气团形成与变性

气团气团的形成

大气的热量主要来自地球表面，空气中的水汽也来自地球表面水分的蒸发，所以下垫面是空气最直接的热源，也是最重要的湿源。气团形成的条件首先需要有大范围的性质比较均匀的下垫面，广阔的海洋、冰雪覆盖的大陆、一望无际的沙漠等，都可作为形成气团的源地。此外，气团形成还应具备适当的流场条件，使大范围的空气能在源地上空停留较长的时间或缓慢移动，通过大气中各种尺度的湍流、对流、辐射、蒸发和凝结及大范围的垂直运动等物理过程与地球表面进行水汽与热量交换，从而获得与下垫面相应的比较均匀的温、湿特性。

适当的流场通常是指准静止的大型的高压流场。在准静止的高压控制下，高压中的辐散下沉运动，可以使大气中的温度、湿度的水平梯度减小，增加大气中温、湿特性的水平均匀性，同时稳定的环流可使空气较长时间地缓慢移动在温、湿特性比较均匀的下垫面上，使空气有足够长的时间取得下垫面的温、湿特性。例如，西伯利亚地区冬季为一个不大移动的高压所盘踞，是形成干冷气团的源地。在中国东南方向的辽阔海洋上常有太平洋高压存在，是形成暖湿气团的源地。

气团气团的变性

大气处在不断的运动中，当气团在广阔的源地上取得大致与源地相同的物理属性后，离开源地移至与源地性质不同的下垫面时，二者间又发生了热量与水分的交换，则气团的物理属性又逐渐发生变化，这个过程称为气团的变性。

对于不同的气团来说，其变性的快慢是不同的。一般说来，冷气团移到暖的地区变性快，而暖的气团移到冷的地区变性慢。这是因为，当冷气团离开源地后，气团低层要变暖、增温，逐渐趋于不稳定，对流易发展，能很快地把低层的热量和水汽向上输送，因此，气团变性快；相反，当暖气团离开源地后，由于气团低层不断变冷，气团逐渐趋于稳定，对流不易发展，因此，气团变性较慢。

气团的概念

气团（air mass）是范围广大的（通常有数千千米），在水平方向上具有均匀的温度和湿度属性的巨大空气团。

气团的温度、湿度和其他属性反映了其生成的源地的属性。

气团（airmass）在水平方向上大气的物理属性主要指温度、湿度和稳定度．对比较均匀

的大块空气块。其水平尺度达到几百至几千公里，垂直尺度约几公里到十几公里。气团的形成必须具有范围大，性质均匀的下垫面，还须有合适的环流条件。气团的分类，若按形成的地理位置分，则有极地气团（又可分为极地大陆气团和极地海洋气团）。热带气团（又可分为热带海洋气团和热带大陆气团）。此外，还有中纬度气团它们主要来自极地或热带的变性气团。若按热力分类，则可分为冷气团和暖气团。

活动于中国的主要气团，随季节而有变化。冬季以极地大陆气团为主，中国南方部分地区则会受热带海洋气团影响。夏季主要受热带海洋和热带大陆气团影响，在中国北方则仍会受极地大陆气团影响。春、秋季则主要有变性极地大陆气团和热带海洋气团。

同一时段，占据广大空间的大团空气内，水平方向上的物理属性比较均匀，在垂直方向上的各种物理属性分布比较相似，天气特点也大致相同，气象要素变化不太剧烈，这种大团空气称为气团。

AM= S0/Z0 = 1/cosθ. θ: zenith angle

为了分析气团的特征、移动规律，常常对地球上的气团进行分类，分类方法主要有地理分类法和热力分类法两种。

气团地理分类法

根据气团形成源地的地理位置，对气团进行分类，称为气团的地理分类。在地理分类中，按源地的温度性质，将气团分成冰洋气团(北极气团和南极气团)、极地气团、热带气团、赤道气团四大类；按源地的湿度性质，又将气团分为海洋性气团和大陆性气团两种。这样，综合温度和湿度特性，全球大致可分为七种气团。

