俯以察地——第三章 自然地理環(huán)境(15)

3.5? 天氣
我們經(jīng)常能感受到陰晴雨雪、氣溫冷熱變換等現(xiàn)象,這些在某一地方短時(shí)間內(nèi)大氣狀態(tài)及其變化的現(xiàn)象,稱為天氣(weather)。天氣瞬息萬變,具有不穩(wěn)定性。天氣現(xiàn)象和天氣變化是由大氣物理性質(zhì)和大氣運(yùn)動(dòng)所決定的,引起這種變化的各種尺度并具有一定結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的系統(tǒng),稱為天氣系統(tǒng)。
鋒
在一定空間范圍內(nèi),溫度、濕度等物理性質(zhì)相對(duì)均勻的空氣塊稱為氣團(tuán)。地表熱量、水分等條件不均,因此地球表層存在許多不同性質(zhì)的氣團(tuán),按照熱力性質(zhì)可以分為冷氣團(tuán)和暖氣團(tuán);按照氣團(tuán)形成的地理位置和下墊面,可以分為冰洋氣團(tuán)、極地氣團(tuán)、熱帶氣團(tuán)和赤道氣團(tuán)四種基本類型,前三種類型又有大陸性和海洋性之別。在同一氣團(tuán)內(nèi),由于其物理性質(zhì)相近,故具有相似的天氣現(xiàn)象。

氣團(tuán)形成后,由于環(huán)流條件的變化,氣團(tuán)會(huì)離開源地移動(dòng)到一個(gè)新的地區(qū),隨著下墊面性質(zhì)的改變,其物理性質(zhì)也會(huì)發(fā)生變化,這個(gè)過程稱為氣團(tuán)的變性,同時(shí)也帶來天氣的變化。
在氣團(tuán)的移動(dòng)過程中,不同性質(zhì)的氣團(tuán)相遇,也會(huì)產(chǎn)生天氣變化。冷、暖氣團(tuán)相遇,在它們之間形成的狹窄而又向冷氣團(tuán)傾斜的過渡帶稱為鋒(front),兩個(gè)氣團(tuán)的交界面稱為鋒面,鋒面與地面的交線稱為鋒線。

鋒是一個(gè)具有三維空間的天氣系統(tǒng),水平范圍可達(dá)幾百至幾千千米,但在近地面的寬度一般只有幾十千米。鋒在空間中呈現(xiàn)傾斜狀態(tài),并且傾向于冷氣團(tuán)一側(cè),傾角隨高度增加而變緩。鋒面兩側(cè)溫度、濕度、氣壓、風(fēng)等氣象要素具有明顯差異,鋒面坡度越大天氣變化越強(qiáng)烈。在鋒區(qū)附近,由于下部是冷氣團(tuán),上部是暖氣團(tuán),所以在垂直方向上,可能出現(xiàn)氣溫隨高度升高而增加的現(xiàn)象,是為鋒面逆溫。鋒一般落在低壓槽中,并且鋒兩側(cè)的風(fēng)呈現(xiàn)氣旋式的變化。

根據(jù)鋒兩側(cè)冷暖氣團(tuán)移動(dòng)方向和結(jié)構(gòu)狀況,一般把鋒分為冷鋒、暖鋒、準(zhǔn)靜止鋒和錮囚鋒。
冷鋒是冷氣團(tuán)主動(dòng)向暖氣團(tuán)移動(dòng)的鋒。由于冷氣團(tuán)占主導(dǎo)地位,其前緣插入暖氣團(tuán)下方,暖氣團(tuán)被迫抬升,推動(dòng)鋒面向暖氣團(tuán)一側(cè)移動(dòng)。冷鋒過境時(shí),如果暖氣團(tuán)中水汽充足,可能出現(xiàn)雨、雪天氣,主要發(fā)生在地面鋒線后。冷鋒過境后,冷氣團(tuán)替代了原來暖氣團(tuán)的位置,氣溫和濕度驟降,氣壓升高,天氣轉(zhuǎn)好。
冷鋒根據(jù)移動(dòng)速度的快慢可以分為第一型冷鋒和第二型冷鋒,它們二者的天氣有所不同。第一型冷鋒也叫緩行冷鋒,移動(dòng)緩慢,鋒面坡度較小。當(dāng)暖氣團(tuán)比較穩(wěn)定,水汽比較充沛時(shí),容易形成雨雪天氣,鋒線過境開始降水,風(fēng)速突然增大,天氣惡劣,此后天氣轉(zhuǎn)晴。第二型冷鋒也叫急行冷鋒,移動(dòng)快,鋒面坡度大。鋒前的空氣被快速抬升,形成范圍較窄、沿鋒線排列的積狀云帶,產(chǎn)生對(duì)流性降水天氣,特別是在夏季,對(duì)流旺盛,冷鋒移來時(shí),烏云密布、暴雨傾盆,但這種天氣持續(xù)時(shí)間較短,鋒線過后氣溫下降,天氣轉(zhuǎn)晴。而在冬季時(shí),由于暖氣團(tuán)濕度較小、氣溫較低,往往不會(huì)發(fā)展成不穩(wěn)定的天氣。


