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热带气象学复习题1、简述地理学、气候学、天气学中“热带”的划分标准。1)地理学：是以回归线为界，把南北回归线所包括的地区(23.5°N～23.5°S)称为热带。2)气候学：把南、北纬30°之间的地区划为热带。3)天气学：是从热带天气系统活动及其对天气影响的角度来划分的。副热带高压脊线可作为东、西风的分界线，这也就是天气学的低纬度和中高纬度的分界线。2、请描述热带海平面气压场和流场的特征。低层气压场特征：①南北半球的海洋上均为常年存在的副热带高压，冬弱夏强主要是太平洋副热带高压和大西洋副热带高压②南北半球的大陆上冬季为冷性高压，夏季为暖性低压1月北半球：亚洲冷高压，北美冷高压南半球：南非，南美，澳洲均为热低压7月北半球：亚洲热低压，北美热低压南半球：南非，南美，澳洲均为冷高压③赤道附近为赤道低压带:信风赤道槽和季风赤道槽低层流场特征:南北半球气流向赤道流动形成热带辐合带①太平洋中部——美洲——大西洋为信风辐合带,常年位于5～10ºN②非洲——印度洋——南亚——太平洋西部为季风辐合带1月份位于10～20ºS7月份位于20～30ºN③季风区越赤道气流显著3、请描述低纬度地区对流层高层气压场和流场的特征。高层气压场特征:①东半球赤道两侧为两串反气旋环流带②西半球1月以西风气流为主，7月赤道两侧为两串反气旋环流③北半球夏季低纬度主要长波系统三个高压中心：南亚高压，西非高压，墨西哥高压两个长波槽：太平洋热带对流层高层槽、大西洋热带对流层高层槽高层流场特征——两类高空急流：①南北半球各有一支副热带西风急流（冬强夏弱南北位移）②北半球夏季，北非——南亚——西太平洋存在热带东风急流③亚洲低纬度地区，冬季副热带西风急流和夏季热带东风急流均为全球最强区4、简述低纬度地区经向剖面平均环流特征。低纬度地区主要有四支风系：1)深厚的热带东风。低层常年存在的偏东信风与副热带高压相联系的，并流向赤道的热带风系。2)赤道西风。主要是来自另一半球的信风转向而成与亚洲夏季风联系在一起，是一支浅薄的风系。3)还有两支是南北半球的副热带西风，这是出现在低纬度高空的两支最强的风系。5、热带大气运动具有哪些明显的地区特点？（1）热带大气静力稳定度要比中高纬度几乎小一个量级。实际上低层热带大气经常是位势不稳定的。（2）由于热带大气层结稳定度小，使得Ri数也比中高纬度小一个量级。这给热带地区的热量垂直交换和湍流输送提供了有利条件。（3）在热带地区，地转参数比中高纬度的特征值要小一个量级以上。6、信风逆温层的存在，对热带天气有何影响？除了造成干旱和把大气分割为干、湿层外，还起着对流性不稳定能量的储蓄和积累作用。当某一地区有较强的辐射增温或因地形抬升作用产生强烈的上升运动时，可使部分能量释放而产生雷雨。在热带扰动如台风，东风波等天气系统的作用下，常使较大范围的信风逆温层受到破坏，因而产生大范围的强烈天气，释放大量能量。在南北半球的信风气流辐合区的狭带上，由于强烈辐合上升，也能产生强烈的雷阵雨带。7、副热带急流风场结构、温度场有哪些显著特征？风场结构：副热带急流风场结构的一个显著特征，是它具有强大的风速垂直切变。在急流轴两侧，风速垂直切变的分布是不对称的，无论冬夏季，都是轴左侧的风速垂直切变大于右侧。急流的另一个特点是它具有很强的风速水平切变。在急流的冷侧为气旋性切变，暖侧为反气旋性切变，一般是反气旋性切变大于气旋性切变。急流两侧风速水平切变也是随急流强度的变化而变化的。急流越强，水平切变值越大。反之亦然。急流轴右侧的反气旋性切变大于左侧的气旋性切变，而且冬季的水平切变要比夏季大得多。温度场：从副热带急流的温度场可以看到，在急流轴下方，左冷右暖，水平温度梯度由南向北；轴上方则是左暖右冷，水平温度梯度由北向南。最大水平温度梯度区一般位于急流轴下方。可见通过南支急流有温度梯度的逆转，在最大风速层之上，纬向温度梯度的逆转被认为是急流的必备条件。