锋面气旋的形成 [锋面气旋的形成和判断]

  摘 要:锋面气旋相关知识的的运用,是高中阶段常见天气系统的重要组成部分,锋面气旋的成因及冷锋、暖锋的判断,成为解决锋面附近风向、天气状况等相关问题的关键。   关键词:锋面 气旋 气压 气团 冷锋 暖锋 风向
  
  锋面指冷暖气团的交界面,对于气旋与反气旋,由于反气旋由高气压形成,其近地面空气由中心向外围辐散流出,冷暖性质的气团不可能相遇,故高压系统不能形成锋面;但对于气旋,由于冷暖不同性质的空气往往在低压槽附近相遇,形成锋面,这样锋面就和地面气旋结合在一起,形成锋面气旋。
  
  1.锋面气旋的形成
  
  如图1北半球低气压,由低气压延伸出来的狭长的区域叫做低压槽。在低压槽附近,冷暖性质不同的气团相遇,分别形成冷锋和暖锋,如在低压槽AB附近形成冷锋,在低压槽CD附近形成暖锋。
  
  (1)冷锋的形成
  如图1,在低压槽AB西北,空气在气压梯度力的作用下,开始沿气压梯度力的方向运动,其气压梯度力的方向如图中虚线1所示,即垂直于等压线由高压指向低压。在近地面,由于大气不仅受到气压梯度力的作用,同时还受到摩擦力和地转偏向力的共同作用,所以实际大气中,近地面的风向与等压线之间有一个夹角,摩擦力越大,风向与等压线之间的夹角就越大。在北半球,空气沿气压梯度力方向向右偏转大约45度的方向运动,即为当地的风向,如图中实线2所示。同理,在低压槽AB线的东南方,垂直于等压线,由高压指向低压,画出气压梯度力方向,如图中虚线3所示,在北半球风向向右偏转约45度,实际风向如实线4所示。在北半球,气流2是从较高纬度吹来的西北风,其温度比较低纬度吹来的西南风4的温度要低,故气流2为冷气团,4为暖气团。由图中可以看出,在低压槽AB附近,冷气团2主动向暖气团4移动,其所形成的锋面为冷锋。
  (2)暖锋的形成
  同冷锋的形成原理相同,在低压槽CD附近,由较低纬度吹来的东南风6的温度较高,为暖气团,而从较高纬度吹来的东北风8的温度较低,为冷气团。由图看出,在低压槽CD附近,暖气团6主动向冷气团8移动,其所形成的锋面为暖锋。
  
  2.冷锋、暖锋性质的判定
  
  (1)无论在南半球还是北半球,在低压槽附近,垂直于等压线由高压指向低压画出各地气压梯度力的方向。
  (2)实际大气中近地面的风向沿气压梯度力方向,北半球向右偏转约45度,南半球向左偏转约45度。
  (3)冷锋、暖锋性质的判定
  在低压槽两侧,如果大致垂直于低压槽线的风向(锋后的风向)是由较高纬度吹来(如图1中风向2),大致平行于低压槽线的风向(锋前的风向)由较低纬度吹来(如图1中风向4),即较高纬度的冷气团主动向较低纬度的暖气团移动,其形成冷锋;如果大致垂直于低压槽线的风向是由较低纬度吹来(如图中风向6),平行于低压槽线的风向由较高纬度吹来(如图1中8),即由较低纬度的暖气团主动向高纬的冷气团移动,则形成暖锋。
  
  3.锋面附近风向的判定
  
  (1)锋后的风向:与锋面垂直且与锋面前进方向一致。
  由图1可以看出,锋后的风向(注:锋后――以锋面为界,主动移动的气团前进的方向为锋前,相反的另一个方向为锋后),如冷锋AB锋后的风向2和暖锋CD锋后的风向6,其方向大致与锋面垂直且与锋面前进方向一致。
  (2)锋前的风向:大致与锋面平行且由高压流向气压。
  由图1可以看出,锋前的风向,如冷锋AB锋前的风向4与暖锋CD锋前的风向8,其大致与锋面平行且由高压流向低压。
  
  4.天气状况的判断
  
  根据冷锋、暖锋的天气状况图可知,锋面的雨区在冷气团所在的一侧,即冷锋降水主要在锋后和锋线附近;而暖锋的降水主要在锋前。故只要判断出锋面气旋的冷锋、暖锋的位置,再结合其出现的具体位置和季节,其相应的天气状况相关知识即可解决。
  例1:读下图,a、b两地的风向分别为()。
  A.西北风、西南风 B.西北风、东北风
  C.东北风、东南风 D.西南风、东南风
  
