7月之間常常出現的一段降水量較大、降水次數較頻繁的連續陰雨天氣。
因這一時(shí)段正是江南梅子的成熟期，所以將其稱(chēng)為“梅雨”或“黃梅雨”。又因這段時(shí)期潮濕多雨，衣物及器具容易發(fā)生霉變，所以也叫“霉雨”。
有的年份梅雨期長(cháng)達一個(gè)多月，有的只有幾天，少數年份不出現梅雨，稱(chēng)為“空梅”。
梅雨產(chǎn)生于西太平洋副熱帶高壓邊緣的鋒區，也就是準靜止鋒，是冷、暖空氣團在長(cháng)江中下游地區展開(kāi)攻防“拉鋸戰”的產(chǎn)物。
（2）伏旱
大體出現在7月中旬到8月中旬，此時(shí)梅雨準靜止鋒已于7月上旬推移到黃河中下游和東北地區，西太平洋副熱帶高壓勢力強盛，長(cháng)江中下游地區被“副高”控制，形成反氣旋天氣，以下沉氣流為主，日照長(cháng)，太陽(yáng)輻射很強，氣溫高，蒸發(fā)旺盛。
農作物生長(cháng)也快，農田需水量很大。但由于氣團單一，除局部地區的雷陣雨外，無(wú)大片雨區，普遍出現干旱酷暑天氣。這一時(shí)間正值三伏天，故叫“伏旱”。這一季節長(cháng)江中下游地區午后氣溫一般達33～35℃，個(gè)別地方有高達43～45℃的高溫記錄。
主要發(fā)生在中國長(cháng)江流域及江南地區特別是湖北、湖南、江西、江蘇、安徽等省。
（3）回南天
每年3、4月時(shí)，從南海吹來(lái)的暖濕氣流，與從中國北方南下的冷空氣相遇，在嶺南形成華南準靜止鋒，使華南地區的天氣陰晴不定、非常潮濕，期間有小雨或大霧，一些冰冷的物體表面遇到暖濕氣流后，就開(kāi)始在物體表面凝結形成水珠。
（4）倒春寒
一般發(fā)生在每年的3月21日到4月10日，這段時(shí)間正值春耕，如果發(fā)生倒春寒，日平均氣溫不會(huì )高于12℃，維持期多在3天以上，有時(shí)候長(cháng)達半個(gè)月，不利秧苗生長(cháng)，同時(shí)降溫伴隨著(zhù)陰雨，對農業(yè)的危害很大。
（5）龍舟水
通常指端午節前后強降水較集中的時(shí)期，常出現連續幾天大雨、暴雨甚至大暴雨和特大暴雨。正值端午節龍舟競渡之時(shí)，所以民間稱(chēng)為“龍舟水”，氣象上為了方便統計，一般將5月21日至6月20日的降水統計為龍舟水。其成因與夏季風(fēng)和冷空氣都有關(guān)系，南海夏季風(fēng)一般在5月爆發(fā)，隨后推進(jìn)影響到華南并產(chǎn)生季風(fēng)對流降水。
此外，南下冷空氣與暖濕氣流交匯，往往形成鋒面降水，因此在季風(fēng)降水和鋒面降水的共同影響下，5月下旬至6月中旬，廣東出現大而集中的降水，即“龍舟水”。
（6）強對流天氣
強對流天氣是指的是發(fā)生突然、天氣劇烈、破壞力極強，常伴有雷雨大風(fēng)、冰雹、龍卷風(fēng)、局部強降雨等強烈對流性災害天氣。出現短時(shí)強降水、雷雨大風(fēng)、龍卷風(fēng)、冰雹和颮線(xiàn)等現象的災害性天氣。它發(fā)生在對流云系或單體對流云塊中，在氣象上屬于中小尺度天氣系統。
這里需要注意的是，強對流天氣所屬的中小尺度天氣系統是受大型天氣系統支配的，是影響其生成，發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。比如梅雨季節時(shí)，大規模的冷暖氣流交鋒，受到特定地域下墊面情況的影響，容易導致暴雨的發(fā)生。
當然各類(lèi)強對流天氣形成的物理過(guò)程是不完全相同的，這與下墊面的動(dòng)力和熱力作用的影響有很大的關(guān)系。
四、氣象災害
（1）洪澇災害
洪澇災害包括洪水災害和雨澇災害兩類(lèi)。
其中，由于強降雨、冰雪融化、冰凌、堤壩潰決、風(fēng)暴潮等原因引起江河湖泊及沿海水量增加、水位上漲而泛濫以及山洪暴發(fā)所造成的災害稱(chēng)為洪水災害；
因大雨、暴雨或長(cháng)期降雨量過(guò)于集中而產(chǎn)生大量的積水和徑流，排水不及時(shí)，致使土地、房屋等漬水、受淹而造成的災害稱(chēng)為雨澇災害。
洪澇災害的直接危害：
