气象百科

article

当前位置: 首页 > 气象百科

冷空气

更新时间:2024-06-15点击次数:

冷空气

时间: 2014-12-06 16:31:21 来源:陕西威瑞仪器仪表有限公司
冷空气和暖空气是从气温水平方向上的差别来定义的,位于低温区的空气称为冷空气。遥远的北冰洋、严寒的西伯利亚是冷空气的发源地。
目录
  • • 简介
  • • 冷空气强度
  • • 入侵我国冷空气的源地
  • • 入侵我国的冷空气路径
  • • 冷空气与锋面
  • • 冷空气与降水
  • • 冷空气与寒潮、寒流
  • • 冷空气对农业的影响
  • • 冷空气对人体的影响

[显示部分][显示全部]

简介

冷空气

【冷空气】(cold air)全球各处空气的温度是不同的,在水平方向上和垂直方向上都有差别。冷空气和暖空气是从气温水平方向上的差别来定义的。我们可以在水平面上根据各点的温度值绘制等温线(连接相同温度点的曲线,见附图),这样便分出了高温区和低温区。位于高温区的空气称为暖空气,位于低温区的空气称为冷空气,位于它们之间的区域称为过渡区。如果过渡区中的等温线十分密集,则称此过渡区为锋区或锋。所以锋区或锋的较高温一侧是暖空气,较低温一侧是冷空气。

冷空气强度

中国冷空气入侵图

冷气团多数在极地与西伯利亚大陆上形成,其范围纵横长达数千公里,厚度达几公里到几十公里。冷空气过境会带来雨、雪等,使温度陡然下降。每次冷空气入侵的强度不一样,有强有弱,降温幅度有多有少。冷空气像潮水一样涌动,受其影响范围广,可达到2千公里以上。由于移动的路径不同,受影响的区域也不同。

根据强弱程度,我国将冷空气分为五个等级:弱冷空气、中等强度冷空气、较强冷空气、强冷空气和寒潮。

弱冷空气

使某地的日最低气温48小时内降温幅度小于6℃的冷空气。

中等强度冷空气

使某地的日最低气温48小时内降温幅度大于或等于6℃但小于8℃的冷空气。

较强冷空气

使某地的日最低气温48小时内降温幅度大于或等于8℃,但未能使该地日最低气温下降到8℃或以下的冷空气。

强冷空气

使某地的日最低气温48小时内降温幅度大于或等于8℃,而且使该地日最低气温下降到8℃或以下的冷空气。

寒潮

使某地的日最低气温24小时内降温幅度大于或等于8℃,或48小时内降温幅度大于或等于10℃,或72小时内降温幅度大于或等于12℃,而且使该地日最低气温下降到4℃或以下的冷空气。

入侵我国冷空气的源地

天气预报中,常常提起“一股从西西伯利亚来的冷空气前锋今天上午达到新疆北部……”、“来自蒙古国的一股冷空气进入我国内蒙古东部至河套西部一带,冷空气将东移南下……”这样一类言语。入侵我国冷空气的产地在西西伯利亚还是在蒙古国?它的“老家”在哪里?

其实,遥远的北冰洋、严寒的西伯利亚是冷空气的发源地。冷空气最初都来自北冰洋地区,然后经过西伯利亚地区得到加强。因为这些地区的纬度高,冬季黑夜漫长,白昼很短,日照时间非常少。在极地,甚至会出现极夜,太阳从不露脸蛋。因此,大地从太阳那里得到的热量十分微弱;而夜间,地面却向太空辐射损失许多热量,近地层大气随着地面不断冷却,气温越来越低,冷空气堆积在一起将变得越来越多。这一团温度极低的冷空气堆在西北气流的引导下,将自北向南推进,影响蒙古国、我国的北方、我国东部或我国大部地区。 

入侵我国的冷空气路径

根据资料统计,95%左右的冷空气都要经过西伯利亚中部(70°~90°E, 43°~65°N)地区并在那里积累加强。这个地区就称为寒潮关键区。从关键区入侵我国主要有四条路径:

(一)西北路(中路)冷空气从关键区经蒙古到达我国河套附近南下,直达长江中下游及江南地区。循这条路径下来的冷空气,在长江以北地区所产生的寒潮天气以偏北大风和降温为主,到江南以后,则因南支锋区波动活跃可能发展伴有雨雪天气。

(二)东路冷空气从关键区经蒙古到我国华北北部,在冷空气主力继续东移的同时,低空的冷空气折向西南,经渤海侵入华北,再从黄河下游向南可达两湖盆地。循这条路径下来的冷空气,常使渤海、黄海、黄河下游及长江下游出现东北大风,华北、华东出现回流,气温较低,并有连阴雨雪天气。

(三)西路冷空气从关键区经新疆、青海、西藏高原东南侧南下,对我国西北、西南及江南各地区影响较大,但降温幅度不大,不过当南支锋区波动与北支锋区波动同位相而叠加时,亦可以造成明显的降温。

(四)东路加西路 东路冷空气从河套下游南下,西路冷空气从青海东南下,两股冷空气常在黄土高原东侧,黄河、长江之间汇合,汇合时造成大范围的雨雪天气,接着两股冷空气合并南下,出现大风和明显降温。

冷空气与锋面

在气象学上,冷空气和暖空气交汇时会产生带状的界面,称为「锋面」。锋面带,短的数百公里,长的有几千公里,由下而上逐渐随高度变宽,并呈现倾斜状态,冷空气位在下方,暖空气位于上方,结构正如图所绘的样子。

