高空鋒

根據鋒的伸展高度，可以將鋒分為：地面鋒（或低層鋒）和高空鋒（或高層對流層鋒）。高空鋒是指僅出現在空中，未延伸到地面的鋒。高空鋒存在於較高氣層上，而不與地面接觸的鋒。當它從某地上空經過時，能產生類似鋒面過境的天氣。

基本介紹

• 中文名：高空鋒
• 外文名：upperfront
• 位置：對流層上層
• 作用：強迫垂直運動、物質能量輸送
• 天氣：產生類似鋒面過境的天氣
• 結構：延伸至平流層，方向與對流層相反

概述

高空鋒（upperfront）存在於較高氣層上，而不與地面接觸的鋒。當它從某地上空經過時，能產生類似鋒面過境的天氣。主要位於對流層上層。它主要與急流和急流軸相伴隨。它對中緯度氣旋到對流尺度的天氣系統中的強迫垂直運動起著十分重要的動力作用。另外，高空鋒對對流層與平流層之間的物質和能量等垂直輸送起著重要作用。

高空鋒結構

利用安裝有氣象儀器的飛機對高空鋒系統進行直接觀測並與常規的探空資料結合起來，在當代高空鋒結構模型研究方面，取得了巨大進展。

如圖所示是飛機觀測和常規探空資料結果得到的結構模型示意圖。

高空鋒結構示意圖

在該模式中，鋒延伸至平流層中，且傾斜方向與對流層相反，位於對流層冷暖空氣之上的對流層頂分別與鋒帶的冷暖邊界相互聯結。

鋒生過程

對流層鋒生的機制用理想流體水平位溫梯度平方隨時間變化的方程表示成：

其中δ是▽θ與氣流匯集軸之間的夾角，D是變形參數，定義為：

其餘各變數如他們的常規意義。可見，（▽θ）²的變化是由水平散度和變形以及傾斜項引起的（分別對應方程中的三項）。特別是，當垂直環流是熱力反環流時（▽θ▽w>0）時，傾斜項引起鋒生作用。

D的定義

觀測研究揭示出：高空鋒通常在高度槽的上游發展，反環流（傾斜項為正）對這些鋒區的形成是很重要的。