冷锋
冷锋(英语:Cold front),指冷气团主动向暖气团推进,并取代暖气团原有位置所形成的锋,由于冷气团的密度较大,暖气团的密度较小,所以冷暖气团相遇时,冷气团就会下沉到暖气团的下方,暖气团被迫抬升。在上升过程中,空气逐渐冷却,如果暖气团中含有大量的水分,就会形成降水天气;如果水气含量较少,便形成多云天气。
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概述
冷锋是锋面的一种,由于冷空气比热空气更稠密,因此它会迅速替代边界之前的热空气。冷锋处于接地电平的空气冷却器质量替换明显的表面内的空气温暖的质量的前缘槽的低压。它通常在冷空气对流模式的前缘(称为气旋的干燥“输送带”气流)的前沿形成一个温带气旋的后面(北半球以西,南部以东)。从一侧到另一侧,跨边界的温差可能超过30°C(86°F)。
冷锋影响所经过地区的天气,当存在足够的水分时,边界可能会下雨。如果沿边界存在明显的不稳定性,则沿锋区可能形成狭窄的雷暴线。如果不稳定程度很弱,则大雨罩可以在前部后面移动,而雨水的蒸发冷却会增加前部的温差。秋季和春季过渡季节的冷锋更强,夏季最弱。
定义
冷锋是指冷空气团推向较热空气团的地方。冷锋会引起天气的剧烈变化。它们运动很快,速度是温暖阵线的两倍。冷空气很稠密,因此能够迅速在其前面犁下暖空气团。通常,当冷锋过去时,风会变得阵阵大风。气温骤降,大雨,有时还有 冰雹,雷电和闪电。前方上升的暖风产生积云 或积雨云和雷暴。大气压力从前面的下降到上升变化。冷锋经过您的区域后,您可能会注意到温度较低,雨已停止,积云被层云和层积云或晴朗的天空所代替。
在气象图上,冷锋由一条实心蓝线表示,沿它带有实心三角形[1]。
成因
冷气团追上暖气团,潜入暖气团的下方,把暖气团抬高而前进的锋。锋面倾斜很急,所以下雨的范围狭小。当锋面接近时,很快出现积雨云,落下倾盆大雨、雷雨或冰雹。雨在短时间就会停,天气转晴,气温会下降。这通常会导致云层形成强烈的垂直扩展,当存在足够的水分时,可能会出现阵雨和雷暴。在气象图上,冷锋的表面位置用指向行驶方向的三角形三角形/尖峰(点)蓝线符号标记。冷锋的位置在温度下降的前沿,这是等温线分析将显示为等温线梯度的前沿,并且通常位于尖锐的表面槽内。
形成时间
当大量相对较冷的空气进入存在较热空气的位置时,就会发生冷锋。在北半球,大多数的冷锋都会在9月至4月,即通常夏季外,全年都会出现冷锋,在大陆高压区中形成,通常最早的冷锋八月下半月开始,最晚的冷锋六月初结束, 但亦有罕见的七月冷锋(例:2015年7月,中国大陆受到冷锋影响,冷锋一路南下至福建一带。)。台湾处于冷锋和暖锋交界处,春季与夏季之间常出现滞留锋,有阴雨连绵的天气,称为梅雨。
在北半球,冷锋通常会导致风从西南向西北顺时针方向转移,也称为转向,而在南半球,会从西北向西南方向(逆时针方向,背风)转移。 随著冷锋的临近,大气压力逐渐下降。通过正面通道,压力急剧上升然后稳定下来。通常,可以通过以下特征来标记冷锋。
乌云
如果冷锋高度不稳定,则通常会在该锋线上形成积雨云。铁砧卷云可能会在雷暴天气的顺风方向传播相当远的距离。与冷锋相关的其他云类型取决于大气条件,例如空气质量稳定性和风切变。随著锋面的临近,如果温暖的气团被冷锋驱替的大部分时间保持稳定,则中层过渡期将由高度分层的低层平积云取代。气团不稳定,垂直发育积云 或积雨连绵的积雨云将在前面形成。
