第三节 锋面附近气象要素场的特征
一、锋面附近温度场的特征
1.温度水平分布
特征：锋区内温度水平梯度比两侧气团内温度水平
梯度大
(1).地面锋线附近有较大温差
(2).高空等压面图上锋区内等温线的密集区；高空锋
区走向与地面锋线基本平行，且随高度升高向冷空
气倾斜
(3).锋区内有冷平流则为冷锋，
有暖平流则为暖锋，
无平流（弱），少移动则为准静止锋
(4).锢囚锋温度场
中性锢囚：高空暖舌在地面锋线上
冷式锢囚：高空暖舌在地面锋线后
暖式锢囚：高空暖舌在地面锋线前
实际上，一般只做中性锢囚锋
2.温度垂直分布
特征：锋区内温度垂直梯度比两侧气团小 —— 锋区逆温，
等温，温度直减率小
3.位温的分布 P70 T2.6(e )
1.特点：锋区内的位温线比较密集且与锋区平行
2.说明：
取对数
并对 z取偏导得到：
1000 P
AR
C
T
p
?
??
? ??
??
代入状态方程 和静力学方程
有
其中
P
T A g
z T z C
?? ??????
????
??
d
P
d T A g
d z C
? ? ? ?
气团内
位温随着高度的升高而增大
锋区内
位温随着高度的升高而增大
得很快
00 ??? ??? d
0 d? ? ??
结论：
a）,位温垂直梯度在锋区内比气团内大得多，
所以锋区内等位温线密集
b）空气质点在锋面上移动，在绝热条件下位温守恒，
因此等位温面平行于锋面，等位温面同锋面一致
随高度向空气倾斜
c）实际工作中不使用位温
而使用假相当位温
二、锋面附近气压场的特征
1.特征：等压线通过锋面时有较大的弯折，折角指向高
压，锋线处于低压槽中。
2.说明：设 x轴垂直于锋线，由暖指向冷；
y轴平行于锋线
锋面是密度零级不连续面
由锋面坡度：
代入静力学方程：
得：
又 且
3.结论：
a,锋线附近气压梯度连续。
b,锋线附近气压梯度不连续，即等压线
穿过锋线时有弯折。
c,满足，则折角指向高压，即锋线落在
低压槽中。
三、锋附近变压场的特征。
1.气压随时间变化称变压
冷锋前为负变压，后为正变压。
暖锋前后均为负变压，但代数值前小后大。
特征：锋前变压代数值小于锋后变压代数值。
2.说明：
设坐标如前,x垂直锋线,y平行于锋线，锋面为
密度不连续面。
即
其中 —— 锋的移速
（ 1）,暖锋
即：
暖锋前变压代数值大于锋后的变压代数值。
（ 2）,冷锋
冷锋前变压代数值小于锋后的变压代数值。
（ 3）,推论锋线向着变压代数值小的一侧移动。
3.用气压倾向方程解释气压变化的物理意义。
（ 1）公式推导。
代入连续方程,
边界条件,时 ；
即
第一项 第二项
—— 气压倾向方程
（ 2）,讨论
第一项为密度平流项，（气压变化的热力因子）
a.若,气柱为暖平流
则 地面减压
b.若,气柱为冷平流
则 地面增压
? 暖锋前暖平流，负变压明显。
? 冷锋后冷平流，正变压明显。
第二项为水平速度散度项（动力因子）。
若 气柱辐散为主，质量减少。
则 地面减压。
若 气柱辐合为主，质量增加。
则 地面增压。
四、锋线附近风场特征。
1.水平方向
特征：锋两侧的风具有气旋式切变和气流辐合
由偏差风可知：低压中气流为气旋式辐合
2.垂直方向
a.冷锋后有冷平流 —— 自下而上穿过锋区，风向逆时针
暖锋前有暖平流 —— 自下而上穿过锋区，风向顺时针
b.锋区上空存在急流：极锋锋区和副热带锋区存在西风
急流
五、锋线附近湿度场的特征
一般 暖气团湿度大
冷气团湿度小
特殊 海洋冷空气 —— 冷湿
大陆暖空气 —— 干暖
注意：冷暖气团的源地。
六、锋面天气
形成云和降水的条件：水气条件，垂直运动，
大气稳定度
1.冷锋附近的云和降水
a.第一类型冷锋天气
特征：锋线位于高空槽前，坡度小，移动慢；
暖空气下沉，冷空气爬升，冷空气下沉；
层状云为主，云序由低到高，有序排列；
锋后稳定连续降水（有几百公里宽）
b.第二类型冷锋天气
特征：锋线位于高空槽后，坡度大，移动快；
冷气团和暖气团高层为下沉气流，
暖气团中下层上升气流积状云为主，从高到低
垂直排列
锋前不稳定降水。
2.暖锋附近的云和降水。
特征：锋线位于高空槽前，坡度小，移速慢
冷暖气团都为上升气流
层状云为主，从高到低垂直排列
锋前稳定降水，几百公里
3.准静止锋附近的云和降水
特征,类似于第一类型冷锋，但坡度更小
垂直运动弱层状云为主
稳定的连续降水，雨量小，风区宽，时间
长，雨区离锋线有一段距离。
4.锢囚锋附近云和降水。
特点：两锋面云系的合并，锋线两侧为对称性雨区，
（几百公里宽）
冷暖式见 p81图 2.17。
5.锋面天气的输送带模式
—— 大尺度水平气流输送带
P83 T2.18—— T2.19
一、锋面附近温度场的特征
1.温度水平分布
特征：锋区内温度水平梯度比两侧气团内温度水平
梯度大
(1).地面锋线附近有较大温差
(2).高空等压面图上锋区内等温线的密集区；高空锋
区走向与地面锋线基本平行，且随高度升高向冷空
气倾斜
(3).锋区内有冷平流则为冷锋，
有暖平流则为暖锋，
无平流（弱），少移动则为准静止锋
(4).锢囚锋温度场
中性锢囚：高空暖舌在地面锋线上
冷式锢囚：高空暖舌在地面锋线后
暖式锢囚：高空暖舌在地面锋线前
实际上，一般只做中性锢囚锋
2.温度垂直分布
特征：锋区内温度垂直梯度比两侧气团小 —— 锋区逆温，
等温，温度直减率小
3.位温的分布 P70 T2.6(e )
1.特点：锋区内的位温线比较密集且与锋区平行
2.说明：
取对数
并对 z取偏导得到：
1000 P
AR
C
T
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代入状态方程 和静力学方程
有
其中
P
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气团内
位温随着高度的升高而增大
锋区内
位温随着高度的升高而增大
得很快
00 ??? ??? d
0 d? ? ??
