气团

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简介

  气团(air mass)

  在水平方向上大气的物理属性主要指温度、湿度和 稳定度.对比较均匀的大块空气块。其水平尺度达到几百至几千公里,垂直尺度约几公里到十几公里。气团的形成 必须具有范围大,性质均匀的 下垫面,还须有合适的 环流条件。气团的分类,若按形成 的 地理位置分,则有极地气团(又可分为 极地大陆气团和 极地海洋气团)。热带气团( 又可分为 热带海洋气团和热带 大陆气团)。此外,还有中纬度气团它们主要来自极地或 热带的 变性气团。若按热力分类,则可分为 冷气团和 暖气团。

  活动于我国的主要气团,随季节而有变化。冬季以极地大陆气团为主,我国南方部 分地区则会受热带海洋气团影响?夏季主要受热带海洋和热带大陆气团影响,在我国北 方则仍会受极地大陆气团影响。春、秋季则主要有变性极地大陆气团和热带海洋气团。

  同一时段,占据广大空间的大团空气内,水平方向上的物理属性比较均匀,在垂直方向上的各种物理属性分布比较相似, 天气特点也大致相同, 气象要素变化不太剧烈,这种大团空气称为气团。

形成与变性

  1.气团的形成

  大气的热量主要 来自地球表面,空气中的水汽也来自地球表面水分的蒸发,所以下垫面是空气最直接的热源,也是最重要的湿源。气团形成的条件首先需要有大范围的性质比较均匀的下垫面,广阔的海洋、冰雪覆盖的大陆、一望无际的沙漠等,都可作为形成气团的源地。此外,气团形成还应具备适当的流场条件,使大范围的 空气能在源地上空停留较长的时间或缓慢移动,通过大气中各种尺度的 湍流、对流、辐射、蒸发和凝结及大范围的垂直运动等物理过程与 地球表面进行水汽与热量交换,从而获得与下垫面相应的比较均匀的温、湿特性。

  适当的流场通常是 指准静止的大型的高压流场。在准静止的高压控制下,高压中的辐散下沉运动,可以使大气中的温度、湿度的水平梯度减小,增加大气中温、湿特性的水平 均匀性,同时稳定的环流可使空气较长时间地缓慢移动在温、湿特性比较均匀的下垫面上,使空气有足够长的时间取得下垫面的温、湿特性。例如,西伯利亚地区冬季为一个不大移动的高压所盘踞,是形成干 冷气团的源地。在我国东南方向的辽阔海洋上常有太平洋高压存在,是形成暖湿气团的源地。

  2.气团的变性

  大气处在不断的运动中,当气团在广阔的源地上取得大致与源地相同的物理属性后,离开源地移至与源地性质不同的下垫面时,二者间又发生了热量与水分的交换,则气团的物理属性又逐渐发生变化,这个过程称为气团的变性。

  对于不同的气团来说,其变性的快慢是不同的。一般说来,冷气团移到暖的地区变性快,而暖的气团移到冷的地区变性慢。这是因为,当冷气团离开源地后,气团低层要变暖、增温,逐渐趋于不稳定,对流易发展,能很快地把低层的热量和水汽向上输送,因此, 气团变性快;相反,当暖气团离开源地后,由于气团低层不断变冷,气团逐渐趋于稳定,对流不易发展,因此,气团变性较慢。

气团的形成气团的形成

分类和特征

  为了分析气团的特征、移动规律,常常对 地球上的气团进行分类,分类方法主要有地理分类法和热力分类法两种。

  1.地理分类法

  根据气团形成源地的地理位置,对气团进行分类,称为气团的地理分类。在地理分类中,按源地的温度性质,将气团分成 冰洋气团( 北极气团和 南极气团)、 极地气团、 热带气团、 赤道气团四大类;按源地的湿度性质,又将气团分为 海洋性气团和 大陆性气团两种。这样,综合温度和湿度特性,全球大致可分为七种气团。图4.1为这七种气团的分布概况。

  图4.1 全球各类气团的分布概况

  1) 北极大陆气团(Continental Arctic Air Mass,简写为cA)

  形成于冰雪覆盖的 北冰洋。特点是温度低、低层具有强 逆温层, 气层相当稳定,湿度小。因此其天气是干燥、寒冷、晴朗。

  2) 南极大陆气团(Continental Antarctic Air Mass, 简写为 cAA)

  形成于冰雪覆盖的南极大陆。其特点同北极大陆气团。

  3)极地大陆气团(Continental Polar Air Mass, 简写为cP)