观测表明：最大温度梯度正好与急流轴位于同一纬度，温度梯度零线通过急流核，零线所在的一个极大高度正好与急流核重合。温度递减率梯度在急流高度附近密集，在急流之上最大，与温带急流相反。在急流下边等温线明显集中，在急流轴北面等温线明显凸起，并且对流层中上部的垂直方向梯度大。8、简述热带东风急流的气候学特征。高空东风急流主要出现在西太平洋经南海、印度到北非大陆一带的热带对流层上层。这支急流在夏季位于5-20°N之间的100hPa附近，急流中心在10-15°N之间，平均风速约30m／s，最强可达50m/s以上。在南海及其邻近地区：夏季不是一支而是两支急流，北支位于15-20°N的100hPa附近，南支位于5°N附近的150-200hPa上空。5月份急流在南海南部建立，急流中心位于中南半岛南部；6月东风带发生一次明显调整，东风急流出现分支现象，风速中心也明显增强，除中南半岛外，在印度和阿拉伯两半岛南部也出现急流中心；7—8月东风急流表现最明显，两支急流由西太平洋经南海至中南半岛汇合，急流中心达到最强；9月急流开始减弱，分支现象消失；10月急流继续减弱，并退回至南海南部。中南半岛南端仍有风速中心存在。9、太平洋高空槽的进退和活动对整个太平洋地区的环流和天气有何影响？①太平洋高空槽中常有冷涡形成，这种冷涡不仅能直接产生坏天气，而且有时还可以成为热带气旋的初始扰动，对热带气旋的形成具有启动或触发作用。当冷涡势力向下伸展时，可以在低层或地面诱生出新的扰动。在有利的环境下，这些扰动可能发展成热带气旋。②太平洋高空槽的活动能改变热带扰动的环境流场，从而造成对扰动发展有利的环境条件。当高空槽显著西移和伸展时，槽底可达南海上空，使南海上空原来的东风气流被槽前的西风气流所代替。这样高空西风重叠于低空西南季风之上，便使得风的垂直切变大大减小，因而有利于南海热带气旋的发生发展。另外，当高空槽南侧的短波脊区叠加在低层辐合区之上时，高空辐散气流会导致辐合区中扰动的对流增强，同时，强的高空风还能把扰动上空多余的热量带走，这些都是有利于扰动发展的。③通过高低层环流的相互作用，对低层扰动或台风起到激发或抑制作用。当低层扰动(如东风波、低涡)或台风西移至TUTT槽前急流的南侧时，由于这里是反气旋性切变区，扰动的质量环流可以得到激发，使对流增强，云量增多，环流加强。当扰动移到急流轴及其北侧的气旋性切变区时，质量环流受到抑制，云量便减少，扰动减弱。10、简述热带太平洋上高空冷涡的一般特点。①冷涡的垂直轴一般是随高度增大而向西北方向倾斜。②较弱的冷涡只能伸展到700hpa，地面没有闭合环流，强冷涡可伸到地面，并在偏东信风气流中出现一个涡旋③高空冷涡在地面诱发的闭合或不闭合扰动，不能脱离冷涡而单独运动，它们常随高空冷涡东移而逆着低空东风气流向东移动。④冷涡云系分布决定于涡旋扩展的深浅及其在垂直方向上倾斜的程度。11、简述太平洋副高的结构。1)副高为稳定少动，常年存在，冬弱夏强的大型高压系统；副高脊线为西西南—东东北方向；在中低层脊线随高度，冬季向南倾，夏季向北倾2)副高强度：地面—500hPa随高度增强；500hPa强度最强；500hPa—300hPa随高度减弱3)副高温度场：深厚暖性高压；低层有逆温（下沉逆温）4)副高湿度场：中心干燥—晴天、高温(伏旱)；边缘湿区—阴雨天气（洪涝）；北侧为西风带天气，南侧为东风带天气5)副高风场：副高北侧为西风急流；副高南侧为东风急流；副高中心风速小6)副高涡度场：副高控制区为负涡度；副高南北两侧为正涡度7)副高散度场：副高中心和南侧—低层辐散，高层辐合。副高北侧—低层辐合，高层辐散。8)副高垂直速度：副高南侧下沉运动；副高北侧上升运动12、副热带高压位置的表示方法有哪些？1)在实际工作中，通常是用特征等高线来表示。例如，用500hPa图上的588位势什米等值线可以表示副热带高压边缘所伸展的范围。2)也有用高空西风零线来表示副热带高压脊线，它可以示出副热带高压的位置和长轴方向。