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1、天 气 学 分 析智智 海海 2009.9.102009.9.10课程了解课程介绍课程安排课程要求课程目的 第一章 天气图基本知识n天气图是填有各地同一时间气象观测记录的特种地图，它描述了某一瞬间某一区域的天气情况。n可以分为地面天气图（简称地面图）、高空天气图（简称高空图）以及剖面图、单站高空风分析图、温度-对数压力图等辅助图表。n 天气图=天气底图+测站资料+等值线1.1天气图的基本概念天气图的基本概念n地面图500hPa700hPa850hPa（1）天气图底图n一种特制的地图：一种特制的地图：n上上面面绘绘有有地地球球的的经经纬纬线线、海海陆陆分分布布、河河流流、湖湖泊泊、山山脉脉等等地

2、地理理标标志志，并并标标有有按按气气象象工工作作需需要要划划分分的的气气象象区区区区号号，各各气气象象站站站站号号以以及及主主要要的的城市名称。城市名称。n有有不不同同投投影影方方式式、比比例例尺尺和和范范围围的的天天气气图图底底图图，根据天气分析内容、预报时效和季节等选用。根据天气分析内容、预报时效和季节等选用。n将地球上的经、纬线及海岸线在平面上表示出来的方法叫做地图投影。地图投影的方法很多，在天气分析中，选择地图投影方式时，主要考虑以下几点：n投影要求投影要求：正形、等积、正向 地图的投影 常用的天气图底图有兰勃脱正形圆锥投影图、极射赤面投影图和麦卡托投影图。兰勃脱正形圆锥投影图适用于作

3、中纬度地区的天气图，欧亚高空图和地面图一般都采用这种投影。极射赤面投影图在高纬度地区比较真实，一般用作北半球天气图和极地天气图。麦卡托投影图在低纬地区与实况较为接近，这种图主要适用于作赤道或低纬地区的天气图底图。地图比例尺 地图上两点间的长度与地表上相应两点间的实际长度之比，叫做比例尺，或缩尺。其表示法主要有：（1）比例式 如1:10000000即地图上的1cm相当于实际100km。（2）图解式 0 100 200 300 400 km（3）斜线图解尺或复式图解尺 由于兰勃脱正形圆锥投影图在各纬度上放大率是不同的，故需用复式图解尺表示其缩尺。其特点就是对不同的纬度用不同的缩尺来表示，使用时必须

4、注意与纬度配合，才能正确表示出实际距离。天气图种类 地面天气图（海平面气压图）；等压面图（高空图：850、700、500hpa等）；辅助图表（剖面图、单站高空风分析图、温度-对数压力图等）1.2 地面天气图n 填填有有观观测测记记录录最最多多的的一一种种天天气气图图。天天气气分分析和预报中最基本的图表。析和预报中最基本的图表。n海平面气压图：零高度的气压图海平面气压图：零高度的气压图n可以获得的信息：可以获得的信息：n1.地面的各种气象要素，如气温、露点、风向风速、能见地面的各种气象要素，如气温、露点、风向风速、能见度、海平面气压，及降水等天气现象；度、海平面气压，及降水等天气现象；n2.空中

5、气象要素，如各种云状、云量和总云量等；空中气象要素，如各种云状、云量和总云量等；n3.一些反映近期内天气变化的记录，如三小时变压、气压一些反映近期内天气变化的记录，如三小时变压、气压倾向等。倾向等。T24T24TxTxTx或TnTnTn或TgTgTgCHP24P241.0cmTTTCMPPPP(或P0P0P0P0)WWVVN aPPPTdTdTdCLNhhW1W2RRRR24R24R24R24SpSpspsp1.2cm测站信息n基本项目：必填项目基本项目：必填项目n N：总云量 dd：风向 ff：风速 n CH、CM、CL：高云、中云、低云状 n TTT和TdTdTd：气温和露点温度n W W

6、和W1W2：现在和过去天气现象n PPPP(P0P0P0P0)：海平面(或本站)气压n PPP：过去三小时气压变量n a：过去三小时气压倾向n非基本项目：根据需要选填非基本项目：根据需要选填 NTTTPPPPCMCHwwVVTdTdTdPPPaCLhNhW1W2RRR/tRP24P24SpSpspspT24T24地面填图数据举例1.3地面天气图等值线分析n地面天气图分析项目1.海平面气压场2.等三小时变压场3.天气现象4.锋面n海平面气压场分析就是在地面图上绘制等压线，即把气压数值相等的各点连成线。绘制成等压线后，就能清楚地看出气压在海平面的分布情况。1、海平面气压场的分析1.画等压线n每隔2

7、5hPa分析一条2.标等压线值n开曲线标在两端，闭曲线标在北方（上方）3.标高低压符号：G D （环流中心+几何中心）4.标高低压中心强度值：标在G/D符号的正下方n高压：找到最高的气压值，转换为实际值，将小数点进位（即高压标得更高）n低压：找到最低的气压值，转换为实际值，将小数点舍去（即低压标得更低）绘图规定绘图规定等值线的分析原则 等压线是等值线的一种，具有各种等值线分析的共同规律图。等值线分析要遵守下述几个基本规则，掌握了这些原则，就可以正确地分析各种气象要素的等值线。同一条等值线上要素值处处相等。这就是说，分析时必须使等值线通过同一要素值相等的测站。等值线一侧的数值必须高于另一侧的数

