冷氣團

氣團形成之後，因大氣環流條件改變，離開源地而到達新地域時，如本身的溫度比到達區域的地面溫度低，即稱“冷氣團”氣團。

基本介紹

• 中文名：冷氣團
• 外文名：Cold air mass
• 強調：相對溫度
• 我國多在：極地和西伯利亞大陸上
• 天氣：雷陣雨天氣

概念

當冷氣團向南移行至另一地區時，不僅會使這個地區變冷，且由於氣團底部增暖，氣溫直減率增大，氣層往往趨於不穩定，有利於對流的發展，產生不穩定天氣，低層的能見度一般較好。冬、春兩季，由於冷氣團中濕度較小，常是乾冷天氣；夏季，若冷氣團中水汽含量多，常形成積雲和積雨雲，產生雷陣雨天氣。

冷氣團強調的是相對溫度，有時即使其溫度較高，但只要比到達地地面溫度低，仍是冷氣團。

活動在我國的冷氣團多在極地和西伯利亞大陸上形成。

特點

冷氣團是在西伯利亞大陸形成的，由於大陸的高氣壓，所以吹來的風都是乾燥的；暖氣團是由海洋上形成的低氣壓，由於來自於海洋，所以比較濕潤。

暖鋒是暖氣團主動向冷氣團移動的鋒。在鋒面兩側，暖氣團沿鋒面主動爬升，暖氣團推動冷氣團運動。

與此同時，冷氣團因氣溫相對較低，而導致氣壓較高，這樣氣壓較高的冷氣團具有一定的向氣壓較低的暖氣團運動的趨勢，但最終被主動向冷氣團運動的暖氣團頂回來了，因此形成一個環流。

不過這個環流的流向在不同的圖中可能不一樣，要想畫對，先要保證近地面的冷氣團流向朝向暖氣團，然後平行於鋒面上升，再畫出環流就行了。

冷鋒是冷氣團主動向暖氣團移動的鋒。在鋒面兩側，冷氣團推動暖氣團運動，暖氣團沿鋒面被迫爬升。

這樣主動向暖氣團運動的冷氣團就不會走回頭路了。

鋒面北側冷氣團中連續降雹環境場特徵及成因

研究背景

冰雹等強對流天氣是在一定的大尺度環流背景下，由各種物理條件相互作用形成的中尺度天氣系統產生的結果。研究冰雹形成和增長致災的機理，提出了新的“穴道”動力與微物理相互禍合的概念模型。利用三維冰雹雲模式，模擬了各類冰雹形成和增長的微物理過程，指出在雹雲發展階段早期，霞、凍滴和雨水的極大產生率均位於高度附近，這裡是雹坯及冰雹形成的源區。對冰雹發生的都卜勒天氣雷達特徵進行了詳細分析，研究了冰雹風暴發生、發展的雷達反射率因子和徑向速度等產品特徵，發現了一些有預報意義的因子。許多學者對華東地區冷渦槽後類冰雹成因進行了分析，指出強垂直風切變、中低層強的溫度直減率、低層切變線、幹線和地面輻合線是這類冰雹發生的有利的熱力和動力條件，給出了概念模型和相關的物理量閾值。研究在有利天氣背景下，強對流天氣多發生在急流與鋒面相互作用的濕度鋒濕區內斜壓不穩定的環境中。利用濕位渦理論研究雲南南部冰雹發現，冰雹發生在θ_se陡立密集區，濕斜壓渦度、傾斜渦度發展，MPV₂負值區南側或正值區北側利於冰雹發生。以上研究冰雹大多數發生在鋒前或鋒面附近的低層高溫高濕、不穩定環境中，對於鋒後濕冷環境條件下產生的冰雹，特別是南方大範圍持續性鋒後冰雹研究較少。同時由於對這類冰雹形成原因認識不足，造成對這類冰雹漏報。因此，研究利用常規觀測資料、NCEP/NCAR再分析資料，對2009年2月24日-3月5日我國南方出現鋒後連續冰雹天氣過程的特點、環流形勢及要素場特徵及形成機理、預報判據進行分析和探討，以期加深對此類過程的認識，並為此類天氣過程預報、預警提供參考。

環流背景

分析2009年2月24日-3月4日20:00（北京時，下同）500hPa歐亞平均高度場（圖1a）和逐日高空圖發現，歐亞中高緯上空為兩槽一脊的經向型環流（比冬季環流大）。

圖1

東亞大槽位於附近，3月3-5日有東亞大槽替換過程。我國上空40°N以北為西西北氣流，在青藏高原東部（甘肅到四川西部）有一低槽，整個青藏高原為大範圍24h負變高，在甘肅達到-3dagpm。孟加拉灣到中南半島為寬廣的低壓槽區。西南地區東部到長江中下游地區、江南、華南為明顯的東高西低形勢，並為強盛的西南氣流控制。副熱帶高壓脊線位於15°N，588dagpm線西伸脊點在122°-125°附近，與多年3月上旬平均位置相比，位置偏北偏西。10°-40°E、110°-160°E地區為大範圍24h正變高，中心達到10dagpm。平均氣壓場（圖1b）顯示，我國南方處冷高壓底部。從逐日地面圖分析發現，冷鋒從江南南部緩慢向華南和西南地區移動，2月26日-3月3日成為華南靜止鋒和滇黔靜止鋒，3月4-5日靜止鋒向南和西南方向移動，冰雹天氣過程結束。冰雹發生在鋒面北側冷氣團中，距地面鋒面300-600km。

研究結論

通過分析2009年2月24日-3月5日我國南方連續冰雹天氣過程，得到以下主要結論：

（1）歐亞中高緯度地區為兩槽一脊、副熱帶高壓偏北偏西偏強、中南半島為低槽區，青藏高原有5次短波槽東移、700hPa暖濕氣流勢力強盛，為此次南方典型的高架雷暴環流形勢，冰雹發生在地面鋒面北側冷氣團中。

（2）冰雹形成的不穩定條件來自500-700hPa弱對流不穩定和對稱不穩定。冰雹發生時，700hPa MPV₁、MPV₂、MPV都有近東西向鋒區形成或加強，冰雹位於鋒區南側，靠近MPV<0的區域。

（3）對流層中層強西南暖濕氣流在強鋒區上抬升，形成中層對流不穩定和對稱不穩定，當低槽移過強鋒區上空時，鋒面坡度變陡，上升運動加強，形成了我國南方的典型高架雷暴，冰胚在對流層中層增長而形成冰雹。

（4）這類冰雹落區的潛勢預報指標包括強水平溫度鋒區，700hPa和500hPaθse之差大於0℃或700hPa和500hPa溫度差不低於16℃，700hPa存在不低於20m×s^-1的西南大風軸，700hPa-850hPa強風速垂直切變區以及500hPa短波槽。