1）北极大陆气团(ContinentalArcticAirMass，简写为cA)：形成于冰雪覆盖的北冰洋。特点是温度低、低层具有强逆温层，气层相当稳定，湿度小。因此其天气是干燥、寒冷、晴朗。

2）南极大陆气团(ContinentalAntarcticAirMass，简写为cAA)：形成于冰雪覆盖的南极大陆。其特点同北极大陆气团。

3）极地大陆气团(ContinentalPolarAirMass，简写为cP)：形成于中高纬度的大陆上，如西伯利亚、蒙古、加拿大一带。冬季，气团低层温度很低，有强烈逆温现象，空气层稳定，天气与冰洋气团类似；夏季，受大陆热力状况的影响，空气层不稳定，加上湿度增大，常出现多云天气。

4）极地海洋气团(MaritimePolarAirMass，简写为mP)：形成于南半球中纬度海洋和北太平洋、北大西洋。极地海洋气团多数由极地大陆气团移至海洋上变性而成。冬季因洋面温度高于大陆，气团低层温度升高，湿度增大，气层不稳定，易形成对流云，有时产生降水；夏季与极地大陆气团性质差不多。

5）热带大陆气团(ContinentalTropicalAirMass，简写为cT)：主要源于副热带沙漠地区，如中亚、西南亚、北非撤哈拉沙漠等地。特征是炎热、干燥，在它长久控制的地区常形成严重的干旱。

6）热带海洋气团(MaritimeTropicalAirMass，简写为mT)：形成于副热带高压控制的海洋上。特征是温度高，湿度大，低层不稳定，由于高压中部盛行下层气流，中层存在下沉逆温，阻碍了对流的发展，天气以晴为主。

7）赤道海洋气团(MaritimeEquatorialAirMass，简写为mE)：

形成于赤道附近的洋面，具有高温高湿的特征,气层很不稳定，多雷暴和阵性降水天气。

气团热力分类法

热力分类法是根据气团移动时与其所经下垫面的温度对比或两个气团之间的温度对比来划分的。按这种分类法，气团可分为冷气团和暖气团两大类。

1）冷气团（ColdAirMass）：气团温度低于流经地区下垫面温度的，或两个气团相遇时温度较低者，叫冷气团。当冷气团向南移行至另一地区时，不仅会使这个地区变冷，且由于气团底部增暖，气温直减率增大，气层往往趋于不稳定，有利于对流的发展，产生不稳定天气，低层的能见度一般较好。夏季，若冷气团中水汽含量多，常形成积云和积雨云，产生雷阵雨天气。冬、春两季，由于冷气团中湿度较小，常是干冷天气。冷气团内气温、风等气象要素有明显的日变化；夜间低层辐射冷却，在大陆上可形成辐射雾。"para" label-module="para">

2）暖气团(WarmAirMass)：气团温度高于流经地区下垫面温度的，或两个气团相遇时温度较高者，叫暖气团。当暖气团向北移行至另一地区时，不仅会使这个地区变暖，且由于气团底部变冷，气温直减率变小，会使该地上空气层的稳定度增大，对流运动不易发展，产生稳定性天气。因为气层稳定，水汽及尘埃、烟粒等杂质常聚集在低层，所以暖气团中低层的能见度差。如果暖气团中水汽含量多，常形成层云、层积云，并下毛毛雨，有时会出现平流雾。如果暖气团中水汽含量较少，天气就较好。

气团地区影响

中国大部分处于中纬度地区，冷、暖气流交绥频繁，缺少气团形成的环流条件；同时，地表性质复杂，没有大范围均匀的下垫面可作气团源地，因而，活动在中国境内的气团，大多是从其他地区移来的变性气团，其中最主要的是极地大陆气团和热带海洋气团。

气团季节影响

冬季主要受变性极地大陆气团影响，它的源地在西伯利亚和蒙古，称之为西伯利亚气团。它所控制的地区，天气干冷。此外，来自北太平洋副热带地区的热带海洋气团可影响到华南、华东和云南等地。北极气团也可南下侵袭中国，造成气温急剧下降的强寒潮天气。

