鋒面雲

鋒面雲

鋒面雲同大氣中鋒面伴生的、由各種高度各種雲狀以相當固定的配置組成的雲系,可以從地面的連續觀測、天氣圖、飛機探測、雷達探測和衛星雲圖中清楚地看到。鋒面雲系中雲狀的典型配置為暖鋒雲系、錮囚鋒雲系、冷鋒雲系。

基本介紹

  • 中文名:鋒面雲
  • 外文名:frontal cloud [system]
  • 學科:大氣科學
  • 來源:大氣鋒面
  • 觀察途徑:地面連續觀測、天氣圖
  • 典型雲狀:暖鋒雲系、錮囚鋒雲系、冷鋒雲系
定義,形成機理,典型雲狀配置,暖鋒雲系,錮囚鋒雲系,冷鋒靜止鋒雲系,天氣影響,微結構,

定義

鋒面雲(frontal cloud [system])同大氣中鋒面伴生的、由各種高度各種雲狀以相當固定的配置組成的雲系。

形成機理

在大氣鋒的附近,由於氣流在鋒面的輻合、近地層的摩擦輻合和高空鋒區環流的作用下加速輻合,形成大範圍的垂直氣流,在整個對流層內沿鋒線長約2000km,寬約400km的範圍內形成由捲雲高層雲雨層雲以及積雨雲等各種雲狀組成的雲系,並產生大範圍的持續性降水。這個雲系可以從地面的連續觀測、天氣圖飛機探測、雷達探測和衛星雲圖中清楚地看到。

典型雲狀配置

圖1是洋面鋒面氣旋雲帶模型,它主要由冷鋒靜止鋒雲系、暖鋒雲系和錮囚鋒雲系三部分組成。

暖鋒雲系

活躍的暖鋒雲帶最寬,在雲圖照片上常呈現一大片高空捲雲覆蓋區,活躍的暖鋒具有強的斜壓性,由於暖鋒雲帶和暖鋒雲系相連線,因而就不易確定地面暖鋒(d)的位置。活躍暖鋒雲系由層狀雲組成,上面還有一層捲雲

錮囚鋒雲系

錮囚鋒雲帶是指從暖區頂端出發按螺旋形狀旋向氣旋中心的雲帶。暖鋒頂端的位置定在鋒面雲帶凸起部分即捲雲區的下面。目前氣象員分析錮囚鋒時,只把錮囚鋒畫到氣旋北部或西北象限中,並不把錮囚鋒繞到氣旋中心。

冷鋒靜止鋒雲系

在雲圖上冷鋒分為活躍冷鋒和不活躍冷鋒兩種。在500hPa槽線以東的冷鋒是活躍冷鋒,它是一條連續的、完整的雲帶,其平均寬度在3個緯距以上。雲帶的邊緣很清楚,尤其是靠近冷空氣一側邊界,最為顯著。雲帶為多層雲系,由穩定性雲和不穩定性雲組成。活躍的冷鋒與強的斜壓區相聯繫。在強斜壓區內一般有明顯的溫度平流(冷平流)和強的鋒垂直切變。高空風大體與活躍冷鋒相平行。
圖1 洋面上鋒面氣旋雲帶模型圖1 洋面上鋒面氣旋雲帶模型
在500hPa槽線後面的冷鋒段為不活躍冷鋒,鋒面雲帶與活躍冷鋒有明顯的不同,常出現狹窄而不完整且破碎或斷裂的雲帶。不活躍冷鋒的斜壓性比較弱,因而冷平流和風的垂直切變甚小,高空風大體與鋒相垂直,所以雲帶斷裂,這種雲帶主要由低層的積狀雲層狀雲組成,而中高雲很少。有時也可出現一些捲雲。在陸地上,不活躍冷鋒可以無雲或雲量很少。
當活躍的冷鋒移動甚緩或變成準靜止鋒時,從鋒面雲帶南部邊界伸出一條條積雲線(e),這些枝狀雲系可用來定鋒面南部副熱帶高壓脊線位置(f)。在活躍的準靜止鋒中,高空風基本與鋒平行,雲圖上表現為一條寬的雲帶,在一定條件下,這類準靜止鋒面雲帶上可以發展出氣旋波。不活躍的準靜止鋒,一般出現在較低緯度,雲帶走向大體上是東西向的,鋒區中雲帶斷裂,趨於消失,雲帶中只有高雲。
當大氣不穩定時,還在地面鋒線附近形成積雨雲,伴有雷陣雨甚至冰雹

天氣影響

鋒面雲系中的垂直氣流速度一般為100-101cm/s,但局部地區存在著0.1-1m/s的較強垂直氣流,相應地面的雨強為101mm/h,其水平尺度約為50km。按其相對於天氣系統的位置稱為暖鋒雨帶、暖區雨帶和冷鋒雨帶等。還有一些水平尺度為100km、上升氣流速度為1m/s的小尺度結構,如高空降水生成泡、地面冷鋒附近的強對流(冷鋒窄雨帶)等。

微結構

鋒面雲系中有冰晶雲混合雲水雲。雲中冰晶形狀和濃度可以有很大的時、空變化。混合雲匯中的水滴半徑和濃度都比較小,含水量僅為10-2——10-1g/m3。鋒面雲系的微結構不但決定於空氣溫度和降水的發展,而且決定於雲系所處的發展階段和雲系內部的混合和傳輸。

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