8、值。这就是说，分析时等值线应在一个高于等值线数值的测站和一个低于等值线数值的测站之间通过。而不能在都高于（或都低于）等值线数值的两个测站之间通过。相邻两根等值线的数值必须是连续的，即其数值或者相等，或只差一个间隔。这是因为各种要素场的分布是连续的。在高值区和低值区之间，相邻等值线的数值是顺序递减的，两者只差一个间隔。等值线不能相交，不能分枝，不能在图中中断。作为等值线的一种特殊形式的等压线，在分析的时候，除了应符合以上分析原则外，还必须遵循地转风关系，即等压线和风向平行。在北半球，观测者“背风而立，低压在左，高压在右”。由于地面摩擦作用，风向与等压线有一定的交角，即风从等压线的高压一侧吹向低压

9、一侧，风向和等压线的交角，在海洋上一般为15，在陆地平原地区约为30。但在我国西部及西南地区大部分为山地和高原的情况下，由于地形复杂，地转风关系常常得不到满足。绘制等压线时的注意事项 等压线用黑色铅笔绘制。等压线一般应保持平滑，应避免不规则的小弯曲和突然的曲折。等压线的分布从疏到密或从平直到弯曲之间的变化，必须逐渐过渡。相邻两站间气压变化比较均匀时，等压线的位置可用内插法确定。在风速大的地区，等压线可分析得密集一些；在风速小的地区，等压线可分析得稀疏一些。根据梯度风的原则，在低压区，等压线分析得密集一些；在高压区，分析得稀疏些，在高压中心附近基本上应是均压区。两条数值相等的等压线，要尽量避免互

10、相平行并相距很近。绘制等压线时，应尽可能地参考风的记录。等压线通过锋面时，必须有明显的折角，或为气旋性曲率的突然增加，而且折角指向高压一侧。此外，等压线的暖锋前有比较明显的气旋性弯曲，冷锋后有明显的反气旋性弯曲。绘制等压线的技术规定绘制地面图上等压线时，应遵循下列规定：1)等压线每隔2.5hPa画一条（在冬季气压梯度很大时，也可以每隔5hPa画一条），其等压线的数值规定为：1000.0，1002.5，1005.0hPa等，其余依此类推。2)PPPP代表海平面气压，以数字表示，以为hPa单位。填写后三位数字，最后一位为小数。如“035”，代表气压为1003.5hPa；“995”，代表气压为999

11、5hPa。在地面天气图上等压线应画到图边，否则应闭合起来。在没有记录的地区可作例外，但应将各条并列的等压线末端排列整齐，落在一定的经线或纬线上。在非闭合的等压线两端应标注等压线的百帕数值。如等压线是闭合的，则在等压线的上端开一小缺口，在缺口中间标注百帕数值。在低压中心用红色铅笔注“低”（或“D”），代表低压，高压中心用蓝色铅笔注“高”（或“G”），代表高压，在台风中心用红色铅笔注“”，代表台风。绘制等压线的步骤 第一步 在画等压线前，首先要对整个图上的气压和风作一全面观察，找出高压和低压区域的大致范围。在风向记录呈气旋式环流的地区一定是低压区，呈反气旋式环流的地区一定是高压区。第二步 起草勾

12、画出高压和低压的形势。其方法是，首先从记录比较多和比较可靠的地区开始分析；其次，勾画等压线时要自东向西和自北向南画，以免在勾画时，图上记录被手挡住。第三步 将已分析好的草图全面检查，然后描实。但要注意不要描的过粗，以醒目而清晰为度。在分析熟练后可不必起草，一次绘成。气压场的基本型式 特殊等压线-地形等压线的绘制在山地区域，有时由于冷空气在山的一侧堆积，造成山的两侧气压差异很大，使画出来的等压线有明显的变形或突然密集，但是在这一带并无很大的风速与此相适应。为了说明这种现象是由于山脉所造成的，将这里的等压线画成锯齿形，并称这样的等压线为地形等压线。我国最常见的地形等压线是天山地形等压线。当冷空气从

13、天山以北下来时，受天山阻挡大量聚集在天山以北，而不能立即到达天山以南地区，故天山南北两侧气压差别很大，在地面图上即可分析出地形等压线。我国常出现地形等压线的地区还有帕米尔、祁连山、长白山和台湾等地。2、等三小时变压线的绘制三小时内的气压变化P3反映了气压场最近改变状况；它是确定锋的位置、分析和判断气系统及锋面未来变化的重要根据。绘制等三小时变压线同样要遵循绘制等值线的基本原则，绘制时可参考绘制等压线的方法和步骤。除此之外，还须遵循下述技术规定：等三小时变压线用黑色铅笔以细虚线绘制。等三小时变压线以零为标准，每隔一百帕绘一条(相对于图就是1）。每条线的两端要注明该线的百帕数和正负号。在正变压中心（负变压中心），用蓝（红）色铅笔注“+”（“”），并在其右侧注明该范围内的最大变压值的实际数值，包括第一位小数在内。3 天气区的分析及标注n规定：天气现象的分成片的和零星的：相邻3个或以上有天气时，要用色笔围起来，不足3个站时，应在测站左侧用色笔逐一加注其相应的填图符号。n n常见的天气符号：1.降水（连续性、间歇性、阵性）-绿色2.雾 -黄色3.沙尘暴 -棕色4.大风（12m/s）-棕色天气现象符号天气现象符号毛毛雨阵雨冻雨雪阵雪雨夹雪沙尘暴雷暴大风（大于12米/秒）大雾部分天气符号意义