沖毀房屋、道路和橋梁，淹沒(méi)農田、村鎮和工廠(chǎng)，造成工農業(yè)的財產(chǎn)損失，以及人畜的傷亡，有時(shí)會(huì )引起瘟疫和傳染病的爆發(fā)。間接危害有水、電力、交通、能源等供應中斷，城鄉商業(yè)活動(dòng)停止，生活秩序紊亂等。
圖片來(lái)源：中國氣象局
防御措施為：
預警措施——關(guān)注天氣預報，做好強降雨天氣和洪水的監測、預警、預報。
工程措施——修建水庫，分洪區；修筑堤防，整治河流；保護水域和合理利用土地。
非工程措施——加強宣傳，增強人們應對洪澇災害的能力；建立洪澇保險制度；建設完善防洪減災法律法規；建立防汛搶險指揮系統及物資準備。
生物措施——植樹(shù)種草，退耕還林還草。
（2）旱災
旱災指因氣候嚴酷或不正常的干旱而形成的氣象災害。一般指因土壤水分不足，農作物水分平衡遭到破壞而減產(chǎn)或歉收從而帶來(lái)糧食問(wèn)題，甚至引發(fā)饑荒。
同時(shí)，旱災亦可令人類(lèi)及動(dòng)物因缺乏足夠的飲用水而致死。
此外，旱災后則容易發(fā)生蝗災，進(jìn)而引發(fā)更嚴重的饑荒，導致社會(huì )動(dòng)蕩。
防御措施為：跨流域調水、修建水庫、控制人口數量，提高素質(zhì)、減少水污染，減少浪費，提高利用率、限制高耗水工業(yè)的發(fā)展、發(fā)展節水農業(yè)，采用滴灌、噴灌農業(yè)灌溉技術(shù)，提高利用率、實(shí)行水價(jià)調節，樹(shù)立節水意識和海水淡化等。
（3）寒潮
指冬半年來(lái)自極地或寒帶的寒冷空氣，像潮水一樣大規模地向中、低緯度的侵襲活動(dòng)。
寒潮襲擊時(shí)會(huì )造成氣溫急劇下降，并伴有大風(fēng)和雨雪天氣，對工農業(yè)生產(chǎn)、群眾生活和人體健康等都有較為嚴重的影響。
寒潮最大的危害是在農業(yè)生產(chǎn)方面。對農作物而言，秋末爆發(fā)的寒潮和初春寒潮帶來(lái)的大風(fēng)和降溫天氣，容易使我國北方和南方的晚秋作物和春播作物倒伏和受凍。
以設施農業(yè)為防御重點(diǎn)，認真做好棚體加固、壓緊棚膜、保溫防凍等防御工作。加強圈舍加固、畜禽免疫等工作，做好幼仔畜的保暖，提高畜禽抗寒抗病能力，確保畜禽安全。另外，培育耐寒品種，提高抗凍能力。
（4）臺風(fēng)
臺風(fēng)是發(fā)生在熱帶或副熱帶洋面上的低壓渦旋，是一種強大而深厚的熱帶天氣系統。
臺風(fēng)主要災害是由強風(fēng)，特大暴雨和風(fēng)暴潮造成。不僅毀壞船只，而且破壞房屋、農田、海堤以及碼頭、港口等工程設施，并造成不同程度的人員傷亡。
防御措施：
預警措施——關(guān)注天氣預報，做好熱帶氣旋（臺風(fēng)）、溫帶氣旋天氣的監測、預警、預報。
工程措施——修筑防波堤、攔潮壩；加固房屋等建筑物。
非工程措施——加強宣傳，增強人們應對臺風(fēng)災害的能力；建立臺風(fēng)保險制度；建設完善防災減災法律法規；及時(shí)通知漁船回港避風(fēng)；
生物措施——保護、培育紅樹(shù)林等生物海岸。
（5）沙塵暴
強風(fēng)從地面卷起大量沙塵，使水平能見(jiàn)度小于1千米，具有突發(fā)性和持續時(shí)間較短特點(diǎn)的概率小危害大的災害性天氣現象。
沙塵暴天氣是中國西北地區和華北北部地區出現的強災害性天氣，可造成房屋倒塌、交通供電受阻或中斷、火災、人畜傷亡等，污染自然環(huán)境，破壞作物生長(cháng)，給國民經(jīng)濟建設和人民生命財產(chǎn)安全造成嚴重的損失和極大的危害。
防治措施：
恢復植被，加強防止風(fēng)沙塵暴的生物防護體系；
控制人口增長(cháng)，減輕人為因素對土地的壓力，保護好環(huán)境；
加強沙塵暴的發(fā)生、危害與人類(lèi)活動(dòng)的關(guān)系的科普宣傳；
在沙漠地區種植適宜沙漠干旱地區生長(cháng)的植物，如沙棘等，形成地被植物層，從而改善地被環(huán)境，固定土壤，降低風(fēng)速，增加空氣濕度，改善小氣候環(huán)境。
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