  形成于中 高纬度的大陆上,如 西伯利亚、蒙古、 加拿大一带。 冬季,气团低层温度很低,有强烈 逆温现象,空气层稳定,天气与冰洋气团类似;夏季,受大陆热力状况的影响,空气层不稳定,加上湿度增大,常出现 多云天气。

  4)极地海洋气团(Maritime Polar Air Mass, 简写为mP)

  形成于 南半球中纬度海洋和 北太平洋、北大西洋。极地海洋气团多数由极地大陆气团移至海洋上变性而成。冬季因洋面温度高于大陆,气团低层温度升高,湿度增大,气层不稳定,易形成 对流云,有时产生 降水;夏季与极地大陆气团性质差不多。

  5)热带大陆气团(Continental Tropical Air Mass, 简写为cT)

  主要源于 副热带 沙漠地区,如 中亚、 西南亚、北非撤哈拉沙漠等地。特征是炎热、干燥,在它长久控制的地区常形成严重的干旱。

  6)热带海洋气团(Maritime Tropical Air Mass, 简写为mT)

  形成于 副热带高压控制的海洋上。特征是温度高,湿度大,低层不稳定,由于高压中部盛行下层气流,中层存在下沉 逆温,阻碍了 对流的发展,天气以晴为主。

  7)赤道海洋气团(Maritime Equatorial Air Mass,简写为mE)

  形成于赤道附近的洋面,具有高温高湿的特征,气层很不稳定,多 雷暴和 阵性降水天气。 

  2.热力分类法

  热力分类法是根据气团移动时与其所经下垫面的温度对比或两个气团之间的温度对比来划分的。按这种分类法,气团可分为 冷气团和 暖气团两大类。

  1) 冷气团( Cold Air Mass)

  气团温度低于流经地区下垫面温度的,或两个气团相遇时温度较低者,叫冷气团。当冷气团向南移行至另一地区时,不仅会使这个地区变冷,且由于气团底部增暖, 气温直减率增大,气层往往趋于不稳定,有利于对流的发展,产生不稳定天气,低层的 能见度一般较好。夏季,若冷气团中 水汽含量多,常形成 积云和 积雨云,产生 雷阵雨天气。冬、春两季,由于冷气团中湿度较小,常是干冷天气。冷气团内 气温、风等 气象要素有明显的日变化;夜间低层 辐射冷却,在大陆上可形成 辐射雾。

  2) 暖气团(Warm Air Mass)

  气团温度高于流经地区下垫面温度的,或两个气团相遇时温度较高者,叫暖气团。 当暖气团向北移行至另一地区时,不仅会使这个地区变暖,且由于气团底部变冷,气温直减率变小,会使该地上空气层的稳定度增大,对流 运动不易发展,产生稳定性天气。因为气层稳定,水汽及尘埃、 烟粒等杂质常聚集在低层,所以暖气团中低层的能见度差。如果暖气团中水汽含量多,常 形成层云、 层积云,并下 毛毛雨,有时会出现 平流雾。如果暖气团中水汽含量较少,天气就较好。

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影响我国的气团

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词条图册

  我国大部分处于中纬度地区,冷、暖气流交绥频繁,缺少气团形成的 环流条件;同时,地表性质复杂,没有大范围均匀的 下垫面可作气团源地,因而,活动在我国境内的气团,大多是从其他地区移来的 变性气团,其中最主要的是 极地大陆气团和 热带海洋气团。

  冬季主要受变性极地大陆气团影响,它的源地在西伯利亚和蒙古,我们称之为西伯利亚气团。它所控制的地区,天气干冷。此外,来自北太平洋副热带地区的热带海洋气团可影响到华南、华东和云南等地。北极气团也可南下侵袭我国,造成气温急剧下降的强 寒潮天气。

  夏季,西伯利亚气团在我国长城以北和 西北地区活动频繁,我国 东部沿海地区主要受变性的热带海洋气团影响。以上两种气团的交汇,是构成我国盛夏南北方 区域性降水的主要原因。此外,热带 大陆气团常影响我国 西部地区,被它持久控制的地区,就会出现严重干旱和酷暑。来自印度洋的赤道气团,可造成长江流域以南地区大量降水。

  春季,西伯利亚气团和热带海洋气团两者势力相当,互有进退,因此是 锋系及 气旋活动最盛的时期。

  秋季,变性的西伯利亚气团占主要地位,热带海洋气团退居东南海上,我国 东部地区在单一的气团控制下,出现全年最宜人的秋高气爽的天气。

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