高考地理必背知識點:氣旋和反氣旋

高考地理必背知識點：氣旋和反氣旋

2013-04-25 12:24

來源：網際網路資源

作者：

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　　對東亞氣旋發生情況的統計表明，無論冬夏東亞氣旋在30°～35°N和45°～50°N兩個地帶中生成的頻數最高，而這兩個地帶中前者與長江淮河流域的緯度相當，稱南方氣旋。後者則相當於我國的北部邊疆，稱為北方氣旋。夏半年北方氣旋發生的頻數比冬半年多;而南方氣旋則是冬半年發生的頻數大於夏半年;冬半年這兩個地帶中氣旋發生的百分比接近，而夏半年北方氣旋發生的百分比明顯比南方氣旋大得多。這種南北、冬夏氣旋發生頻數的不同與行星鋒區由冬季到夏季，從南到北的移動有著密切的關係。

　　另外，在太行山背風側的華北平原，日本海和巴爾喀什湖附近是氣旋發生頻數較多的地區。而 110°E以西、40°N以南，由於青藏高原的存在，大部分地區並無氣旋發生。這是因為當對流層中下層西風經過青藏高原時，分為兩支，北支在40°N以北甘肅一帶形成高壓或貝加爾湖高壓脊。南支西風經高原南側形成孟加拉灣低槽，槽前西南氣流向北侵襲我國。兩支氣流在110°E以東匯合，四川盆地成為高原東側的「死水區」，故這一帶沒有地面氣旋生成。但在南支氣流的北側，我國的西南地區，低層常形成一個個低渦，即西南渦，西南渦東移到110°E以東時，成為誘導地面氣旋生成的一個重要原因。對流層低層、高原北邊緣有時接連出現由西往東偏南方向移動的閉合小高壓，其直徑約為幾百到一千公裡。通常把這種高壓稱為蘭州高壓。這些高壓是形成江淮切變線的天氣系統之一。江淮切變線經常伴有地面靜止鋒，在條件合適時亦可能有地面氣旋波生成。

　　3.溫帶氣旋的經典模型

　　如圖4.16就是J.Bjerknes(1919)提出並經他和Solberg(1921，1926)稍加修改過的氣旋基本模式：其突出特點是溫帶氣旋形成於一條鋒面上，在這裡相鄰兩氣團之間絕大部分溫度對比集中形成一條狹窄的過渡層，按天氣圖尺度來看，實際上相當於一條溫度或密度的不連續線。

　　如圖4.16所示的氣旋模式中，氣旋表現為波狀，「暖區」介於暖鋒和冷鋒之間，根據云和降水的觀測，Bjerknes和Solberg發現，暖鋒雲系與傾斜的鋒面有密切的關係，兩者相結合的方式如圖4.16中的垂直剖面圖。在暖鋒上面，暖溼空氣沿著傾斜的鋒面爬升，並形成大片雲層。在冷鋒上空，高層冷空氣運動比低層鋒面移動快，從剖面圖上看，空氣有沿鋒面向下運動的分量，結果鋒面過境後不久，天空轉晴。但地面冷鋒處或地面冷鋒前不遠處，由於鋒面對低層溼空氣的抬升，而形成一條狹窄的降水帶。

　　圖4.16僅僅描述了溫帶氣旋在其發展中期某個時刻的結構，實際大氣中氣旋的發生發展要有一個從生成到消亡的生命史過程，挪威學派的經典概念模式認為在氣旋發生階段，可以把它看成是具有氣旋性切變的準靜止鋒上的一個小擾動，如圖4.17a、b。

　　初始小擾動一旦發生，暖空氣稍稍上升到冷空氣上面，波峰附近的氣壓就開始下降。在初始擾動發生以後，氣壓分布有利於在波峰附近形成一個氣旋環流。這種環流的一個重要特點(如圖4.17c)，是在波峰後面有一個從冷空氣吹向暖空氣的分量，而在波峰前面有一個從暖空氣吹向冷空氣的分量。冷鋒向前行進和暖鋒向東撤退，使整個鋒面波大致沿著摩擦層以上的暖區氣流方向前進。隨著初始擾動的振幅逐漸增大，同時氣旋中心的氣壓不斷降低，周圍的環流增強。而且可以看到冷鋒一般比暖鋒移動得更快。最後冷鋒追上暖鋒，暖空氣完全從地面抬升到高空。這種過程稱為「錮囚」，所形成的鋒稱為錮囚鋒(如圖4.17d)。在錮囚鋒的兩邊，冷氣團性質可以有所不同。氣旋發展到下一個階段時(如圖4.17e)，冷鋒追上暖鋒的地方(即錮囚鋒)離氣旋中心越來越遠，錮囚的範圍擴大，氣旋的範圍也變大，並轉變成對流層下部的一個大冷渦，但暖空氣仍然在其上空。最後氣旋大體上成為一個正壓渦旋，這時它喪失了鋒的特性，並且由於摩擦作用，氣旋逐漸消散，整個過程完結。

　　這個概念模型的一個基本特點，在於它說明在氣旋發生發展過程中能量的轉換問題。在錮囚過程期間，最初範圍很大的暖空氣區域逐漸減小範圍，並被入侵的冷空氣所替代。在氣旋中心附近，整個大氣的中心是降低了，所以位能減小，但同時氣旋系統的動能卻增加了。 J.Bjerknes和Solberg認為這種能量轉換作用適合於氣旋發生的過程。他們說，只有存在一定的氣團溫度對比(鋒面)的條件下，氣旋的動能才能增加，在氣旋變成完全錮囚的最後階段，氣旋不再發展，這被認為是由於氣旋中心附近氣團溫度對比已經減弱，沒有了有效位能的緣故。在這個階段所有的暖空氣都已經被抬升上去了，冷空氣下沉並在低層擴展到氣旋所佔的整個區域。由於我們不能把氣旋完全作為一個動力學和熱力學的閉合系統，所以氣旋發展中的能量過程實際要複雜得多。

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