3)根据卫星云图上的云系分布也可以确定副热带高压的范围，因为高压区内少云或无云，而其北缘通常是一条锋面云系，南面是热带辐合带云系，分析这两条云带，便可在云图上大致确定副热带高压的边界。13、简述副热带高压的形成与维持原因。副热带高压生成的最基本原因是地球自转及各纬度太阳辐射分布的不均匀性所致。①赤道附近低纬度地区空气受热上升至高空后，向高纬度方向流动。由于地转偏向力的作用，向北的气流产生西向风速，到达纬度越高，西向分速越大，向北的分速越小。向北分速随纬度增大而减小的结果便造成空气质量的水平辐合，致使地面气压升高，而在副热带高空水平辐合最强，由此在副热带地区形成高压。由于质量连续关系，高空北流的空气在副热带高压区内不断下沉，以补偿地面因辐散而外流的空气。②中纬度高空西风急流的空气与南面空气发生侧向混合，使南面空气获得动量，运动加速，因而使其原来的气压梯度力不能平衡加速后的地转偏向力，这样空气便往低纬度方向运动。然而，由于距离急流愈远，侧向混合作用愈小，所以空气向南运动的分速亦愈小，结果在西风急流的南边产生空气质量的水平辐合，导致地面气压增大，形成高压。同样由于空气连续的原因，高空向南运动的空气和来自赤道低纬的气流一道在副热带下沉，以补偿地面外流的空气，因而形成副热带高压。○3海陆分布造成沿纬圈方向不均匀加热，海陆分布对副热带高压形成起重要作用。14、为什么在南半球副热带高压冬季较夏季强，但在北半球情况却相反？南半球，Hadley环流对副热带高压的形成与维持起主要作用，而Hadley环流是冬季强，夏季弱，其冬季强度约为夏季的9倍，所以副热带高压强度亦应在冬季较夏季更强。北半球，各副热带高压单体却是夏季比冬季强。这说明南半球副热带高压的形成和维持基本上决定于Hadely环流；而北半球副热带高压的成长和维持却不完全如此，它可能还与高层大陆高压的影响有关。在200hpa上，南亚地区和墨西哥附近地区分别为质量源，大洋中部则为质量汇，由于夏季存在从青藏高压向东(西)的辐散气流和从墨西哥高压向西(东)的辐散气流，使在太平洋(大西洋)上空产生水平质量辐合，因而使大洋上的副热带高压增强。这可能是北半球副热带高压夏季比冬季强的重要原因。同样，由于青藏高压的影响，使南半球冬季(7月)，南印度洋高压比南太平洋和南大西洋上的高压更强大。15、简述西太平洋副高的变动与我国天气的关系。（1）当西太平洋高压脊伸入我国大陆时，由于高压内部下沉气流强盛，在它控制下的天气特点是晴朗少云、炎热、无风。（2）当西太平洋高压脊强大且控制时间长久时，就会造成严重的干旱现象。（3）而当控制我国的西太平洋高压脊东撤时，由于往往伴有低槽东移，有上升运动发展，所以如果大气潮湿不稳定，则会造成大范围雷阵雨天气。（4）当西太平洋高压脊向我国大陆西伸时，东南气流和偏南气流将大量暖湿空气向大陆输送，在流经冷洋面时，常形成我国东南沿海大范围的海雾。（5）当其北进时，我国华南地区为高压南侧的偏东气流控制，这时如伴有热带气旋、东风波等热带天气系统的活动，则可造成强烈的雷阵雨天气，并伴有打风。16、简述南海高压的活动特点。（在南海地区，冬半年经常出现一个闭合高压，即所谓南海高压。它也属于副热带高压，但与太平洋高压比较，其尺度小，强度弱，生命短，而且生消变化大，在500hpa上闭合环流最强。）特点：它经常活动于南海和中南半岛一带。夏季由于南海为西南季风所控制，一般不出现南海高压，只有当秋季来临，南支西风急流重建时，高压才出现。从每年9月到次年4月，都可有南海高压活动。平均每年可出现27个，平均各月有7天出现南海高压。1～4月在南海活动的高压较多，9～12月则以中南半岛高压较多。最大频率中心出现在中南半岛东南部和南海西部。南海高压平均维持3天左右，最长可达30天。南海高压形成后，多数是东移，经常与西太平洋高压合并，西移路径较少；有的呈准静止状态，常在原地消失，生命期较长的高压过程常出现多次摆动和打转。17、按形成原因，南海高压可以分为哪四类？①西太平洋副热带高压断裂型。由于西风槽东移或台风北上而使西太平洋副热带高压断裂，因而在南海形成闭合高压。前