冷鋒在我國(guó)活動(dòng)范圍廣,是影響我國(guó)天氣的重要天氣系統(tǒng)之一。我國(guó)冬季爆發(fā)的寒潮就與冷鋒有關(guān)。
寒潮是自極地或寒帶的冷空氣大規(guī)模向較低緯度帶侵襲,造成大范圍劇烈降溫和大風(fēng)、氣壓猛升、濕度銳減的一種天氣。中國(guó)氣象局的規(guī)定寒潮標(biāo)準(zhǔn)為:某一地區(qū)冷空氣過境后,氣溫24小時(shí)內(nèi)下降8℃以上,且最低氣溫下降到4℃以下;或48小時(shí)內(nèi)氣溫下降10℃以上,且最低氣溫下降到4℃以下;或72小時(shí)內(nèi)氣溫連續(xù)下降12℃以上,并且最低氣溫在4℃以下。寒潮預(yù)警分為藍(lán)色、黃色和橙色三級(jí)。
全國(guó)性的寒潮平均每年有三四次,并且在春季和秋季較強(qiáng),原因在于春秋季節(jié)是過渡季節(jié),大氣環(huán)流的調(diào)整和變動(dòng)劇烈,而隆冬時(shí)節(jié)盡管冷空氣活動(dòng)頻繁,但大氣低層溫度和濕度變化小,南下的冷空氣往往達(dá)不到寒潮的強(qiáng)度。
影響我國(guó)的寒潮,最為重要的冷空氣發(fā)生和經(jīng)過的區(qū)域在中西伯利亞地區(qū),并經(jīng)過不同的路徑南下。

寒潮南下侵入時(shí),前緣有一條冷鋒,鋒后的氣壓梯度很大,造成大風(fēng)天氣,伴隨大風(fēng)而來的是氣溫驟降,進(jìn)而引起霜凍,降水主要產(chǎn)生在冷鋒附近。晚秋和早春寒潮多發(fā),易出現(xiàn)霜凍、大風(fēng)等災(zāi)害性天氣,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)危害很大。
如果暖氣團(tuán)起主導(dǎo)作用,主動(dòng)向冷氣團(tuán)移動(dòng),則稱為暖鋒。在暖鋒上,暖氣團(tuán)沿冷氣團(tuán)徐徐爬升,因而鋒面坡度較小,其中的水汽冷卻凝結(jié),產(chǎn)生云、雨等天氣。暖鋒過境時(shí),云層加厚,多形成連續(xù)性降水,并出現(xiàn)在鋒前冷區(qū),歷時(shí)較長(zhǎng)而強(qiáng)度較小。暖鋒過境后,暖氣團(tuán)占據(jù)了原來冷氣團(tuán)的位置,氣溫上升,氣壓下降,天氣轉(zhuǎn)晴。在我國(guó),明顯的暖鋒出現(xiàn)較少,春秋季節(jié)一般出現(xiàn)在江淮和東北地區(qū)。

如果冷暖氣團(tuán)勢(shì)力相當(dāng),或受到地形的阻滯,鋒面的移動(dòng)十分緩慢或長(zhǎng)時(shí)間徘徊,這種鋒面稱為準(zhǔn)靜止鋒。準(zhǔn)靜止鋒形成的云區(qū)和降水區(qū)更加寬廣,造成大片地區(qū)的連陰雨天氣。我國(guó)江南清明前后細(xì)雨綿綿和江淮地區(qū)初夏時(shí)的梅雨天氣都與準(zhǔn)靜止鋒有關(guān)。
從我國(guó)江淮流域到日本南部,每年初夏的六七月份都有一段連續(xù)陰雨時(shí)期,降水量大,降水次數(shù)頻繁,這時(shí)正值江南梅子成熟季節(jié),故稱梅雨,這段時(shí)間多雨潮濕,物體易受潮腐爛,也稱“霉雨”。這段時(shí)間內(nèi),從海洋北上陸地的暖氣團(tuán)與陸地上的冷氣團(tuán)“旗鼓相當(dāng)”,形成準(zhǔn)靜止鋒,進(jìn)而造成大范圍較長(zhǎng)時(shí)間的陰雨天氣。
根據(jù)多年的觀測(cè)資料,一般6月中旬入梅,7月中旬出梅,但每年的梅雨期開始和結(jié)束日期并不一致。有的年份甚至在應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)梅雨的時(shí)期不僅沒有持續(xù)的降水,反而降水很少甚至沒有降水,這就是所謂“少梅”和“空梅”。梅雨結(jié)束后,雨帶北移,江淮地區(qū)降水量減少,晴天增多,溫度升高,進(jìn)入盛夏時(shí)節(jié)。
梅雨期間由于雨量集中,容易造成內(nèi)澇和水災(zāi),1998年和2016年長(zhǎng)江流域的嚴(yán)重洪澇災(zāi)害就與梅雨有關(guān)。而“少梅”和“空梅”則易出現(xiàn)干旱。梅雨期的長(zhǎng)短和降水量的多少直接影響到夏季的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)。
有時(shí)候大氣中不只存在一個(gè)鋒面,當(dāng)冷鋒追上暖鋒,或者兩條冷鋒迎面相遇,兩個(gè)鋒面之間的暖氣團(tuán)被抬離地面“囚禁”在高空,近地面層的鋒合并形成的鋒稱為錮囚鋒。由于大范圍的暖空氣被迫抬升,鋒面兩側(cè)均有降水區(qū)并且強(qiáng)度很大。我國(guó)的錮囚鋒主要出現(xiàn)在華北和東北地區(qū),又以春季較多。


(本節(jié)未完)