天气系统大盘点

金卫东

宁夏

影响天气变化的主要因素有高、低气压系统(气旋、反气旋系统)和锋面系统。天气系统作为高考的高频高点，近年来，在高考中主要考查的知识点有：利用风矢判断风向和风力大小；在海平面等压线分布图上正确画出风向(判断风向)；气旋、反气旋系统与天气；锋面系统与天气，尤其是在锋面气旋系统中判断冷锋和暖锋的位置、冷锋和暖锋雨带的位置；等压面凸向与气压、气温、天气的关系；等压面与等温面的关系；形成气象灾害的天气系统等。

一、风矢

风矢(图1)由风向杆和风羽组成。从风羽向风向杆顶端的方向代表风向，背风而立，风羽垂直标在风向杆的左侧(图2)。

风羽由横或三角旗符号表示风力大小，短横表示2m/s，长横表示4m/s，一个三角旗表示20m/s。

1竖杠(风向标)1横表示1～2级风；1竖杠2横表示3～4级风；1竖杠3横表示5～6级风；1竖杠4横表示7～8级；1竖杠1三角旗表示8级以上风。

二、正确画出风向

在等压线分布图上要能正确作出风向，这是判断风向和气流性质的关键。近地面空气受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的影响，不管是三力平衡还是不平衡，风向始终与等压线有一夹角(斜交等压线)，而高空空气在水平气压梯度力和地转偏向力的作用下达到平衡时，风向平行于等压线。对近地面空气画风向时，首先判断气压的分布状况，明确高压和低压的分布位置，再过某点垂直于最靠近该点的等压线由高压指向低压用虚线箭头作出水平气压梯度力(图4的虚线箭头)，然后北半球背对水平气压梯度力向右与水平气压梯度力呈30°～45°的夹角用实线箭头作出风向(图4的实线箭头)；南半球背对水平气压梯度力向左与水平气压梯度力呈30°～45°的夹角用实线箭头作出风向。

【典例1】(2017年江苏卷)2017年5月5—6日，我国东北部分地区在立夏之后罕降暴雪。图3为“5月6日0时亚洲部分地区海平面气压形势图”。读图回答1，2题。

1.最可能降暴雪的地点是

( )

A.甲 B.乙

C.丙 D.丁

2.此时，远在我国南方戊地的天气状况为

( )

A．晴，西南风 B．阴，西北风

C．晴，东南风 D．阴，东北风

【解析】该题经典之处在于利用一幅“5月6日0时亚洲部分地区海平面气压形势图”将影响天气变化的两个因素(高、低气压系统和锋面系统)有机结合起来，即锋面气旋，考查了高、低气压(反气旋、气旋)与天气、风向的判断，气旋中冷锋和暖锋的位置及冷锋和暖锋雨带投影的位置。

第1题，依据气压分布状况判断，甲、乙、丙、丁所在的天气系统为气旋，气旋会与锋面结合起来形成锋面气旋，不管是北半球还是南半球，气旋中心以东为暖锋(图4)，以西为冷锋(图4)，且锋线与低压槽线重合；冷锋降水主要集中在锋后及锋线附近，暖锋降水集中在锋前。甲、乙、丙、丁四地中，甲地位于冷锋锋后，最有可能降暴雪。

第2题，依据气压分布状况判断，戊地位于高压中心附近，受下沉气流影响，天气晴朗；过戊地做出水平气压梯度力(图4的虚线箭头)，指向正西，受北半球地转偏向力影响(向右偏转)，则该地风向(图4的实线箭头)为东南风。

【答案】1.A 2.C

三、低压(气旋)、高压(反气旋)与天气

四、锋线位于低压槽线上

锋面出现在低压槽中，锋线往往与低压槽线重合。这是因为水平气流在低压槽中辐合上升，如图5中低压槽线两侧的A，B两点的气流向槽线辐合，冷、暖气团在此交会形成锋面；而在高压脊中水平气流辐散，如图6中高压脊线两侧的C，D两点的气流向脊线两侧辐散，冷暖气团不能交会，无法形成锋面。

图 5 北半球高压脊 图 6 北半球低压槽

五、锋面气旋中冷锋和暖锋的位置及冷锋和暖锋雨带的位置

不管是北半球还是南半球，气旋东侧为暖锋，西侧为冷锋，即“东暖西冷”；不管是北半球还是南半球，宽阔的暖锋云系和雨带位于暖锋锋前，狭长的冷锋云系和雨带主要位于冷锋锋后，即“暖前冷后”。图7示意北半球锋面气旋。

