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楼主: li0627
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[天气图分析] 2010年小寒节气天气图分析试练帖(1月6日)

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发表于 2010-1-9 14:56 | 显示全部楼层
500Hpa半球形式:A东亚大槽;B:洋中槽;C北美槽;D:欧洲槽;E:阿拉斯加暖脊
菲律宾以东为一副高,大西洋中为一副高(5914位势米),北美冷涡(5245位势米)与格陵兰以南的高压(5566位势米)为一偶极子,乌拉尔山的高压(5509位势米)及鄂海高压(5438位势米)与南面两冷涡(5251位势米和5219位势米)成偶极子,极涡主体在加拿大北部。太平洋洋中槽加深,阿脊加深。 500Hpa1.gif
阻高成因:原西欧脊前低槽向西南伸展,与北美大槽联合,脊后暖高被孤立成阻高;乌脊前贝湖槽向西南发展,与西欧大槽打通,脊后暖高孤立出成阻高;原洋中槽向西南伸展与东压大槽联合,鄂海高压后退,阻塞形式建立
东亚500Hpa:最北部为一阻高,贝湖以西为一冷涡,孟湾为一槽 500HPA.GIF
850Hpa:中国西北部,及华南地区为未来降水区域,西北是因里海以东低涡东移,华南地区为短波槽(700Hpa)和孟湾槽共同影响造成降水,
华北地区晴天,华南地区降雨或雪。 850HPA.PNG
地面形式:冷锋移动情况 surface.PNG

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发表于 2010-1-9 14:59 | 显示全部楼层
1、500半球:
a、北亚极涡不断分裂东移南下,乌山脊位不断东移并与鄂海阻塞单体打通,形成阻高。北美东岸极涡东移北收,格陵兰阻高东移加强北大西洋高纬暖脊,西欧大槽不断加深东移。
b、低值系统:贝湖以西的极涡和东移至北海道的原东北涡,北欧斯堪的纳维亚的极涡,北美北冰洋沿岸的极涡,北美东岸的极涡,阿留申群岛以南的低涡。
   高值系统:北大西洋阻高,北亚的阻高和鄂海阻高。低纬度的太平洋副高和大西洋副高。
   偶极子:北亚的阻高和鄂海阻高、贝湖以西的极涡和东移至北海道的原东北涡,北大西洋阻高、北欧斯堪的纳维亚的极涡。
c、 500半球.jpg
d、北亚的阻高和鄂海阻高:乌山脊位东移过程不断加强,并与鄂海阻塞单体打通,形成闭合阻高。
   北大西洋阻高:北大西洋暖脊强烈北伸后被北美东移极涡切断。
e、北半球极涡不断分裂东移南下,东亚大槽、北美大槽、西欧大槽不断加深东移,槽后气流不断的把北方的冷空气引导南下,导致各地出现寒冷天气。


2、东亚100-300hpa:
a、100hpa东亚极涡偏心东北亚。
b、200hpa贝湖以西的极涡不断分裂东移呈带状分布,北亚的阻高和鄂海阻高相互打通且之间有暖脊发展。巴湖以北有暖脊发展。
c、北支急流绕支北海道附近的低涡(温带气旋),气流被气旋东南侧的南到西南气流引导向东北方向移动。


3.东亚500hpa层面:
a、北亚阻高、贝湖以西的极涡、青藏高原南部的小槽、南支槽
b、 500东亚.jpg
c、极涡位置偏南,不断把高纬度的冷空气引导南下,是典型的气候带漂移。


4.东亚中、低层面和地面:
a、700、850、925hpa三个层面我国南方、东北和新*疆北部有大片湿区覆盖,700hpa我国南方有小槽东移,700、850hpa新*疆北部处在低压的南侧,所以未来48小时内新*疆北部、东北地区、我国南方等地将会出现雨雪天气。
b、华南:沿海出现东风回流,带来充足的水汽,出现降雨。华北:等温线密集,正受冷空气影响,吹北到西北风,天气晴朗。
c、 850.jpg
d、亚洲地面冷空气主体位于西伯利亚,中心位势1065,东亚几乎在冷高压的控制下,冷高主体在俄蒙边境,中心位势1049,另有两个高压单体在华北南部(1035)和高原西部(1032)。由于冷高压主体不断分裂高压单体东移南下,也就是“生蛋”,东亚未来将继续受到冷空气的频繁侵袭。

