气团

什么是气团


  从地表广大区域来看,存在着水平方向上物理性质(温度、湿度、稳定度等)比较均匀的大块空气,它的水平范围常可达几百到几千公里,垂直范围可达几公里到十几公里,水平温度差异小,一千公里范围内的温度差异小于10-15℃,这种性质比较均匀的大块空气叫做气团。

气团形成的条件

  气团形成需要具备两个条件:

  一是要有大范围性质比较均匀的下垫面,如辽阔的海洋、无垠的大沙漠、冰雪复盖的大陆和极区等等都可成为气团形成的源地。下垫面向空气提供相同的热量和水汽,使其物理性质较均匀,因而下垫面的性质决定着气团属性。在冰雪覆盖的地区往往形成冷而干的气团;在水汽充沛的热带海洋上常常形成暖而湿的气团。

  二是还必须有使大范围空气能较长时间停留在均匀的下垫面上的环流条件,以使空气能有充分时间和下垫面交换热量和水汽,取得和下垫面相近的物理特性。例如,亚洲北部西伯利亚和蒙古等地区,冬季经常为移动缓慢的高压所盘据,那里的空气从高压中心向四周流散,使空气性质渐趋一致,形成干、冷的气团,成为我国冷空气的源地;又如我国东南部的广大海洋上,比较稳定的太平洋副热带高压,是形成暖湿热带海洋气团的源地;较长时间静稳无风的地区,如赤道无风带或热低压区域,风力微弱,大块空气也能长期停留,形成高温高湿的赤道气团。

  在上述条件下,通过一系列的物理过程(主要有辐射、乱流和对流、蒸发和凝结,以及大范围的垂直运动等),才能将下垫面的热量和水分输送给空气,使空气获得与下垫面性质相适应的比较均匀的物理性质,形成气团。这些过程有的是发生于大气与下垫面之间的,有的是发生于大气内部。

气团的变性

  气团在源地形成后,要离开它的源地移到新的地区,随着下垫面性质以及大范围空气的垂直运动等情况的改变,它的性质也将发生相应的改变。例如,气团向南移动到较暖的地区时,会逐渐变暖;而向北移动到较冷的地区时,会逐渐变冷。气团在移动过程中性质的变化,称为气团的变性。

  不同气团,其变性的快慢是不同的,即使是同一气团,其变性的快慢还和它所经下垫面性质与气团性质差异的大小有关。一般说来,冷气团移到暖的地区变性较快,在这种情况下,冷气团低层变暖,趋于不稳定,乱流对流容易发展,能很快地将低层的热量传到上层;相反,暖气团移到冷的地区则变冷较慢,因为低层变冷趋于稳定,乱流和对流不易发展,其冷却过程主要靠辐射作用进行。从大陆移入海洋的气团容易取得蒸发的水汽而变湿,而从海洋移到大陆的气团,则要通过凝结及降水过程才能变干,所以气团的变干过程比较缓慢。冬季影响我国的冷空气,都已不是原来的西伯利亚大陆气团,而是变性了的大陆气团。

  气团在下垫面性质比较均匀的地区形成,又因离开源地而变性。气团总是在或快或慢地运动着,它的性质也总是在或多或少地变化着,气团的变性是绝对的,而气团的形成只是在一定条件下获得了相对稳定的性质而已。由于我国大部分地区处于中纬度,冷暖空气交绥频繁,缺少气团形成的环流条件,同时地表性质复杂,很少有大范围均匀的下垫面作为气团的源地,因而活动在我国境内的气团,严格说来都是从其它地区移来的变性气团。

气团的分类和特性


  为了分析气团的特征、分布移动规律,常常对地球上的气团进行分类,分类的方法大多采用地理分类法和热力分类法两种。

  (1)热力分类法:气团按其热力特性可分为冷气团和暖气团两大类。凡是气团温度低于流经地区下垫面温度的,叫冷气团;相反,凡是气团温度高于流经地区下垫面温度的,叫暖气团。这里所谓冷、暖均是比较而言,至于温度低到多少度才是冷气团,温度高到多少度才是暖气团,则没有绝对的数量界限。一般形成在冷源地的气团是冷气团,形成在暖源地的气团是暖气团。两气团相遇,温度低的是冷气团,温度高的是暖气团。

  (2)地理分类法:根据气团形成源地的地理位置,对气团进行分类,称为气团的地理分类。按这种分类法气团分成北极气团、温带气团、热带气团、赤道气团四大类。由于源地地表性质不同,又将每种气团(赤道气团除外)分为海洋性和大陆性两种,这样,总共分为七种气团。