六、冷锋、暖锋与天气

锋面类型冷锋(冷气团为主动一方)暖锋(暖气团为主动一方)锋前天气受单一暖气团控制,气温较高,气压较低,天气晴朗受单一冷气团控制,气温较低,气压较高,天气晴朗锋面天气大风、降温和雨雪天气连阴雨天气(连续性降水)锋后天气受单一冷气团控制,气温较低,气压较高,天气晴朗受单一暖气团控制,气温较高,气压较低,天气晴朗锋面过境时天气带来大风、降温和雨雪天气云层增厚,带来连续性降水锋面过境后天气冷气团代替了暖气团,气温下降,气压升高,天气转好(晴)暖气团代替了冷气团,气温升高,气压降低,雨过天晴雨带投影位置锋后及锋线附近锋前锋面气旋中冷锋和暖锋之间大范围地区的天气锋面气旋中冷锋和暖锋之间的大范围地区因受单一气团控制,天气晴朗

七、等压面与等温面

1.等压面的凸向与气压、气温、天气的关系

冷热不均是自然界普遍存在的，尤其是太阳辐射能在高低纬度间分布的不均是引起大气运动的根本原因。地面的冷热不均产生了大气的垂直运动，垂直运动的结果使同一水平面存在气压差异(等压面发生弯曲变形)，在同一水平面上，大气由高压区流向低压区，产生了大气的水平运动，大气的垂直运动和水平运动组成了热力环流(图8)。

由图8可得：

(1)地势越高，气压越低；在没有逆温层的情况下，地势越高，气温越低。

(2)垂直方向，热升冷沉，即近地面热的区域空气受热膨胀上升；冷的区域空气冷缩下沉。不管是上升气流还是下沉气流，箭头末端为低气压，等压面凸低(地势)；箭头前端为高气压，等压面凸高(地势)。

(3)水平方向气压的高低是同一水平面上比较的，近地面同一水平面上热低(气压)冷高(气压)，即近地面同一水平面上热的区域的气压比冷的区域的气压低；高空同一水平面上热高(气压)冷低(气压)，即在高空同一水平面上热的区域的气压比冷的区域的气压高。

(4)等压面“凸高(地势)为高(气压)，凸低(地势)为低(气压)”，即等压面凸向地势高的区域，其气压比同一水平面上相邻区域的气压高；等压面凸向地势低的区域，其气压比同一水平面上相邻区域的气压低。

(5)近地面等压面“热(的区域)凸低(地势)，冷(的区域)凸高(地势)”，高空等压面“热(的区域)凸高(地势)，冷(的区域)凸低(地势)”。即同一区域近地面和高空等压面凸出方向相反。

(6)近地面，等压面凸高(地势)的区域，即冷的区域，气流下沉，一般为晴朗天气，气压较高，大气逆辐射较弱，气温日较差较大；等压面凸低(地势)的区域，即热的区域，气流上升，一般为阴雨天气，气压较低，大气逆辐射较强，气温日较差较小。

图9中A、B、C、D四点的气压由高到低的排列顺序是PA>PB>PC>PD，气温由高到低的排列顺序是TB>TA>TC>TD。

2.等压面与等温面的关系

由图10可得：

(1)由于地面的冷热不均，等温面和等压面无法与地面平行，等温面和等压面发生弯曲变形；

(2)不管是近地面还是高空，等温面都是“热凸高(地势)，冷凸低(地势)”；

(3)同一区域近地面和高空等压面凸出方向相反，而同一区域近地面和高空等温面凸出方向相同；

(4)近地面等温面和等压面凸出方向相反，高空等温面和等压面凸出方向相同。即近地面，热的区域等温面凸高(地势)、等压面凸低(地势)；冷的区域等温面凸低(地势)、等压面凸高(地势)。高空，热的区域等温面凸高(地势)，等压面也凸高(地势)；冷的区域等温面凸低(地势)，等压面也凸低(地势)。

八、气象灾害和特殊天气

气象灾害是在特定的天气条件下形成的，要掌握每一种气象灾害形成的天气条件、分布的地区、造成的危害和防御的措施。主要的气象灾害有台风、暴雨(引发洪涝灾害)、冰雹、大风、沙尘暴(浮尘、扬尘)、龙卷风、雾、高温(热浪)、低温、连阴雨、冻雨、霜冻、寒潮、干旱、干热风等。特殊天气有梅雨(准静止锋)、伏旱、寒潮、台风、沙尘暴等天气。

【典例2】(2017年天津卷)读图文材料，回答1，2题。

1.下列描述中，不符合图中所示浮尘天气形成过程的是

( )

A.乙地气流下沉且低空风速小

B.高层气流带来的沙尘飘落乙地

C.上升气流将乙地的沙尘扬起

D.甲地沙源地的沙尘被大风扬起

2.下列四幅天气图中的乙地，最可能出现图中所示浮尘天气的是

( )

【解析】该组试题主要考查浮尘天气形成的过程(原理)和天气形势。

第1题，读图可得，甲地的沙尘被大风扬起，形成扬沙，扬沙被高空气流搬运到乙地上空下沉，形成了乙地的浮尘天气。故选C。

第2题，读图可得，乙地为下沉气流，应该处在高压中心地带，图中标“H”者为高压中心，标“L”者为低压中心，所以只有D项最符合条件。