航空气象学连载(9)

锋面天气(一)

  锋面天气是我们经常遇到的气象状况,随着锋面天气的移动,其产生的气象变化成为我们进行滑翔飞行的重要依据。为了解锋面给我们带来的影响,首先我们先来了解一下“气团”。

一、气团的概念:大气中存在着某一区域空气的温度、湿度、稳定度等物理特性在水平方向上比较均匀的大块空气,它的水平范围常可达到几百到几千公里,垂直范围可达到几公里到几十公里。我们把这种性质比较均匀的大块空气称为气团。

二、气团根据形成的源地不同,具有不同的性质。按其热力性质可分为冷气团和暖气团两种,冷气团在移动过程中能使所经之地变冷,而本身却逐渐变暖。相反的,暖气团所经之地变暖,本身逐渐变冷。需要注意的是,气团的冷暖是相对比较周围环境而言的,没有绝对的数值界限。

三、气团形成条件和天气

对流层中大气的物理性质是与同它接触的下垫面性质想适应的,所以,形成气团的的外界条件首先要有大范围性质比较均匀的下垫面。如广阔的海洋,无际的大沙漠,冰雪覆盖的大陆等等,都是有利于气团形成的地区。但是,有了合适的下垫面,如果大范围空气不能长时期的停留在它的上面,气团仍不能形成,因此还需要有必要保持大范围空气长时间停留在某地的的大气环流条件。这个环流条件通常是高压控制的地区,如亚洲北部的西伯利亚和蒙古地区,冬季经常为一个少移动的高压所盘踞,空气缓慢的从高压中心向四周流散,使空气性质趋于一致,形成干、冷的气团。同样在我国东南部的广大海洋上,常有太平洋高压存在,是形成东南暖湿海洋气团的发源地,这两种气团是影响我国天气的主要气团。

四、冷、暖气团的天气和滑翔运动

1、  冷气团的天气和滑翔运动

冷气团在源地时,温度低,湿度小,在强大的高压控制下,气团稳定度大,因此天气表现为干、冷、晴好。

当冷气团移向暖的地面时,由于气团最低层最先增温,使气团内的层结稳定度变小,同时,由于冷气团控制的地区虽然有下沉运动,但从大范围来讲,空气的下沉速度只有每秒几厘米,由于天气晴好,地面增热快,在局部地区的空气很不稳定,产生很强的热对流上升运动。例如我国的华北平原上4-6月份时,当从北或西北方有较明显的冷空气进入该地区后,天气晴好时,早晚温度较低,清晨一般在低层有一辐射逆温层,地面气温通常在8-10℃,但上午10时后,气温迅速增高,午后最高气温可达到35℃,此时低层普遍产生热对流,一般有淡积云生成,上升速度达到1-2米/秒,一些局部地区可以达到3-5米/秒,而6-7米/秒的上升气流也不少见。当热力气流达到3-5米/秒时,滑翔伞在热力抬升中,可逐渐盘升到2000-3000米的高度。在变性的冷气团中,一般有淡积云产生,当空气湿度很小时,为无云天气,但仍可产生2米/秒的上升气流。如果空气湿度很大,上升气流也很强,可产生积雨云,局部地区会有雷雨。在冷气团移动过程中,如果前半部风力较大,会出现风沙,浮尘天气,使能见度变坏,在此情况下对滑翔运动是不利的,应尽快降落。

冷气团的天气有明显日变化:中午及午后低层增温,对流发展,不稳定天气出现或加强;夜间由于天气无云,低层辐射冷却加强,气层稳定,甚至低层出现逆温层,如果空气湿度较大,清晨还可能有辐射雾。地面风速随着乱流的日变化也有变化,白天加强,夜间减弱。

上述的气象状况在北方地区非常常见,在林州、石家庄、济南等场地,经常可以遇到冷空气过境后的一两天内积云朵朵,热力气流即普遍又强盛的情况,大家可以根据天气预报的形势分析得出何时会有理想的飞行天气。

2、暖气团的天气状况

    暖气团在移向冷地面时,气团低层变冷,热力对流不易发展,常具有稳定性天气。由于气层稳定,水汽、尘埃、烟粒等杂质常聚集于低层,所以暖气团中能见度差。暖气团的湿度一般较大,当低层降温较多时,会有雾形成,有时由于地面摩擦而引起的乱流的作用,还会形成很低的层云、层积云、甚至有毛毛雨出现,毫无疑问这样的天气是不适合飞行的。

    上述冷暖气团的天气特征,仅指一般情况。实际上,由于气团内部的空气分布以及不同的地面情况,同一气团内部各地区的天气是不一样的,有时差别还很大。

    本节讲述了在不同性质的气团影响下天气的变化,大家可以根据自己的经验进行分析验证,了解自己所在地区的气象,从而更好的制订飞行计划。

 

    下期连载锋面天气(二)锋的类型及气流特征