  ①北极(冰洋)大陆气团(Ac):源地在北极附近的冰雪表面上,特点是温度低、气压高、湿度小、气层稳定。当它侵入一个地区时,就形成寒潮。我国境内看不到它的活动。

  ②北极(冰洋)海洋气团(Am):源地也在北极地区,是北冰洋未封冻时所形成的,它的特点是比前者温度稍高,湿度较大,多在高纬度地区活动。

  ③温带(极地)大陆气团(Pc):源地在西伯利亚和蒙古。冬季,这种气团形成于强烈冷却的、积雪复盖的大陆表面上。低层温度很低,有强烈逆温现象,空气层稳定;夏季,受大陆热力状况的影响,空气层不稳定。冬季出现在我国东北地区北部、新疆北部和内蒙地区。影响我国的多是变性温带大陆气团,势力强,维持时间长,影响范围广,是我国冷空气活动的主要来源。

冬季北半球气团

南半球气团

  ④温带(极地)海洋气团(Pm):源于温带洋面,冬夏情况有显著不同。冬季低层接触洋面,温度较高,湿度较大,常不稳定,易形成对流云,有时产生降水;夏季与温带大陆气团性质差不多,对我国影响不大。

  ⑤热带海洋气团(Tm):太平洋副热带高压区域和大西洋亚速尔高压区域是它的主要源地。特征是温度高,湿度大,在海上因空气下沉,天气晴朗,影响我国的是变性热带海洋气团。夏季,它是控制我国天气的主要气团之一,在它控制下,可以出现干旱、晴热的天气,当它的北缘与变性温带气团相遇时,可出现降水天气。

  ⑥热带大陆气团(Tc):主要源于副热带沙漠地区。如中亚、西南亚、北非撤哈拉沙漠等地。特征是炎热、干燥。夏季常影响我国西北地区,为最干热的气团。

  ⑦赤道气团(E):形成于赤道附近的洋面,具有高温高湿的特征。盛夏时,它影响我国华南一带,天气湿热,常有雷雨产生。
   

 

夏季北半球气团

夏季南半球气团

 

中国境内的气团活动和气团天气

  由于不同的气团具有不同的温度、湿度和压力等物理特性,在它们控制下的地区,就分别具有不同的天气特点。例如,当冷气团向南移行至另一地区时,不仅会使这个地区变冷,且由于气团底部增暖,使该地区上空气层的稳定度减小,产生不稳定性的天气;当暖气团向北移行至另一地区时,不仅会使这个地区变暖,且由于气团底部变冷,会使该地上空气层的稳定度增大,产生稳定性天气(如平流雾、低云和毛毛雨)。但冷、暖气团的天气特征在不同季节、不同地区有相当大的差别。例如,夏季暖空气,如遇外力抬升,可出现阵雨、雷暴等不稳定天气;冬季的冷气团,如果气层稳定,逆温深厚,也可以产生稳定性天气。

  我国大部分处于中纬度地区,冷、暖气流交绥频繁,缺少气团形成的环流条件;同时,地表性质复杂,没有大范围均匀的下垫面可作气团源地,因而,活动在我国境内的气团,大多是从其它地区移来的变性气团,其中最主要的是极地大陆气团和热带海洋气团。

  冬半年通常受极地大陆气团影响,它的源地在西伯利亚和蒙古,我们称之为西伯利亚气团。这种气团的地面流场特征为很强的冷性反气旋,中低空有下沉逆温,它所控制的地区,天气干冷。当它与热带海洋气团相遇时,在交界处则能构成阴沉多雨的天气,冬季华南常见到这种天气。热带海洋气团可影响到华南、华东和云南等地,其它地区除高空外,它一般影响不到地面。北极气团也可南下侵袭我国,造成气温急剧下降的强寒潮天气。

  夏半年,西伯利亚气团在我国长城以北和西北地区活动频繁,它与南方热带海洋气团交绥,是构成我国盛夏南北方区域性降水的主要原因。热带大陆气团常影响我国西部地区,被它持久控制的地区,就会出现严重干旱和酷暑。来自印度洋的赤道气团,可造成长江流域以南地区大量降水。

  春季,西伯利亚气团和热带海洋气团两者势力相当,互有进退,因此是锋系及气旋活动最盛的时期。

  秋季,变性的西伯利亚气团占主要地位,热带海洋气团退居东南海上,我国东部地区在单一的气团控制下,出现全年最宜人的秋高气爽的天气。