气旋性环流


气旋性环流

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气旋性环流【气旋性环流】气旋性环流(cyclonic circulation) , 即气旋式环流 , 是指在北半球(南半球)呈逆(顺)时针旋转流动的环流 。例如低压系统(气旋、颱风等)都是一种气旋性环流 。
中文名称气旋性环流英文名称cyclonic circulation定  义大气流场中北(南)半球呈反(顺)时针方向的环行运动 。套用学科大气科学(一级学科) , 天气学(二级学科)基本介绍中文名:气旋性环流
外文名:cyclonic circulation
学科:天气学
定义:北南半球呈逆顺时针旋转流动环流
产生机理:位涡异常
发生实例:低压系统(气旋、颱风等)
现象描述气旋性环流(cyclonic circulation) , 即气旋式环流 , 是指在北半球(南半球)呈逆(顺)时针旋转流动的环流 。例如低压系统(气旋、颱风等)都是一种气旋性环流 。产生机理天气系统的强烈发展过程往往发生在当对流层顶附近正的位涡异常区东移迭加在低空原先已经存在的锋区之上 , 气压、风、质量之间原来的平衡关係遭到破坏以后 。由高空正位涡异常区诱生的气旋性环流 , 造成在高空正位涡异常区前方有暖空气向北平流 , 结果在地面形成明显的正位温异常区(它稍位于高空异常区的前方) , 该异常区亦将相应地诱生出一个气旋性环流 。上述两个高、低空异常区的同位相迭加 , 使得它们各自所诱生的气旋性环流将进一步发展 , 如图1。
气旋性环流

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图1 高层位涡异常产生移到地面锋上方 , 引发气旋发展以上讨论的的是绝热无摩擦的情况 , 因而位涡和位温都是守恆的 , 实际大气中非绝热加热是产生位涡异常的重要原因 , 并会对气旋的发展产生很大影响 , 加热在空中某个区域有凝结潜热释放 , 则在该区域下方会有正位涡异常产生 , 而在其上方则有负位涡异常产生 , 这样对于中纬度低压系统来说 , 下层的位涡异常会形成低层的气旋性环流 , 而高层负位涡异常会加强高空脊的发展 , 从而有利于气旋的快速发展 。发生实例颱风颱风是在比较均匀的热带海洋气团内发展起来的气旋性环流 , 它的气压、温度和风常呈圆形对称分布 , 降水呈螺旋带状特徵 。
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图2雨带相对于颱风中心的移动模式(Tatehira,1962)在颱风螺旋雨带中有许多对流单体 , 各个单体的运动与整个螺旋雨带的运动也不同 。天气雷达观测指出 , 螺旋迴波带中个别单体是按气旋性环流向中心传播的 , 即螺旋雨带向外移动而个别单体向中心运动 。图2 是颱风中雨带与单体运动的一个模式 。在这个模式中 , 雨带上的各个对流单体围绕颱风眼作气旋式切向运动 , 新的单体在螺旋雨带的上风方向的一端形成和发展 , 愈向下风方向 , 其外形逐渐变成层状结构 , 最后在雨带的下风端消失 。研究表明 , 螺旋状的弯曲雨带和对流层中高层特定的环流型紧密联繫 。图3 是迭加在1980年6月8日1700CDT低层反射率型上的合成分析 , 表示了对S1雨带曲率中心(c)的相对运动 。在600hPa层上 , 和弯曲雨带对应的是流场的气旋式弯曲 , 而在500 hPa层上则具有明显的闭合气旋式环流 , 环流中心在C点以东约40km 。这种紧密相关表明反射率型的弯曲反映了MCC的中尺度环流和降水型的细尺度结构之间存在相互作用 。500 hPa具有明显入流的闭合环流和砧云中广泛凝结所需的上升运动以及砧云下方未饱和的下沉运动相一致 。400和300 hPa层环流很弱 。飑线附近的反气旋弯曲和出流出现在200 hPa层上 。145 hPa层整个区域被反气旋式弯曲控制 。这种成熟期MCC中层的气旋式环流向上转换到高层的反气旋式环流的特徵 , 在其他个例中也观测到 , 是具有代表性的内部结构 , 并和热带地区的中尺度对流系统类似 。