温带气旋的演变过程
温带气旋的演变过程,大致可分为初生期、发展期、成熟期(囚锢期)及消亡期。 原先地面上有一条静止锋,锋北面是冷空气,锋南面是暖空气,冷空气自东向西运动,暖空气自西向东运动,当冷空气向南插入锋下,暖空气向北抬升,并出现1~2条闭合等压线。
在此期间,温带气旋在可见光卫星云图上可表现为锋面云带变宽,向冷区凸起,色调变白,中高云加多。 随着波动的发展,气压进一步下降,闭合等压线增加,冷空气进一步向南推进,冷锋附近出现阵雨或阵雪,暖锋前也出现降水,降水区域扩大。随着气旋的发展,低层扰动逐渐向高层发展,气流作螺旋式的上升,高空低槽也逐步加深。
在此期间,温带气旋在卫星云图上表现为锋面云带隆起部分更为明显,中高云后界开始向云内凹。
随着底层闭合等压圈的建立,温带气旋发展期的主要标志就是气压的下降和中心风速的增强。
系统中心西侧,冷平流继续南下,并出现气旋性旋转,导致在系统中心南侧出现了典型的冷锋云系,一般该云系的长度较长,有的甚至可以达到上千公里。冷流的补充增强同样导致了锋前西南气流的加强,于是系统东侧出现暖平流,并进而形成暖锋,在系统西北侧暖锋锋前有大量的降水云系发展,其长度较冷锋云更短、更不规则,但其宽度较大,总降水强度较大。冷暖气团在温带气旋中心产生辐合抬升进而在此处出现中等强度的积雨云团,和旋转上升气流,进而带动高层槽线的发展,当系统贯通上下结构且槽后冷流不再继续加强后则认为达到其成熟期(囚锢期)。这一阶段在云图上表现为系统中心出现中高云系,同时冷锋云系加长、变窄,暖锋云系加厚、变宽,同时整体逐渐转为呈现逗号形态,在冷锋云后可见大片晴空区。 气旋发展的最后阶段,暖空气仅残留在地面东南角,低层整个气旋中心辐合加强,地面加压,已变为冷性涡旋,低压中心部位开始被填塞。从地面到500毫巴左右的闭合环流减弱,上升运动已消失,气旋减弱,以至消亡。在此期间,温带气旋在卫星云图上表现为干舌伸到气旋中心,螺旋云带围绕中心旋转一周以上,高低空环流中心与云系涡旋中心重合。随着温带气旋进入囚锢阶段,槽后冷平流已经不在加强,系统斜压能逐渐被消耗,暖锋也开始进入锋消阶段。随着暖锋的减弱消失,系统的抬升柱开始减弱,除了东南侧外其他地区逐渐被冷气团控制,同时因为中心依然惯性维持低压辐合,于是系统整体转为冷心辐合结构,中心气压开始快速回升,进一步加强了暖平流的减弱,逐渐进入恶性循环。当水汽图上的干舌控制中心时,则可以认为系统已经转为冷心结构,从而判定系统不再属于温带气旋类别,此后弱冷平流减弱,则系统将回归锋面性质,而如果冷平流依旧,则系统将成为一冷性气团,逐渐转化为地面非典型的冷高压态势(高空槽)。
这几个阶段,为单个气旋的生命史。从初生到开始消亡平均需2天,长者可达6天,东亚和我国的锋面气旋的发展过程,一般为3天左右,短的约1天,长的约4~5天。