状 4、高压脊 简称脊,是由高压延伸出来的狭长区域,在脊中各等压线弯曲最大处的连线叫脊线,其气压值 沿脊线向两边递减,脊附近空间等压面类似地形中狭长山脊。 鞍形气压场 简称鞍,是两个高压和两个低压交错分布的中间区域。鞍形区空间的等压面形似马鞍 以上几种气压水平分布型式统称气压系统。气压系统存在于三度空间中。由于愈向高空受地面影响 愈小,以致高空气压系统比低空系统要相对简单,大多呈现出沿纬向的平直或波状等高线,有时也 有闭合系统如切断低压、阻塞高压 三、气压系统的空间结构 气压系统存在于三度空间中,在静力平衡下,气压系统随高度的变化同温度分布密切相关。因 此气压系统的空间结构往往由于与温度场的不同配置状况而有差异。当温度场与气压场配置重合 (温度场的高温、低温中心分别与气压场的高压、低压中心相重合)时,称气压系统是温压场对称 当温度场与气压场的配置不重合时,称气压系统是温压场不对称 1、温压场对称系统 由于温压场配置重合,所以该系统中水平面上等温线与等压线是基本平行的。系统中包括暖性 高压、冷性低压和暖性低压、冷性高压 (1)暖性高压。高压中心区为暖区,四周为冷区,等压线和等温线基本平行,暖中心与高压中心 基本重合的气压系统。由于暖区单位气压高度差大于周围冷区,因而高压的等压面凸起程度随高度 增加不断增大,即高压的强度愈向高空愈增强。 (2)冷性低压。低压中心区为冷区,四周为暖区,等温线与等压线基本平行,冷中心与低压中心 基本重合的气压系统。因为冷区单位气压高度差小于周围暖区,因而冷低压的等压面凹陷程度随高 度增加而增大,即冷低压的强度愈向高空愈增强 (3)暖性低压。低压中心为暖区,暖中心与低压中心基本重合的气压系统。由于暖区的单位气压 高度差大于周围冷区,所以低压等压面凹陷程度随高度升高而逐渐减小,最后趋于消失。如果温压 场结构不变,随高度继续增加暖低压就会变成暖高压系统。 (4)冷性高压。高压中心为冷区,冷中心与高压中心基本重合的气压系统。因为冷区单位气压高 度差小于周围暖区,因而高压等压面的凸起程度随高度升高而不断减小,最后趋于消失。若温压场 结构不变,随高度继续增加,冷高压会变成冷低压系统 由上可见,暖性高压和冷性低压系统不仅存在于对流层低层,还可伸展到对流层高层,而且其 气压强度随高度增加逐渐増强,这类系统称为深厚系统。而暖性低压和冷性高压系统主要存在于对
6 状。 4、高压脊 简称脊，是由高压延伸出来的狭长区域，在脊中各等压线弯曲最大处的连线叫脊线，其气压值 沿脊线向两边递减，脊附近空间等压面类似地形中狭长山脊。 5、鞍形气压场 简称鞍，是两个高压和两个低压交错分布的中间区域。鞍形区空间的等压面形似马鞍。 以上几种气压水平分布型式统称气压系统。气压系统存在于三度空间中。由于愈向高空受地面影响 愈小，以致高空气压系统比低空系统要相对简单，大多呈现出沿纬向的平直或波状等高线，有时也 有闭合系统如切断低压、阻塞高压。 三、气压系统的空间结构 气压系统存在于三度空间中，在静力平衡下，气压系统随高度的变化同温度分布密切相关。因 此气压系统的空间结构往往由于与温度场的不同配置状况而有差异。当温度场与气压场配置重合 （温度场的高温、低温中心分别与气压场的高压、低压中心相重合）时，称气压系统是温压场对称。 当温度场与气压场的配置不重合时，称气压系统是温压场不对称。 1、温压场对称系统 由于温压场配置重合，所以该系统中水平面上等温线与等压线是基本平行的。系统中包括暖性 高压、冷性低压和暖性低压、冷性高压。 （1）暖性高压。高压中心区为暖区，四周为冷区，等压线和等温线基本平行，暖中心与高压中心 基本重合的气压系统。由于暖区单位气压高度差大于周围冷区，因而高压的等压面凸起程度随高度 增加不断增大，即高压的强度愈向高空愈增强。 （2）冷性低压。低压中心区为冷区，四周为暖区，等温线与等压线基本平行，冷中心与低压中心 基本重合的气压系统。因为冷区单位气压高度差小于周围暖区，因而冷低压的等压面凹陷程度随高 度增加而增大，即冷低压的强度愈向高空愈增强。 （3）暖性低压。低压中心为暖区，暖中心与低压中心基本重合的气压系统。由于暖区的单位气压 高度差大于周围冷区，所以低压等压面凹陷程度随高度升高而逐渐减小，最后趋于消失。如果温压 场结构不变，随高度继续增加暖低压就会变成暖高压系统。 （4）冷性高压。高压中心为冷区，冷中心与高压中心基本重合的气压系统。因为冷区单位气压高 度差小于周围暖区，因而高压等压面的凸起程度随高度升高而不断减小，最后趋于消失。若温压场 结构不变，随高度继续增加，冷高压会变成冷低压系统。 由上可见，暖性高压和冷性低压系统不仅存在于对流层低层，还可伸展到对流层高层，而且其 气压强度随高度增加逐渐增强，这类系统称为深厚系统。而暖性低压和冷性高压系统主要存在于对