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 楼主| 发表于 2010-1-10 20:59 | 显示全部楼层
还有两个小时左右,本次试练就截止。剩下的时间,估计没有人继续回答了,那就先开放所有人的回答吧。

我的答案将在23点左右发布。

先推荐大家看看r6144和z版的回答。

然后指出liuxinmin的一处比较大的错误:槽线是自低值系统指向高值系统的,而不是反之。你那么画,槽不槽,脊不脊的,莫名其妙。而且,锢囚锋不是那么画的,可以参考850hpa原图中海上气旋已经有标注的锢囚锋。
 楼主| 发表于 2010-1-10 23:03 | 显示全部楼层

1.半球天气形势试练。

OK,时间截止,现在发布我个人作的答案。

现在,给出1月4日和1月6日00UTC的北半球500hpa层面等压面高度场和温度场形势图,以及6日00UTC的24小时变高变温图。

a.请描述1月4日到6日,北半球对流层中高层主要天气尺度系统的演变情况。




首先,在500hpa半球图中,在中高纬度地区,基本稳定的主要天气尺度系统,有极涡、冰岛阻高、乌山脊(北亚阻高)、远东阻高(原极高,现鄂海阻高),以及北美东岸、北欧、东北亚、阿留申四大强冷涡。简单来看,是五大强低值系统(冷性),三大强高值系统(暖性)。

按照老将的风车说法,极涡是风扇中心,四大强冷涡是风扇扇叶,形成一个超级大风车,由于与切断冷涡相伴形成的阻塞高压的存在,西风经向程度极其剧烈,气候带南漂的特征格外显著。

冰岛阻高和大西洋西岸的冷涡成偶极子,北亚阻高(或者说乌山阻高)和鄂海阻高打通之后和蒙古-东北亚的冷涡成偶极子。

4日到6日,乌山脊东移并在中亚获得动力发展,并最终形成北亚阻塞高压。原处在楚科奇-阿拉斯加一带的极高,流入鄂霍次克海,使鄂海也出现阻塞。北亚阻高和鄂海阻高连成一体,相互打通,将原就偏于贝加尔湖以东的极涡副中心切断。原极涡副中心演变成切断强冷涡之后,又与出海的原东北涡连成一体,形成切断偶极子,与阻高相对。这就是老将所说的“东亚环流进入缠绵偶极子状态,地面‘生蛋’的经典形势形成”。

这意味着什么呢?西风经向程度将更趋剧烈,而不是所谓官方说法的“西风活动将趋于减弱”。

除了东亚,北欧的切断冷涡维持少动,也给欧洲带来剧烈的寒冷天气。导致欧洲切断得以维持,原因是其上游的冰岛阻高-大西洋西岸强冷涡的偶极子的相互正反馈。这么极端的偶极子对峙,相互反馈并激发上下游维持剧烈振荡形势的情况,是非常罕见的,显示着气候的极度异常。

在可预期的时间内,这样的形势基本不会改变。剧烈的西风经向程度,只会是愈演愈烈。同时,平流层的温度,也可能有支持这个形势的变化。概言之,小寒节气,精彩还在后头,寒冷将成为今年一月份甚至全冬的主调。

其实,6日的试练,答案参考5日老将的回答就能抓出个八九不离十的了,前提是你要看得懂他在说什么。


b.用冷色圈圈标出1月6日北半球的低值系统,用暖色圈圈标出北半球的高值系统。分别说明,各个圈圈各是什么,哪几对高低值系统互为偶极子。


如上图所示。红色圈圈是三大阻高,五大蓝色圈圈是冷涡风车。其他的详见上一小问的答案。

c.以582dagpm为南界,在6日的图中,用带箭头的蓝色曲线,标出东亚大槽、北美大槽、西欧大槽,以及太平洋洋中槽的位置;并用不带箭头的蓝色短线标出南支波动。


如上图所示。带箭头的蓝色曲线是大槽的基本位置。其中,东亚区域虽然槽线明显,但是实际上并非连续的长波槽,而以间断的北-中-南支短波槽为主,因此大槽用虚线表示。

d.标出主要暖脊的位置,并解释三大阻高中心的成因。


三大阻高分别是冰岛阻高、北亚(乌山)阻高和鄂海阻高。

冰岛阻高(或者说大西洋阻高)和大西洋西岸的切断冷涡互成偶极子的形势,从2009年12月31日就已开始。基本上,由于偶极子之间的相互正反馈,使这对矛盾统一体得以不断维持。切断前方的暖平流(大洋中脊),北上支援阻高;而由于阻高的阻塞,切断东行迟缓,其后部,在极涡引出的深槽带来的强大冷性气流的支持下,也使切断冷涡得以维持。