冷锋通过后,由于系统背后逐渐形成高压,因此通常会清除天空,尽管如果前锋后面的空气保持湿润,大量的积云或平积云通常会以长条带的形式(称为云街)持续存在。在其他晴朗的天空中,只要大气压力保持相对较高,少量且不变的积云或卷云通常表明天气持续持续。
降水
冷锋通常会沿著冷锋的前缘带来狭窄的降水带。这些降水带通常很强,并且可能带来严重的雷暴,冰雹,暴风雪和/或龙卷风。在春季,这些冷锋可能非常强,并且当压力梯度高于正常值时会带来强风。在冬季,冷锋有时穿过很少或没有降雨的区域。在冷锋后可能会出现更宽的雨带,而冷锋往往具有更多的层状和对流的降水。这些暴雨有时会引起洪水泛滥,并且当暴风雨将其转向强并嵌入子午流模式(具有更多的极点到赤道运动而不是西向东运动)时,它们可能会非常缓慢地运动。在冬天,冷锋会带来寒气,偶尔还会下雪。在春季或夏季,在温带地区,冰雹有时会随雨而下。如果水分不足(例如,系统先前已越过高山障碍移动),则冷锋可以通过而不会混浊。主要是冷锋的移动速度快于暖锋的移动,并可能导致天气急剧变化。
前额循环
前生是建立或加深前沿温度梯度的过程。在此过程中,大气会做出反应以尝试恢复平衡,其结果是沿著前部作圆周运动,在该运动中,空气沿寒冷的前部上升,然后沿前边界向下下降。这是沿正面向上运动的实际力,该力负责云和降水。
由于温度梯度锋生期间变陡时,热风变得不平衡。为了保持平衡,高空以下的地转风会调整,以形成发散/会聚区域。质量的连续性将要求空气沿著存在分歧(压力降低)的冷锋垂直输送。尽管这种循环是通过一系列过程来描述的,但实际上它们是同时发生的,从正面可以观察到为热直接循环。有几个因素影响著锋面周围环流的最终形状和倾斜度,最终决定了云层和降水的种类和位置。
温度变化
冷锋是较冷空气团的前沿,因此被称为“冷锋”。在秋季(秋季)和春季以及冬季中期,它们的温度变化更强烈。与冷锋相关的温度变化可能高达30°C(50°F)。当冷锋通过时,通常会有一阵快速而强烈的风,表明冷锋正在过去。在地面天气观测中,发生这种情况时会对称为FROPA的注释进行编码。冷锋的影响可能持续数小时至数天。前部后面的空气比要替换的空气要冷,并且暖空气被迫上升,因此冷却。由于较凉的空气无法容纳比温暖的空气多的水分,因此会形成云朵并下雨。
特征
冷暖气团相遇时的锋面在剖面图上以倾斜线表示。因冷气团密度大,故无论是何种性质的锋,冷气团总在锋面的下侧,冷锋是冷气团主动向暖气团移动的锋。冷气团部分一般画有冷气团向前推进的方向箭头,它与暖气团在锋面上被迫抬升的气流运动箭头方向相反。暖锋是暖气团主动向冷气团移动的锋。暖气团沿锋面爬升的气流方向箭头,与锋面另一侧的冷气团移动的方向是一致的[2]。
当温带气旋正在发展时,较冷的空气团进入较热的空气区域时,就会形成冷锋。较热的空气沿边界与较冷的空气相互作用,通常会产生降水。冷锋通常遵循温暖的锋线或or线。通常,冷锋的前方是暖锋,但方向垂直。在冷锋赶上温暖锋线的地区,被遮挡的锋线就会发展。阻塞的前部有高空区域。经常如果冷锋开始在沿边界边界的下一个温带气旋之前退缩,则被认为是暖锋,如果失速则称为静止锋。