流层低空,称浅薄系统 2、温压场不对称系统 是指地面的高、低压系统中心同温度场冷暖中心配置不相重合的系统。这种气压系统,中心轴 线不是铅直的,而发生偏斜。地面低压中心轴线随高度升高不断向冷区倾斜,高压中心轴线随高度 升高不断向暖区倾斜。北半球中高纬度的冷空气多从西北方向移来,因而低压中心轴线常常向西北 方向倾斜,而高压的西南侧比较温暖,高压中心轴线多向西南方向倾斜。 大气中气压系统的温压场配置绝大多数是不对称的,对称系统是很少的,因而气压系统的中心 轴线大多是倾斜的,系统的结构随高度发生改变的,气压系统的温压场结构对于天气的形成和演变 有着重要影响 第三节大气的水平运动和垂直运动 大气的水平运动对于大气中水分、热量的输送和天气、气候的形成、演变起着重要的作用。 作用于空气的力 空气的运动是在力的作用下产生的。作用于空气的力有水平气压梯度力、地转偏向力、地面摩 擦力,空气作曲线运动时还受到惯性离心力的作用。这些力在水平分量之间的不同组合,构成了不 同形式的大气水平运动 1、气压梯度力 气压分布不均匀产生气压梯度,使空气具有由高压区流向低压区的趋势。气压梯度力是一个向 量,它垂直于等压面,由高压指向低压,数值等于两等压面间的气压差(△P)除以其间的垂直距 水平气压梯度的单位通常用百帕赤道度表示。在低层大气,水平气压梯度值很小,一般为 l—3hPa赤道度,而垂直气压梯度在大气低层可达1hPa/l0m左右,即相当于水平气压梯度的10 万倍,因而气压梯度的方向几乎与垂直气压梯度方向一致,等压面近似水平。气压梯度是作用于单 位体积空气上的力。在气压梯度存在时,单位质量空气所受的力称为气压梯度力,通常用G表示。 虽然大气中气压梯度力垂直分量比水平分量大得多,但是重力与Gz始终处于平衡状态,因而 在垂直方向上一般不会造成强大的垂直加速度。尽管水平气压梯度力很小,由于没有其它实质力与 它相平衡,因此水平气压梯度力成为促进空气运动形成风和决定风向、风速的主导因素 通常,在同一水平面上,密度随时间、地点变化不很明显,因此水平气压梯度力的大小主要由 决定。只有当两个高度相差甚大的水平气压梯度力相比较时的差异才需要考虑。实际大气中经 常出现的数据是p=1.3×103g/cm3 Gn=7×10N/kg。当气压梯度力持续作用 3小时,可使风速由零增大到76ms。实际上地球表面经常存在着强大的高气压和低气压,其水平
7 流层低空，称浅薄系统。 2、温压场不对称系统 是指地面的高、低压系统中心同温度场冷暖中心配置不相重合的系统。这种气压系统，中心轴 线不是铅直的，而发生偏斜。地面低压中心轴线随高度升高不断向冷区倾斜，高压中心轴线随高度 升高不断向暖区倾斜。北半球中高纬度的冷空气多从西北方向移来，因而低压中心轴线常常向西北 方向倾斜，而高压的西南侧比较温暖，高压中心轴线多向西南方向倾斜。 大气中气压系统的温压场配置绝大多数是不对称的，对称系统是很少的，因而气压系统的中心 轴线大多是倾斜的，系统的结构随高度发生改变的，气压系统的温压场结构对于天气的形成和演变 有着重要影响。 第三节 大气的水平运动和垂直运动 大气的水平运动对于大气中水分、热量的输送和天气、气候的形成、演变起着重要的作用。 一、作用于空气的力 空气的运动是在力的作用下产生的。作用于空气的力有水平气压梯度力、地转偏向力、地面摩 擦力，空气作曲线运动时还受到惯性离心力的作用。这些力在水平分量之间的不同组合，构成了不 同形式的大气水平运动。 1、气压梯度力 气压分布不均匀产生气压梯度，使空气具有由高压区流向低压区的趋势。气压梯度力是一个向 量，它垂直于等压面，由高压指向低压，数值等于两等压面间的气压差（△P）除以其间的垂直距 离（△Z）。 水平气压梯度的单位通常用百帕/赤道度表示。在低层大气，水平气压梯度值很小，一般为 1—3hPa/赤道度，而垂直气压梯度在大气低层可达 1 hPa /10m 左右，即相当于水平气压梯度的 10 万倍，因而气压梯度的方向几乎与垂直气压梯度方向一致，等压面近似水平。气压梯度是作用于单 位体积空气上的力。在气压梯度存在时，单位质量空气所受的力称为气压梯度力，通常用 G 表示。 虽然大气中气压梯度力垂直分量比水平分量大得多，但是重力与 Gz 始终处于平衡状态，因而 在垂直方向上一般不会造成强大的垂直加速度。尽管水平气压梯度力很小，由于没有其它实质力与 它相平衡，因此水平气压梯度力成为促进空气运动形成风和决定风向、风速的主导因素。 通常，在同一水平面上，密度随时间、地点变化不很明显，因此水平气压梯度力的大小主要由 决定。只有当两个高度相差甚大的水平气压梯度力相比较时 的差异才需要考虑。实际大气中经 常出现的数据是 ρ＝1.3×10-3 g/ cm3， Gn ＝7×10-4N / kg 。当气压梯度力持续作用 3 小时，可使风速由零增大到 7.6m/s。实际上地球表面经常存在着强大的高气压和低气压，其水平