北亚(乌山)阻高,是原来的乌拉尔山暖脊东移,和东北亚冷涡后部的动力性暖脊(表现为负涡度+暖舌)叠加而形成的。在叠加之下,北亚出现了闭合的位势中心,同时在其北部有正变高和正变温的中心。当然,从我所画出的中亚暖脊后方的虚线可知,支持北亚阻高的热力因素,来源于北印度洋的海温正距平。

鄂海阻高,是原极高(位于极圈之内的楚科奇-阿拉斯加阻塞高压),向西南移动,流入鄂霍次克海而形成。同时,出海的东北涡前的暖平流,也使阻高获得支持。当然,这主要还是一个“外来”的阻塞。

目前,北亚(乌山)阻高和鄂海阻高相互打通,连成一体,同时原极涡副中心的后路完全被截断,变成切断强冷涡,从北海道以东到贝加尔湖以西。两者互成偶极子,相互辉映并维持。暖性阻高在北,冷性切断在南,将迫使切断逐渐南移,同时在频繁的南支波动的配合下,西风经向程度势必有增无减。

e.根据4-6日的半球天气图实况,说明导致东亚-西欧-北美三大核心区域同时遭受寒潮侵袭的直接原因。


如前所述,超级大风车振荡+阻塞切断超级偶极子+平流层温度异常,四大风扇扇叶均在偏南的位置(亚洲50°N,北美45°N!西欧位于西风大槽槽底和槽前,太平洋洋中切断也偏南),这就是气候带南漂的表征。原来应该处在副极地的极锋气流,在东亚已经和高原西风北支气流重合。西风随着气候带漂移,向南摆动,同时有许多波动不断产生(“西风同步南摆多波动”),引导前期堆积的强大冷源不断南下,形成寒潮。由于气候带均已相当偏南,因此,在东亚-西欧-北美三大核心区域,寒潮几乎是同时侵袭,寒冬和哥本哈根的吵闹,形成鲜明的对比。

说实话,我个人都有点怀疑,全球是否还有暖化的趋势了。
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 楼主| 发表于 2010-1-10 23:07 | 显示全部楼层

2.东亚100-300hpa层面(平流层底到对流层高层)形势试练。

a.在100hpa层面,东亚区域的极涡分布形态是怎样的?(请注意,极涡主体并不在亚洲)



100hpa极涡在半球为绕极型。在东亚区域,15720位势米等位势线段在外兴安岭向东南倾斜,同时在中国东北境内有闭合暖心存在。这显示在对流层中高层,有分裂的极涡副中心偏于东北亚一带。极涡或者强冷涡,在平流层底,因为位势低,同时大气稀薄,空气反而是“越低越暖”的,对应的是暖心,而不是冷心(在对流层高层以下,强冷涡则对应冷心)。

此外,在贝湖附近,有暖舌和稀疏的高度脊存在。这是北亚阻高在平流层底体现。

b.请描述在200hpa层面,在50°E到160°E的经度范围内,40°N以北区域的主要槽脊系统,和阻塞、低涡分布形态。



如图所示,标注的直线和圈圈,分别为咸海附近的图兰槽、巴尔喀什湖附近的中亚暖脊、贝加尔湖以西的切断冷涡中心、黑龙江省一带切断的冷涡中心、日本附近的对流层高层小槽、北海道以东的温带气旋、气旋前部的暖脊、鄂霍次克海的鄂海阻高、西伯利亚一带的北亚阻高。

在这一层面上,两大阻高打通连成一体,而两大切断冷涡,也形成一个完整的大的位势闭合圈,两者互为偶极子。

值得一提的是,在这个层面,基本上也是暖心对应较低层面的冷性系统。如图兰槽、两大切断冷涡、日本附近的小槽、堪察加半岛以东的温旋,都对应暖心。而鄂海阻高,作为较低层面的深厚暖性系统,反而对应一个冷心。

