天气学分析——天气图基本分析方法

天气学分析天气图：是填有各地同一时间气象观测记录的特种地图，它描述了某一瞬间某一区域的天气情况。

天气图的分类：地面天气图(简称地面图);等压面图(简称高空图);辅助图表：剖面图,单站高空风分析图,温度--对数压力图等。

天气图的三种投影及适用范围；1.兰勃特(Lambert)正形圆锥投影(双标准纬线圆锥投影法)：适用于作中纬度地区的天气图,欧亚高空图和地面图一般都采用这种投影。

(相割的两纬圈(30°和60°)的长度与地球仪上对应处的实际长度相符，称为标准纬线。

在两标准纬线之内各纬圈的长度相应地缩小了，而在两标准纬线之外各纬圈的长度则相应地放大了)2.极射赤面投影：表现高纬度地区比较真实，一般用作北半球天气图和极地天气图。

（纬度愈低，放大率愈大）3.墨卡托(Mercator)投影：主要适用于作赤道或低纬地区的天气图底图。

（在低纬地区用这种投影与实况较为接近，而在高纬地区投影面积放大倍数太大）地面天气图分析的项目：海平面气压场、三小时变压场、天气现象和锋等。

等值线分析要遵守的四个基本规则：1.同一条等值线上要素值处处相等；2.等值线一侧的数值必须高于另一侧的数值；3．等值线不能相交，不能分枝，不能在图中中断；4．相邻两根等值线的数值必须是连续的，即其数值或者相等，或只差一个间隔。

地转风关系及在等压线分析中的应用：关系：等压线和风向平行；在北半球，观测者“背风而立，低压在左，高压在右”。

应用：但由于地面摩擦作用，风向与等压线有一定的交角，即风从等压线的高压一侧吹向低压一侧，风向和等压线的交角，在海洋上一般为15度，在陆地平原地区约为30度。

但在我国西部及西南地区大部分为山地和高原的情况下，由于地形复杂，地转风关系常常得不到满足。

地面天气图分析的技术规定：1．绘制等压线的技术规定a．在亚洲、东亚、中国区域地面天气图上，等压线每隔画一条(在冬季气压梯度很大时，也可以每隔5hPa画一条)，其等压线的数值规定为：，，，等，其余依此类推；在北半球、亚欧地面天气图上，则每隔5hPa画一条，规定绘制1000，1005，1010hPa等压线，其余依此类推。

天气形势的天气学预报方法天气学预报方法是一种定性的、经验性的传统预报方法。

虽然，目前天气形势与气象要素预报已愈来愈依靠数值预报方法，但在很多情况下，特别是局地天气、航线天气等的预报中，天气学方法仍然是十分重要的方法。

下面简单介绍几种应用天气图进行天气形势预报的基本方法。

一、外推法根据最近一段时间内天气系统的移动速度和强度变化的规律，顺时外延，预报出系统未来的移动速度和强度变化，这种方法叫做外推法。

外推法又可分为两种情况：一种是等速外推。

等速外推就是假定系统的移动速度或强度变化基本上不随时间而改变，即与时间成直线关系，外推按这种规律进行，故等速外推又叫做直线外推；另一种是变速外推。

变速外推假定系统的移动速度或强度变化接近“匀变速”状态，即与时间成曲线关系，这时外推时要考虑它们的“变速”情况，故变速外推又叫做曲线外推。

直线外推只需要根据当时和上一时次的两张天气图即可进行，而曲线外推需要利用三张（或以上）天气图进行比较才能进行。

显然，曲线外推要比直线外推更全面些，但是由于实际天气过程的复杂性，曲线外推并不一定比直线外推更准确，因此，使用外推法时必须结合其他预报方法。

应用外推法可以对高、低压系统和槽、脊的移动和强度作出预报。

下面以闭合系统为例说明外推法的应用。

直线外推。

设12 h前低压中心位于点“1”(图11.2 (a))，其中心气压为1008 hPa，作预报时的低压中心位于点“2”，其中心气压为1006 hPa，加深了2 hPa，移动距离为S1。

按直线外推可以预报，12 h后该低压中心将移至点“3”，移动的距离S2=S1；中心气压将继续降低2 hPa，达1004 hPa。

曲线外推。

设24 h前低压中心的位置在点“1”(图11.2 (b))，中心气压为1 011 hPa；1 2 h前中心位置在点“2”，移动距离为S1，中心气压为1002 hPa，加深了9 hPa；作预报时的中心位置在点“3”，中心气压为995 hPa，过去12 h移向向左偏了一个角度，移动距离为S2，加深了7 hPa。

天气图基本分析方法见附图A一：地面天气图分析海平面气压场的分析等值线分析原则同一条等值线上要素值处处相等。

等值线一侧的数值必须高于另一侧的数值。

等值线不能相交，不能分支，不能在图中中断。

相邻两根等值线的数值必须是连续的，及其数值或者相等，或只差一个间隔。

作为等值线的一种特殊形式，等压线的分析遵循地转风原则，即等值线和风向平行，在北半球，“背风而立，低压在左，高压在右”。

但实际大气，由于地面摩擦作用，风向与等值线有一定交角，风从高压一侧吹向低压一侧。

绘制等压线时的注意事项等压线一般应保持平滑。

相邻两站间气压变化较均匀时，等压线的位置可靠内插法确定。

两条数值相等的等压线，要尽量避免互相平行或相距很近。

绘制等压线时，应尽可能的参考风的记录。

等压线通过锋面时必须有明显的折角，或为气旋性曲率的突然增加，而且折角指向高压一侧。

等压线的暖锋前有比较明显的气旋性弯曲，冷锋后有明显的反气旋性弯曲。

（见附图1和2）二：绘制等压线的技术规定等压线每隔2.5hPa画一条。

等压线应画到图边，否则应闭合起来。

在没有记录的地区可例外，但应当各条等压线末端排列整齐，落在一定的经线或纬线上。

在低压中心用红色标注D，高压中心用蓝色标注G 。

高、低压中心的符号应标注在气压数值最高或最低的地方。

在有风向记录时，背风而立，高压中心符号应标注在气压记录数值最高测站的右侧，低压中心符号应标注在气压记录数值最低测站的左侧。

高低压中心的符号还应该标注在反气旋式或气旋式流场的中心，而不一定标注在最内一条等压线的几何中心处。

如果在最内一条等压线内，流场有两个或三个中心时，则应标注两个或三个中心。

等三小时变压线的绘制三小时变压反映了气压场最近改变情况，它是确定锋的位置、分析判断气压系统及封面未来变化的重要依据。

等三小时变压线以零为标准，每隔一百帕绘一条每条线的两端要注明该线的百帕值和正负号。

在正（负）变压中心，用蓝色（红色）标注“+”（“-”）。

地面天气图的分析项目和步骤绘制等小时变压线及勾画天气区。