锋面的空间结构图

锋面会随冷暖空气的移动而前进,由于移动情形的不同而分为冷锋、暖锋、滞留锋、囚锢锋四种,并造成四种不同类型的天气型态;在台湾最常见的是冷锋和滞留锋。当冷空气推锋面向暖空气方向移动时,称为「冷锋」,这种锋面过境,地面气温会降低变冷。冷锋移动有快慢之分,跑得慢的冷锋,暖空气上升较慢平稳,而出现层状云,降雨缓和;跑得快的冷锋,暖空气受冷空气猛烈冲击快速上升,造成浓厚的积雨云,这时地面就会下起雷电交加的大风雨。

若暖空气的势力强过冷空气,而锋面向冷空气方向运动,就形成「暖锋」,会使经过地区的气温增高。暖锋的锋面前方是一大片范围广阔的云雨区,连绵数百公里,造成持续不断的降雨,降雨型态是和冷锋不同的。

冷锋或暖锋是在冷、暖空气某一方势力较强时发生的锋面。但假使冷、暖空气两方势均力敌,锋面便无法迅速移动,而徘徊、停留于原地,造成冷锋与暖锋同时出现的云雨天气。

冷空气与降水

冷空气入侵的主要影响是带来降温和大风,有时也会出现大范围的雨雪天气,这是冷、暖空气交汇作用的结果。当暖湿空气的条件不好、环流条件不利时,冷空气入侵也不一定会带来降水天气,因此,并不是冷空气愈强,所产生的雨雪天气也愈强。

冷空气与寒潮、寒流

冷空气 根据中国气象局发布八个国家气象新标准,新发布的冷空气等级标准表示,冷空气是指使所经地点气温下降的空气。其划分原则是受冷空气影响的地区,在一定时间段内日最低气温下降的幅度以及日最低气温值两个指标。冷空气等级共分5级。将冷空气分为五个等级:弱冷空气、中等强度冷空气、较强冷空气、强冷空气和寒潮。

寒潮 寒潮是我国境内常见的一种灾害性天气,发生的次数较多,活动范围广大。寒潮,顾名思义是寒冷的空气像潮水一样奔流过来的意思,属于空气(冷空气)流动的一种形式。但并不是说所有的冷空气侵袭过来都叫寒潮,一般是冷空气侵袭到某地以后,若能使那些地方的温度在一天(24小时)内降低10摄氏度以上,同时那一天的最低温度又在5摄氏度以下时,我们才把这股冷空气叫作寒潮。但因各地受地理环境和气候条件影响,寒潮标准也不相同。由中央气象台2006年制定的我国冷空气等级国家准中规定寒潮的标准是:某一地区冷空气过境后,气温24小时内下降8℃以上,且最低气温下降到4℃以下;或48小时内气温下降10℃以上,且最低气温下降到4℃以下;或72小时内气温连续下降12℃以上,并且最低气温在4℃以下。寒潮一般都伴有大范围的大风天气,大风之后,严寒便接踵而至,会给渔农、交通、建筑、花卉甚至人们的健康带来危害,所以,寒潮来到之前气象台要发出寒潮警报。

寒流 寒流是指海洋里的海水从高纬度海区向低纬度海区的大规模流动现象,是属于洋流(海水)流动的范畴。寒流虽然对沿海地区的气候有一定影响,但寒流到底不是寒潮。当寒潮或冷空气南下时,人们会有一股股寒流入侵肌肤的感觉,大家通常把寒潮误称为寒流,其实是习惯性的语言错误。

冷空气对农业的影响

冷空气来袭,要加强农业生产管理,减轻大风寒潮对农业的影响。各地需做好温室大棚的防风加固工作;华北、黄淮、江淮等地要防范低温霜冻、寒潮天气对农业的危害;新疆等地要抓紧时间抢收棉花,内蒙古等牧区要做好牲畜的防风防寒工作。

大棚设施、牧区放牧或转场、交通运输等要做好防风或防雨(雪)工作,已成熟还未收获的农作物、水果等应抢晴或严霜前及时收获(采摘),防范露地和大棚蔬菜、瓜果等遭受低温、霜雪危害。东北等地区应充分利用农田封冻前的有利时机,抓紧深松整地,为明年农业丰收奠定基础;

冬麦区已播种、出苗(局部已分蘖)的冬小麦应根据雨情、墒情、苗情等,加强田间管理,适时防治病虫草害,以培育壮苗。西北地区东南部、华北地区中南部、黄淮等地的局部地区还未播种冬小麦的地块应抓紧腾茬、整地,施足底肥,抢墒或造墒及时播种,以确保冬前壮苗; 

冷空气对人体的影响

首先,强冷空气能使空气中湿度显著降低,鼻咽粘膜因此而变得干燥,以致发生细小的皱裂,感冒病毒便可乘虚而入。与此同时,由于气温的下降,鼻咽部的局部温度可降至32℃左右,这样的温度正适合粘膜裂口内的病毒生长繁殖。再加上呼吸道受强冷空气刺激,可引起局部血管收缩,使粘膜分泌的免疫球蛋白相应减少,这就更为感冒病毒的入侵和繁殖提供了有利条件。

其二是强冷空气袭击前后的2-3天内,平均气温和最低气温骤然下降,人体的体温调节功能对这种突如其来的寒冷刺激难以适应,如果不及时添衣服保暖,就特别容易受凉,引起机体抵抗力下降,给各种不同类型的感冒病毒入侵造成可乘之机。

另外,由于气温下降,支气管粘膜上皮的纤毛活动减少,气管排泄异物的功能减退,呼吸道上的细菌容易向下蔓延,使慢性气管炎病多发或加重;肺炎虽是由病菌引起的传染病,但它的发生、恶化也与冷空气活动有关。

强冷空气通过当地时,发病率和死亡率将会增加。婴幼儿由于肺功能不强或不健全,当天气突变时,务必防御感染肺炎的危险;结核病患者也易在冷空气通过之前15-20小时,到冷空气过后7小时之间病情加重。