结论：
a）,位温垂直梯度在锋区内比气团内大得多，
所以锋区内等位温线密集
b）空气质点在锋面上移动，在绝热条件下位温守恒，
因此等位温面平行于锋面，等位温面同锋面一致
随高度向空气倾斜
c）实际工作中不使用位温
而使用假相当位温
二、锋面附近气压场的特征
1.特征：等压线通过锋面时有较大的弯折，折角指向高
压，锋线处于低压槽中。
2.说明：设 x轴垂直于锋线，由暖指向冷；
y轴平行于锋线
锋面是密度零级不连续面
由锋面坡度：
代入静力学方程：
得：
又 且
3.结论：
a,锋线附近气压梯度连续。
b,锋线附近气压梯度不连续，即等压线
穿过锋线时有弯折。
c,满足，则折角指向高压，即锋线落在
低压槽中。
三、锋附近变压场的特征。
1.气压随时间变化称变压
冷锋前为负变压，后为正变压。
暖锋前后均为负变压，但代数值前小后大。
特征：锋前变压代数值小于锋后变压代数值。
2.说明：
设坐标如前,x垂直锋线,y平行于锋线，锋面为
密度不连续面。
即
其中 —— 锋的移速
（ 1）,暖锋
即：
暖锋前变压代数值大于锋后的变压代数值。
（ 2）,冷锋
冷锋前变压代数值小于锋后的变压代数值。
（ 3）,推论锋线向着变压代数值小的一侧移动。
3.用气压倾向方程解释气压变化的物理意义。
（ 1）公式推导。
代入连续方程,
边界条件,时 ；
即
第一项 第二项
—— 气压倾向方程
（ 2）,讨论
第一项为密度平流项，（气压变化的热力因子）
a.若,气柱为暖平流
则 地面减压
b.若,气柱为冷平流
则 地面增压
? 暖锋前暖平流，负变压明显。
? 冷锋后冷平流，正变压明显。
第二项为水平速度散度项（动力因子）。
若 气柱辐散为主，质量减少。
则 地面减压。
若 气柱辐合为主，质量增加。
则 地面增压。
四、锋线附近风场特征。
1.水平方向
特征：锋两侧的风具有气旋式切变和气流辐合
由偏差风可知：低压中气流为气旋式辐合
2.垂直方向
a.冷锋后有冷平流 —— 自下而上穿过锋区，风向逆时针
暖锋前有暖平流 —— 自下而上穿过锋区，风向顺时针
b.锋区上空存在急流：极锋锋区和副热带锋区存在西风
急流
五、锋线附近湿度场的特征
一般 暖气团湿度大
冷气团湿度小
特殊 海洋冷空气 —— 冷湿
大陆暖空气 —— 干暖
注意：冷暖气团的源地。
六、锋面天气
形成云和降水的条件：水气条件，垂直运动，
大气稳定度
1.冷锋附近的云和降水
a.第一类型冷锋天气
特征：锋线位于高空槽前，坡度小，移动慢；
暖空气下沉，冷空气爬升，冷空气下沉；
层状云为主，云序由低到高，有序排列；
锋后稳定连续降水（有几百公里宽）
b.第二类型冷锋天气
特征：锋线位于高空槽后，坡度大，移动快；
冷气团和暖气团高层为下沉气流，
暖气团中下层上升气流积状云为主，从高到低
垂直排列
锋前不稳定降水。
2.暖锋附近的云和降水。
特征：锋线位于高空槽前，坡度小，移速慢
冷暖气团都为上升气流
层状云为主，从高到低垂直排列
锋前稳定降水，几百公里
3.准静止锋附近的云和降水
特征,类似于第一类型冷锋，但坡度更小
垂直运动弱层状云为主
稳定的连续降水，雨量小，风区宽，时间
长，雨区离锋线有一段距离。
4.锢囚锋附近云和降水。
特点：两锋面云系的合并，锋线两侧为对称性雨区，
（几百公里宽）
冷暖式见 p81图 2.17。
5.锋面天气的输送带模式
—— 大尺度水平气流输送带
P83 T2.18—— T2.19
