什么是温带气旋

发布日期：2018年04月15日11时17分

   在这两类大型气旋中，温带气旋最为丰富，影响范围最广; 它们影响地球表面的最大百分比。此外，这类气旋是中高纬度日常天气变化的主要原因，因此是现代天气预报的重点。1912年至1930年期间，一群斯堪的纳维亚气象学家在挪威卑尔根工作，播种了许多关于温带气旋的新观点。这就是所谓的卑尔根学校由挪威气象学家和物理学家创立Vilhelm Bjerknes为气旋形成了一个模型，形成一个扰动沿着一个强烈的温度对比区域，称为正面，这又构成了两个对比气团之间的边界。在这个模型中，全球各地的极地和中纬度地区的空气被大气层隔开极地前方（过渡地区将热带空气与较冷的极地空气分开）。该地区具有强烈的温度梯度，因此它是一个潜在的能量储集层，可以很容易地被挖掘并转化为与温带气旋相关的动能。
   为了挖掘这个储层，一个旋风分离器（称为波浪或正面旋风分离器）必须以正确的方式发展。在飓风发展之前最重要的特征（cyclogenesis）是一个前沿，在初始阶段表示为一个黑色的重线，交替的三角形或半圆形连接在它上面。这种静止的或非常缓慢移动的前部形成了冷空气和暖空气之间的边界，因此是强烈的水平温度梯度区域（有时称为斜压带）。飓风的发展是沿着前部扰动发生的，它将前部扭曲成波浪形。随着扰动内部的压力继续下降，扰动呈现为旋风分离器的外观，并强迫分别以移动锋面边界表示的暖空气和冷空气的向北和向北的运动。如在气旋循环阶段中所描绘的，发出前进冷空气的前部（冷锋）由三角形表示，而前部对应于前进的暖空气（温暖的前方）由半圆表示。随着飓风的持续增强，寒冷的密集气流迅速向赤道方向移动，产生冷锋，典型坡度为1至50，传播速度通常为8至15米每秒（约18至34英里每小时）或更多。与此同时，向北移动的温暖低密度空气向上流过旋风分离器以东的冷空气，产生一个典型的1〜200°斜率的暖锋，一般慢得多的传播速度约为2.5〜每秒8米（每小时6至18英里）。这两条战线之间传播速度的差异使得冷锋能够超越暖锋，并产生另一种更复杂的正面结构，称为闭塞的前方。一个闭合的前部由同一侧上交替三角形和半圆形的线表示。这个遮挡过程之后可能会进一步发生风暴强化。然而，旋风从暖空气分离到赤道，最终导致风暴的衰减和消散，这个过程称为环化。
   这种事件的生命周期通常是几天，在此期间，旋风可能会从几百到几千公里。在其路径和尾流中发生戏剧性的天气变化。图中描绘了一个典型的天气序列，这个序列可能是由于旋风分离器及其前部通过一个区域的方法和通道造成的。示于图气旋的闭塞前区是一个横截面的的云和沉淀，通常沿着线发生一个b。温暖的锋面天气最常见的特征是层状云，随着锋面的接近而升高，并有可能产生雨或雪。温暖的锋面经过会带来气温升高和清空天空。在较热的空气，但是，也可以怀有用于淋浴或成分雷暴形成，即由条件增强作为冷锋的方法。
   冷锋的通过标志着较冷的空气的涌入，层积云的形成以及一些持续的雨或阵雨，然后最终清理。虽然这是一个经常重复的场景，但重要的是要认识到还可能发生许多其他天气序列。例如，暖锋的层状云可能有嵌入的积云和雷暴; 温暖的地区可能相当干燥，产量很少或没有云; 前冷锋天气可能与温暖锋面前的天气非常相似; 或后冷空气可能完全无云。在地球的卫星图片中始终显示沿着锋面定向的云图和围绕旋风涡旋盘旋的云图。
   任何低压区域的实际形成要求减少位于地球表面以上的空气柱中的质量。质量损失降低了表面压力。在20世纪30年代末和40年代初，卑尔根学校的三名成员 - 挪威裔美国人气象学家雅各布Bjerknes和JørgenHolmboe和瑞典美国气象学家 卡尔古斯塔夫罗斯比认识到短暂的表面扰动伴随着与喷流有关的中，高层大气层流动中的互补波特征。这些波浪特征伴随着质量发散和收敛的区域，这些区域支持表面压力场​​的增长并指导它们的运动。
   虽然温带气旋形成并与前锋联合加强，但在单一气团中间出现小型旋风。一个值得注意的例子是一类旋风，一般小于额叶，在锋面旋风之后形成于极地气流中。这些所谓的极地低压在极地海洋最突出的环境和被认为是由热湿传递从温暖的水面到上覆极空中和支持中对流层环流特征造成的。其他小型旋流器形成在山障碍的背风侧，因为大部分西风流被山脉扰动。这些“李气旋”可以产生主要风暴山隔板的下游和沙尘暴。