北海道以东的温带气旋附近,等温度线出现了折角。这说明,温带气旋带来的南北能量交换,一直可以到这一个层面。


c.请解释为什么在300hpa层面,北支(极锋)急流轴在日本本州附近,折向东北方向。




答案很简单:第一,图中蓝色圈圈是一个切断的低值系统闭合圈,是气旋性流场,因此急流在其东南侧有逆时针式的转变;第二,162°E附近有高空暖脊,对急流产生“阻塞”的影响,使其绕流。
 楼主| 发表于 2010-1-10 23:11 | 显示全部楼层

3.东亚500hpa层面(对流层中高层)形势试练。

a.以90°E为一个基准线,自北向南描述这条经线上的各个系统。



在90°E,自北向南分别是北亚阻高,中心5544位势米;贝湖西面的切断冷涡,中心5182位势米,对应冷心;高原以南是南支槽,槽线的曲率颇大。此外,中亚暖脊也值得注意(75°E附近)。在暖脊的东侧,包括90°E在内,是大致平行的等高线,自西北向东南倾斜。这样,高空是西北气流为主,天气大体寒冷(虽然由于中亚一带经常有暖脊动力生成并进入某自治区,使得当地气温正距平,但是这个“暖”还是相对而言的,地面天气仍然非常寒冷)。

b.分别以546dagpm,564dagpm,576dagpm作为北支、中支、南支的代表,标出东亚区域的西风流场。




如图所示。其实西风流场的基本方向,是和等位势线大致重合的。

c.通过6日00UTC时次的东亚500hpa图,说明为什么目前的环流形势,是典型的气候带漂移。


在冷源的策源地之一的西伯利亚一带,高空形成了深厚的暖性阻高,并与原已相对南漂的分裂极涡单体对应的低值系统闭合圈形成偶极子,反馈维持。鄂海阻高是极高流入(“外来”)而成的,这都是气候带漂移的表现形式。

气候带漂移,是气候异常的显著体现。

由于50°N甚至更南地区为冷涡所盘踞,且阻切互成反馈,东亚北部地区是稳定的西北气流,南部地区也有南支波动配合多阴雨天气,整个东亚都笼罩在寒冷之中。这样一来,与人们“暖化趋势下多半暖冬”的“主流”认知,是相冲突的。可见,气候异常的情况下,不可想当然耳地将“暖化”的观点生搬硬套,否则即便是官方,宣传和预测都会出错,甚至取得反效果(让越来越多的人反而不相信全球暖化)。
 楼主| 发表于 2010-1-10 23:16 | 显示全部楼层

4.东亚中、低层面和地面气压场形势试练。

a.通过700、850、925hpa三个层面的等压图和地面气压场形势,指出1月6日00UTC开始的48小时内,中国境内可能出现降水的区域,以及造成降水的系统。



首先看850hpa的主要湿区位置,是在中亚(与图兰气旋配合),东北地区(冷高前部、日本东北部气旋对应的低压区的后部),以及江南华南地区。

水汽通道方面,孟加拉国和印度东北一带,有暖低压存在,逆时针流场引入西南气流,向华南江南一带输送水汽和热量(路径较南);图兰气旋高空是小槽,将随西风东移,移入中国新疆北部。


700.png

然后看700hpa层面,湘赣一带有一小槽,同时南岭-云南-孟加拉国-藏区一线特别标注了一条等高虚线。这条虚线一方面暗示了水汽的输送通道(在其南侧),也说明南岭一带有切变和辐合产生。在这个层面,东北地区的湿区范围稍大一些。


925.png

925hpa,中国大陆境内的冷高压呈靴形。顺时针流场给华南带来一定的东风,与西南气流产生切变。


最后看地面气压场,图兰地区和北疆都有低压区存在,两低压区有趋于合并的态势,则图兰气旋将东移进入北疆。我国东北地区位于温带气旋泛低压区的后部,和西伯利亚强大冷高的前部。

