第二节 天气系统的运动学预报方法
运动学法 —— 利用变压、变高的分布特点,通过运动学公
式,预测系统未来的移动的变化
一、系统移动的运动学公式
取固定坐标系 —— 固定于地表,以速度 运动的质点
——— ①
V?
d F F
VF
d t t
??
? ? ? ?
?
取运动坐标系 —— 随天气系统移动,设天气系统移
动速度为,空气质点移速为 空气质点相对
于运动坐标系的移速为( - )
—— ②
① -②得到,= —— ③
d F F V C F
d t t
?
?
????
? ? ? ? ???
??
?C V?
?CV?
如果取 x轴与系统移动方向一致,=0运动系统中的特性点,
线上某物理量为零
则③式改写为 0 =
—— ④
③,④式即为系统移动的运动学公式
二、槽脊线的移动预报
1、移动公式:取运动坐标系随槽脊线移动,x轴与运
动槽脊方向一致
则槽脊线上,
带入③式 得到 —— ⑤ 槽脊线移速公式
~ 变压
> 0 变压升度 > 0 低压槽
< 0 变压梯度 < 0 高压脊
变压在 X方向上的变化率 等高线的弯曲程度
变压~
t
P
?
?
当,槽前的变压 >0,槽后 <0,C <0槽西退
当,槽前的变压 < 0,槽后 >0,C >0槽东进
2、预报规则
1)槽脊线移动方向
a) 槽线 > 0,
b) 脊线 < 0,
当, C>0,脊东进
当, C<0,脊西退
所以槽线沿变压梯度方向移动,脊线沿变压升度方向移动
2)槽(脊)线的移动速度与变压梯(升)度成正比
与槽(脊)强度成反比。
三,气旋和反气旋中心的移动预报
1.移动公式
设高低压为椭圆,x轴为长轴,y轴为短轴
取运动坐标系原点随高、低压中心移动,移速为
则高、低压中心
,
分别带入③式
∴ 同理有
系统中心移速公式:
系统移动方向与 x轴夹角
其中, 为变压升度 I沿 x轴,y轴的分量,
为变压升度与 x轴的夹角
2.预报规则
①正圆形系统:
正圆形的高(低)压沿变压的升度(梯度)方向移
动,其移动速度与变压升度(梯度)成正比,与系统强
度成反比
② 椭圆形系统:
椭圆形高压(低压)的移动方向介于变压升度
(梯度)与长轴之间,长轴越长,越接近于长轴,其
移动速度与变压升度(梯度)成正比,与系统强度成
反比。
四、气压系统强度预报
由③式有
低压中心或槽线上出现负变压,系统加强;反之减弱
高压中心或脊线上出现正变压,系统加强;反之减弱
运动学法 —— 利用变压、变高的分布特点,通过运动学公
式,预测系统未来的移动的变化
一、系统移动的运动学公式
取固定坐标系 —— 固定于地表,以速度 运动的质点
——— ①
V?
d F F
VF
d t t
??
? ? ? ?
?
取运动坐标系 —— 随天气系统移动,设天气系统移
动速度为,空气质点移速为 空气质点相对
于运动坐标系的移速为( - )
—— ②
① -②得到,= —— ③
d F F V C F
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如果取 x轴与系统移动方向一致,=0运动系统中的特性点,
线上某物理量为零
则③式改写为 0 =
—— ④
③,④式即为系统移动的运动学公式
二、槽脊线的移动预报
1、移动公式:取运动坐标系随槽脊线移动,x轴与运
动槽脊方向一致
则槽脊线上,
带入③式 得到 —— ⑤ 槽脊线移速公式
~ 变压
> 0 变压升度 > 0 低压槽
< 0 变压梯度 < 0 高压脊
变压在 X方向上的变化率 等高线的弯曲程度
变压~
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当,槽前的变压 >0,槽后 <0,C <0槽西退
当,槽前的变压 < 0,槽后 >0,C >0槽东进
2、预报规则
1)槽脊线移动方向
a) 槽线 > 0,
b) 脊线 < 0,
当, C>0,脊东进
当, C<0,脊西退
所以槽线沿变压梯度方向移动,脊线沿变压升度方向移动
2)槽(脊)线的移动速度与变压梯(升)度成正比
与槽(脊)强度成反比。
三,气旋和反气旋中心的移动预报
1.移动公式
设高低压为椭圆,x轴为长轴,y轴为短轴
取运动坐标系原点随高、低压中心移动,移速为
则高、低压中心
,
分别带入③式
∴ 同理有
系统中心移速公式:
系统移动方向与 x轴夹角
其中, 为变压升度 I沿 x轴,y轴的分量,
为变压升度与 x轴的夹角
2.预报规则
①正圆形系统:
正圆形的高(低)压沿变压的升度(梯度)方向移
动,其移动速度与变压升度(梯度)成正比,与系统强
度成反比
② 椭圆形系统:
椭圆形高压(低压)的移动方向介于变压升度
(梯度)与长轴之间,长轴越长,越接近于长轴,其
移动速度与变压升度(梯度)成正比,与系统强度成
反比。
四、气压系统强度预报
由③式有
低压中心或槽线上出现负变压,系统加强;反之减弱
高压中心或脊线上出现正变压,系统加强;反之减弱