  [解析]:依据锋面风向的判定,在锋后,风向与锋面垂直且与锋面前进的方向一致,故锋后的风由较高纬度的西北方向吹来(若在南半球,a由较低纬度吹来的西北风,则为暖锋),故为北半球冷锋,可以知道a地的风向为西北风(如下图a处实线所示),其是在地转偏向力作用下向右偏转而成,故其气压梯度力方向应该向左偏转约45度,如图中a处虚线所示方向,可以判断锋面的东北方向为低气压;其锋前的风向与锋面平行且由高压指向低压,故b地的风向为西南风(如图中b处实线箭头所示)。
  答案:A
  例2:(07江苏地理卷:21―22题)图8为“我国某地地面气压分布状况示意图”。读图回答(1)―(2)题。
  
  (1)在图中所示的天气系统中( )。
  A.a地的气压比b地低
  B.c地附近有冷锋活动
  C.d地的风力比e地小
  D.e地的风向为偏北风
  (2)a、c、d、e四地中,可能出现降水天气的是()。
  A.aB.e C.d D.c
  [解析]:(1)在图中画出等压线可以看出,该图所示为我国某地的低气压,形成锋面气旋(如下图8),在低压槽附近,分别画出气压梯度力的方向,再向右偏转45度分别画出各地的风向,根据锋面气旋的相关知识,在a与b和c与d之间分别形成冷锋和暖锋。a地的气压比b地高,c处应为暖锋。
  (2)根据锋面的雨区在冷气团一侧,即冷锋降水主要集中于锋后a处;暖锋的降水主要集中于锋前c处。
  答案:(1)CD(2)AD
  例3:(2004年江苏地理卷,4―6题)下图为“北半球某地区近地面天气模式示意图”。回答(1)―(3)题。
  
  (1)m地的风向是( )。
  A.西南风 B.西北风 C.东南风 D.东北风
  (2)此时,m、n两地的一般天气状况是( )。
  A.m、n两地都晴 B.m、n两地都有雨
  C.m地有雨,n地晴 D.m地晴,n地有雨
  (3)上图中,正确反映该天气系统过境期间,n地温度变化过程的是( )。
  A.a图 B.b图 C.c图 D.d图
  [解析](1)由题干和图可以看出,这是北半球近地面的锋面气旋图,形成的锋面为暖锋,且m地处于暖锋的锋后,其风向与锋线垂直且与锋面移动方向一致,为西南风。而锋前的n地的风向与锋线平等且指向低压,为东南风。
  (2)由图可以看出,图示锋面是暖锋(暖气团主动向冷气团移动),根据暖锋降水区在锋前可以知道m地是晴天,n地有雨。
  (3)据上题解析可以知道,n地处于冷气团控制之下,即将经历暖锋天气,变为暖气团控制,因此温度变化是随着时间推移而升高的。
  答案:(1)A (2)D (3)B
  例4:读“我国部分地区春季某时天气系统图”,回答(1)―(3)题。
  
  (1)图中甲乙丙丁四条线中,能形成暖锋是的()。
  A.甲、丙 B.乙、丁 C.丙 D.丁
  (2)图中甲乙丙丁四线所在地区,反映晴朗天气的是( )。
  A.丙、丁 B.甲、乙C.甲、丙D.乙、丁
  (3)一股来自内蒙古地区的冷空气由西北向东南推进,给华北地区带来沙尘暴天气,该天气系统是( )。
  A.甲线 B.乙线 C.丙线 D.丁线
  [解析]:(1)由图中可以看出,甲、乙是由高气压所形成的高压脊,其不能形成锋面;而在低压槽丙的两侧,画出气压梯度力(如图中虚线箭头所示),再右偏45度画出风向(如图中实线箭头所示),可以看出从西北方移来的冷气团主动向从西南方移来的暖气团移动,形成的锋面为冷锋;同理可知,低压槽丁为暖锋。
  
  (2)由上题分析可知,丙、丁两地为锋面所在,在其附近往往形成阴雨天气;而甲、乙在高压系统内,由于盛行下沉气流,天气明朗。
  (3)沙尘暴主要发生在北方的冬春季节。由于北方冬春季节空气干燥,不易形成降水;同时植被稀疏,地表物质疏松,加上冷锋移动速度快,往往形成大风天气,从而形成沙尘暴。
  答案:(1)D (2)B (3)C

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