综合四个层面,值得关注的系统,主要是华南南岭一带的锋面气旋切变,图兰东移的温带气旋,以及海上温带气旋的后部。因此:①华南在较强冷空气南下和西南气流、东风气流的气旋切变的情况下,普遍会有阴雨天气,并伴随气温的较大幅下降。南岭北侧,由于高空小槽的存在,也会有局部的阵性降水。②图兰气旋东移,北疆会出现暴雪。实况是,暴雪之后,新疆北部积雪程度相当惊人。③东北地区位于气旋后部和冷高前部,会有阵性降雪出现。

b.根据850hpa层面的形势(温、高度场),分别说明华南和华北将各是什么天气。


850hpa上,0℃等温线已经在浙南-湖南一线,同时江南和华南存在广泛的湿区(气温露点差小于3℃)。从测站的风向来看,大致在南岭一带,存在风向切变,说明这里有辐合存在,呈气旋性涡度。等温线在南岭附近十分密集,可知冷空气在南岭北侧堆积,并逐渐渗透南下。因此,华南普遍会出现阴雨天气,并伴随气温较为剧烈的下降。实况也正是如此,在7日,广东全省发布了黄色寒冷信号。

华北一带,等温线也比较密集,也和高空等高线一样大致呈西北-东南向。可知华北此时以西北流场为主,西北风将蒙古一带的冷气团继续刮向北方地区补充,使得当地以寒冷为主。配合地面气压场,华北已经有一个“生蛋”而出的分裂冷高单体存在,在冷高控制下天气转晴,夜间辐射降温会很显著,将冲刷今冬气温的新低。850hpa的-18℃等温线通过北京,夜间配合辐射降温,北京可以刷新近年来的最低气温极值。

c.标出850hpa层面,海上温带气旋,以及中亚温带气旋的锢囚锋面的情况。


如上图所示。海上温带气旋,其实在这个时刻的850hpa上,已经标出了锢囚锋面(暖锋在东,北上;冷锋在南,东下)。一般的,暖锋是和通过气旋中心向北突出的等温线基本重合的(暖平流);冷锋则与气旋中心或者附近的大致北-南向的等温线基本重合(冷平流),如图兰气旋的标注所示。

d.根据地面气压场,描述东亚大陆冷空气的情况。(提示,冷空气不一定只以冷高压为表现形式;另外,最近流行的词是:“生蛋”。)


地面气压场来看,整个东亚地区都被冷气团所覆盖。冷高主题盘踞在西伯利亚,三个中心分别有1065hpa,1063hpa和1057hpa。高气压说明密度大的冷空气的堆积,表征着寒冷。冷高不断“生蛋”,在贝加尔湖东南部的冷高,也有1049hpa的高压;这个冷高再分裂南下一个小单体,中心在山东一带,有1035hpa。

从冷空气侵袭的路径来看,主要还是偏东。由于分裂出的小蛋南下,影响到包括华南、中南半岛地区的整个大陆南部地区,路径可以说是中东路。

不仅仅大陆上的冷高压表征着寒冷,在这个季节,低压也一样表征着寒冷。北冰洋沿岸,西伯利亚冷高主体的北面,是副极地低气压。图兰温带气旋1005hpa,带来中亚的暴风雪天气;北疆也有1014hpa的低压区,将被图兰气旋赶上并合并,暴雪也会随之移入中国新疆。

高原上空的1032hpa的冷高中心,其实可看可不看,对于海拔极高的高原地区来说,海平面气压场其实并不存在。但是,高原在冬季是冷源,这是一个基本的常识。

海上锢囚的温带气旋(紫色),本就是大陆出海的冷堆,不过是在海上获得了发展,使南北能量和动量得到交流。在气旋的后部,冷高的前部,也就是东北亚地区,等压线密集,风力较大,有阵性降雪。

大陆上空的小冷高,立足华北,向南渗透。冷高小脊的南侵,已经渗透到了中南半岛,连越南、老挝等热带地区的北部,也受到了这一次中东路较强冷空气的影响。

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 楼主| 发表于 2010-1-10 23:26 | 显示全部楼层
答案已经公布完毕,各位回答的会员也已经获得加分鼓励。

希望这次试练,对参加的会员能有帮助。谢谢。
发表于 2010-1-11 01:40 | 显示全部楼层
终于看完了,受益匪浅!谢谢各位了!:y13:y13
发表于 2010-1-11 13:00 | 显示全部楼层
外行来问2个问题:前几天在台风论坛看见北极冰化得一塌糊涂,这和今冬北半球异常寒潮有关吗?还有就是整个北半球都冷下来了,北极(北冰洋)还会重新冻上恢复到以往的极冰状态吗?
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