分類
冷渦(切斷低壓)
對流層中部和上部的冷性氣旋。按靜力學關係,冷性氣旋中心氣壓隨高度減小的程度,遠比四周為大,所以冷性氣旋隨高度而加強,是比較深厚的系統。它是在對流層中上部低壓槽南端的冷空氣堆急速南下的過程中,被兩側暖空氣從北面的冷區主體中切斷而形成的冷低壓,有時簡稱冷渦。在發展完善的冷低壓區,鋒區和急流都環繞著低壓中心,呈閉合形式。低壓的低層一般為冷高壓,當低壓發展得很強時,低層也可出現氣旋。切斷低壓區盛行上升氣流,最強上升運動在其東部,一般東部多雨,西部晴好。切斷低壓比較穩定,在此期間有向西南方緩慢移動的趨向。一旦低壓區出現較強下沉運動,或因和四周暖空氣混合,失去了冷堆結構,就迅速消失。切斷低壓具有地區性和季節性的特點,多出現在美洲和歐洲地區,春秋較多,這些都同該時該地的暖空氣較為活躍有關。中國典型的切斷低壓比較少見,唯在東北地區,夏季常見一種冷渦,很類似於切斷低壓。這種冷渦雖然環流弱,範圍小,但常產生暴雨天氣。
大氣中的冷、暖空氣被切斷的過程往往相互進行,冷空氣可以為暖空氣切斷,暖空氣也可為冷空氣切斷。在切斷低壓的東北部和西北部,常有被切斷出來的閉合暖高壓,這就是阻塞高壓。切斷低壓和阻塞高壓均穩定少動,對上游東移的天氣系統起著阻塞的作用。
氣旋概念
北(南)半球,大氣中水平氣流呈逆(順)時針旋轉的大型渦旋。在同高度上,氣旋中心的氣壓比四周低,又稱低壓。氣旋近似於圓形或橢圓形,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。氣旋中,天氣常發生劇烈的變化,是人們最關心和最早研究的天氣系統。通常按氣旋形成和活動的主要地區或熱力結構進行分類。按地區可分為溫帶氣旋、熱帶氣旋和極地氣旋性渦旋等;按熱力結構可分為冷性氣旋和熱低壓等。大氣中有類似江河裡的渦旋運動,有順時針方向和反時針方向旋轉運動兩種:氣旋和反氣旋,都是大氣中大型的水平渦旋運動。氣旋,在北半球,空氣是反時針方向運動,中心氣壓最低,逐漸向外遞增,空氣不斷流入中心,形成上升氣流,也稱低氣壓。它的直徑:小的有幾十公里,大的有幾千公里。氣旋影響時常常出現陰雨天氣和大風等。
大氣中存在著各種各樣大大小小的渦旋,它們有的逆時針旋轉,有的順時針旋轉,其中大型的水平渦旋,分別稱為氣旋和反氣旋,即低壓和高壓。
反氣旋是占有三維空間的大尺度的空氣渦旋。在北半球,反氣旋區氣流自中心向外作順時針方向旋轉,南半球作反時針方向旋轉。在天氣圖中,反氣旋是等壓線呈閉合、氣壓值自中心向外遞減的高壓區,故又稱高壓。反氣旋的範圍在地面天氣圖中,以最外一條閉合等壓線代表。它的水平範圍比氣旋大得多,發展強盛時,常常可與整個大陸或海洋相比擬,小的反氣旋只有數百公里。反氣旋的強度用中心氣壓值來表示。中心氣壓值愈高,則反氣旋的勢力愈強。地面反氣旋中心氣壓值,一般為1020~1030百帕,最強的反氣旋中心氣壓值可達1080百帕。反氣旋的強度隨時間不斷地變化。當反氣旋中心氣壓值隨時間逐漸升高時,稱反氣旋“加強”;當反氣旋中心氣壓值隨時間降低時,稱反氣旋“減弱”。反氣旋按熱力狀況分為冷性反氣旋和暖性反氣旋;按其地理位置分為溫帶反氣旋和副熱帶反氣旋。
溫帶氣旋
溫帶氣旋是中高緯度常見的天氣系統,它對中高緯度地區的天氣變化有著重要的影響,多風雨天氣,有時伴有暴雨或強對流天氣,有時近地面最大風力可達10級以上。是由準靜止鋒演變而來的氣旋。同一鋒面上可接連形成多個氣旋稱氣旋族。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,前部為暖鋒,後部為冷鋒,兩者銜接處的波動南側為暖區。溫帶氣旋從生成,發展到消亡整個生命史一般為2-6天。有一部分溫帶氣旋,是熱帶氣旋進入高緯度後,變性而成的。氣旋性質已經從原來的暖中心,變為了冷中心。
溫帶氣旋的演變過程:
(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,暖空氣自西向東運動,當冷空氣向南插入鋒下,暖空氣向北抬升,並出現1~2條閉合等壓線。
(2)發展期
隨著波動的發展,氣壓進一步下降,閉合等壓線增加,冷空氣進一步向南推進,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。隨著氣旋的發展,低層擾動逐漸向高層發展,氣流作螺旋式的上升,高空低槽也逐步加深。
(3)錮囚期
氣旋發展至最盛時期,自地面到500毫巴高度均已成為圓形閉合環流。地面冷鋒逐漸追上暖鋒,並將地面暖空氣上抬,氣旋開始錮囚。這時,雲雨範圍最大,強度加強,風力增大,天氣變化最劇烈。
(4)消亡期
氣旋發展的最後階段,由於地面已為冷空氣所占據,成為冷性渦旋,因而氣旋開始減弱。暖空氣僅殘留在地面東南角,低層整個氣旋中心輻合加強,地面加壓,已變為冷性渦旋,低壓中心部位開始被填塞。從地面到500毫巴左右的閉合環流減弱,上升運動已消失,氣旋減弱,以至消亡。
為單個氣旋的生命史。從初生到開始消亡平均需2天,長者可達6天,東亞和我國的鋒面氣旋的發展過程,一般為3天左右,短的約1天,長的約4~5天。
影響
東北冷渦是冷渦的一種,東北冷渦是從地面到6000米上空的一個冷性氣柱,在500百帕天氣圖上至少能分析出一條閉合等高線,並有冷中心或明顯冷槽配合;這個冷性氣柱呈逆時針方向且不斷旋轉,在它旋轉的過程中,會有一股股冷空氣“甩”出來,產生降水。由於東北冷渦是個深厚的天氣系統,移動緩慢,維持時間比較長,其影響一般為3~5天,甚至更長。俗話說,“東北冷渦性無常”,在它旋轉的過程中,會有一股股冷空氣“甩”出來,形成低溫、連陰雨、冰雹和雷雨大風等強對流天氣,造成災害。