變壓場

變壓場

氣壓隨時間變化的量稱為氣壓變數,簡稱變壓。變壓場是空間各點氣壓隨時間的變化在某位面上的分布情況。鋒面邊界變壓梯度不連續,變壓風也不連續;地面鋒區中,等變壓線密集,鋒區外,等變壓線稀疏,變壓值比較小。

1.allobaric field

2. 氣壓變化值的空間分布狀況。

簡介

氣壓變化的空間分布即謂變壓場。往往用繪一定時段的等變壓線圖來表示。變壓場反映了氣壓系統的發展、移動和空氣的輻合、輻散、密度平流在情況。故能指示未來短時間內氣壓變化的趨勢,是預報地面天氣系統的移動與發展的重要依據。

在天氣學中,除氣壓場外,還廣泛地研究氣壓變化的場,即變壓場。等變壓線是聯結氣壓變化相同的各點的線。變壓圖是根據某一時間間隔(成為變壓圖的間隔)內氣壓變化量的記錄來繪製的。採用的間隔有3、6、12和24小時。3小時的等變壓線就是氣壓傾向等值線(等傾向線),根據氣壓傾向的符號和變數值(app)的紀錄把它畫在天氣圖上。凡屬定時的所有天氣圖上都繪有這種線。3小時等變壓線是每隔1-2毫巴氣壓變化值繪一根的黑色點線。它們都是閉合的曲線,形成降壓或增壓區(中心、源地)。在降壓中心用紅色筆寫上Ⅱ(降)字,在增壓中心用藍色筆寫上P(增)字,並在中心處註明氣壓變化的符號和最大數值。

其他間隔的等變壓線繪在填有該間隔內氣壓變化值的專門的圖上。

在專門的等變壓線圖上,一般負值等變壓線是用紅色鉛筆繪出,而正值等變壓線是用藍色鉛筆繪出。零值等變壓線繪雙線,靠負值一邊繪紅色,靠正值一邊繪藍色。

變壓梯度是表示變壓場的重要特徵。它是在等變壓線的法線方向上1個經度的距離內氣壓變化值之差。

鋒附近的變壓場

鋒線附近的變壓場,一方面決定於低壓槽的移動,另一方面決定於低壓槽的加深或填塞。

氣壓的平流變化,決定於等壓線的分布跟槽線的移動方向間的關係,冷鋒後為冷平流,因此,鋒後氣壓傾向為正值;暖鋒前為暖平流,因此,氣壓傾向為負值。

如果鋒線附近的氣壓平流變化上,重疊著氣壓動力交化(發展變化)。則鋒附近變壓中心分布一般仍是保持著平流變壓的特點,但是變壓中心的強度可能有很大的變化。有時候,甚至會使變壓的符號發生改變。如果低壓槽很快加深,則在冷鋒後面可能出現降壓區,如果低壓槽很快填塞,則暖鋒前面可能出現升壓區。

就靜止鋒而論,是不會產生氣壓的平流變化的,升降壓的現象只可能由於鋒附近氣壓場的總的演變而產生。因此在靜止鋒上氣壓傾向近於零值(在氣壓場演變不大的情況下),或者在鋒兩側變壓為同一符號。數值相等。 ’ ’ 上述變壓分布,當鋒過測站時也反映於氣壓自記紙上,出現明顯的曲折現象。相反的,利用它可以在天氣圖上決定移行中的鋒的位置:

1.在相當於鋒前

2.在鋒過後3小時內

3.鋒至少在3小時內過境

以密度的零度不連續面模擬鋒面時,鋒面附近變壓場特徵

變壓場 變壓場
變壓場 變壓場

空間各點氣壓隨時間的變化在某位面上的分布情況稱為變壓場。在日常工作中,所用的是3h變壓△與24h變壓△在地面上分布的變壓場。

在平坦的地面上垂直速度為零時,地面氣壓變化由兩項因子造成:

(1)第一項為地面以上整個氣柱中密度平流(通常亦稱為熱力因子):因為在相同的氣壓條件下冷空氣密度比暖空氣大,放整個氣柱中以冷平流為主時地面氣壓將上升;若暖平流為主時則地面氣壓將下降。暖鋒前有暖平流故地面減壓,暖平流愈強,地面降壓愈多;冷鋒後有冷平流故地面加壓,冷平流愈強,地面加壓愈大;冷鋒前和暖鋒後或靜止鋒附近因為溫度平流很弱,故由密度平流所引起的變壓不明顯。

(2)第二項為地面以上整個氣柱內速度水平散度的總和:若整個氣柱散度總和淨值為輻散,氣柱內質量減少,地面氣壓下降;若散度總和淨值為質量輻合,地面氣壓上升。這一項通常稱為動力因子。假設鋒面前後的氣團中各地動力因子作用都差不多,那么由密度平流所引起的鋒面兩側的地面變壓場就有這樣的特點:在暖鋒前有暖平流,故有負變壓,在暖鋒後的暖區中,平流很弱,故變壓很小。同理,在冷鋒後有正變壓,而鋒前變壓很小。如果再附加上氣壓變化的動力因子及日變化等(這些因子引起的氣壓變化在鋒前後差不多),那么不管變壓的絕對值如何,對冷、暖鋒來說皆有:鋒前的變壓代數值小於鋒後的變壓代數值。靜止鋒兩側的變壓相差很小。移動鋒面引起的變壓差,隨著鋒面移速、鋒面坡度及鋒兩側氣團密度差的增大而增大。

以密度一級不連續面模擬鋒面時,鋒面附近變壓場的特徵

在密度一級不連續面中,鋒區附近的氣壓梯度是連續的。在地面鋒區中,等變壓線密集,在鋒區外,等變壓線稀疏,變壓值也較小。

但地面圖上實際鋒區的寬度太窄,變壓記錄也不夠密,通常就把等變壓線分析得均勻分布。但是從許多較強的冷鋒經過測站時的氣壓自記曲線可以看出,在冷鋒過境的短時間(幾十分鐘或1~2h,視鋒區寬度和鋒面移速不同而定)氣壓有急升(陡升),而後氣壓又轉變為緩慢上升,說明鋒區邊界附近存在變壓梯度不連續現象。

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