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鋒面坡度

鎖定
鋒面坡度(slope of front)是指鋒面在空間的傾斜度。通常以鋒面與地平面所成角度的正切函數表達。鋒面坡度與構成鋒面的兩氣團的風速差成正比,温度差成反比,且隨緯度的減小而減小。雖然鋒面坡度都很小,但其覆蓋地區卻很大,能影響廣大地區的天氣。
中文名
鋒面坡度
外文名
slope of front
學    科
天氣學
定    義
鋒面在空間的傾斜度
性    質
坡度很小,影響較大

鋒面坡度定義

鋒面坡度(slope of front)是指鋒面在空間的傾斜度。通常以鋒面與地平面所成角度的正切函數表達。 [1] 

鋒面坡度公式

在鋒面是物質面和零級不連續面的假設下推導出來的馬古拉斯鋒面坡度公式是 [1] 
式中
表示鋒面坡度,f 為地轉參數,g為重力加速度
分別為鋒面兩側的平均温度(單位為 K )、風速差和温度差。

鋒面坡度性質

由公式可知,鋒面坡度與構成鋒面的兩氣團的風速差成正比,温度差成反比,且隨緯度的減小而減小。
實際大氣中,鋒面坡度一般都很小,平均約為1/50 - 1/300,冷鋒坡度大些,約為1/50-1/100,暖鋒坡度約為1/150-1/200,靜止鋒坡度最小。冬季中國華南準靜止鋒坡度更小,越1/300左右。鋒面坡度雖小,但其覆蓋地區卻很大,能影響廣大地區的天氣。 [1] 

鋒面坡度產生機理

冷、暖空氣相遇,因冷氣團的密度比暖氣團大,冷空氣必在垂直於鋒線的水平氣壓梯度力(G)的作用下,揳入暖氣團之下,並迫使兩者之間的交界面趨向水平。但由於它們是在自轉的地球上作相對運動,必受地轉偏向力的作用而不斷改變方向,使之趨於同緯線平行。若兩力達到平衡時,冷、暖氣團的交界面就不再向水平方向改變,而保持為傾斜狀態。 [2] 

鋒面坡度鋒面抬升

令C和V分別為鋒面的移速和風速沿着垂直於鋒面方向的分量,
為鋒面坡度,則暖空氣被抬升的速度w 為 [2] 
由此可見,鋒面的抬升速度既正比於鋒面坡度,又正比於空氣相對於鋒面的運動。
在實際工作中,可根據地面鋒線與對應的700hPa槽線的相對位置,粗略地判斷鋒面坡度的大小。
一般説來,兩者距離大時,鋒面的坡度小,上升運動區範圍寬廣,強度較小;兩者相距越小,則坡度越大,上升運動區狹窄,強度越大。判斷鋒上暖空氣的上升運動,還需考慮暖空氣本身的活動。如果是冷鋒,暖空氣迎鋒而上,而且風速大,鋒面移速快,則有利於上升運動;暖鋒的情況與此相反,當風速遠大於鋒面移速時,有利於上升運動。 [2] 
參考資料
  • 1.    《大氣科學辭典》編委會.大氣科學辭典.北京:氣象出版社,1994
  • 2.    伍榮生,等.現代天氣學原理:高等教育出版社,1999