夏季，西伯利亚气团在中国长城以北和西北地区活动频繁，中国东部沿海地区主要受变性的热带海洋气团影响。以上两种气团的交汇，是构成中国盛夏南北方区域性降水的主要原因。此外，热带大陆气团常影响中国西部地区，被它持久控制的地区，就会出现严重干旱和酷暑。来自印度洋的赤道气团，可造成长江流域以南地区大量降水。

春季，西伯利亚气团和热带海洋气团两者势力相当，互有进退，因此是锋系及气旋活动最盛的时期。

秋季，变性的西伯利亚气团占主要地位，热带海洋气团退居东南海上，中国东部地区在单一的气团控制下，出现全年最宜人的秋高气爽的天气。

气团气团的变化

变性气团也称中性气团。离开源地后受沿途下垫面性质的影响，改变原有基本物理属性的气团。但所谓“变性气团”其基本特征未有重大改变，否则即成新气团。

例如，中国由于地表性质复杂，没有大范围均匀的下垫面和缓行的环流条件可作气团源地，活跃在中国境内的气团，多从外地移来的变性气团。冬季以极地大陆气团变性而成的变性极地大陆气团（NPc）为主；夏季以变性热带海洋气团（NTm）和变性热带大陆气团（NTc）为主。春、秋季节南北两类气团互有进退。

气团在源地形成后，要离开它的源地移到新的地区，随着下垫面性质以及大范围空气的垂直运动等情况的改变，它的性质也将发生相应的改变。例如，气团向南移动到较暖的地区时，会逐渐变暖；而向北移动到较冷的地区时，会逐渐变冷。气团在移动过程中性质的变化，称为气团的变性。

气团气团比较

不同气团，其变性的快慢是不同的，即使是同一气团，其变性的快慢还和它所经下垫面性质与气团性质差异的大小有关。一般说来，冷气团移到暖的地区变性较快，在这种情况下，冷气团低层变暖，趋于不稳定，乱流对流容易发展，能很快地将低层的热量传到上层；相反，暖气团移到冷的地区则变冷较慢，因为低层变冷趋于稳定，乱流和对流不易发展，其冷却过程主要靠辐射作用进行。从大陆移入海洋的气团容易取得蒸发的水汽而变湿，而从海洋移到大陆的气团，则要通过凝结及降水过程才能变干，所以气团的变干过程比较缓慢。冬季影响中国的冷空气，都已不是原来的西伯利亚大陆气团，而是变性了的大陆气团。

气团在下垫面性质比较均匀的地区形成，又因离开源地而变性。气团总是在或快或慢地运动着，它的性质也总是在或多或少地变化着，气团的变性是绝对的，而气团的形成只是在一定条件下获得了相对稳定的性质而已。由于中国大部分地区处于中纬度，冷暖空气交绥频繁，缺少气团形成的环流条件，同时地表性质复杂，很少有大范围均匀的下垫面作为气团的源地，因而活动在中国境内的气团，严格说来都是从其它地区移来的变性气团。

冬天里常听到气象预报员说：“由于大陆冷气团南下........",什么是大陆冷气团呢？它是形成于极地的气团，因为高空气流的推动而进入中国大陆，经华中转向东海及太平洋。由于它源于极地，属于冷气团，又因它是由大陆流出来，所以预报员就将这种气团称为“大陆冷气团”。下面就为大家介绍由大陆冷气团所造成的几种天气型态。

气团寒流

哇！好冷啊！路上行人个个包的像粽子一样，恨不得把棉被穿出门，原来是“寒流”大驾光临了。当大陆冷气团南移，寒冷的气流就会使气温急速下降。但是气温要下降多少度才算寒流呢？通常在气象预报时，当预测台北的日最低温会降到10℃或以下，就称为寒流。

气团三句用语

强烈大陆冷气团；大陆冷气团；东北季风增强；

你曾注意到以上三句名词使用时机的不同吗？在气象预报时，如果预测冷气团会使台北日最低温降到12℃～14℃之间时，就说是受“大陆冷气团”影响；如果预测会降到12℃或以下时，就说受“强烈大陆冷气团”影响;如果最低温不会降到14℃时，就只说受“东北季风增强”的影响了。你能分辨这三句用语严重性的不同。

气团变性

寒流来袭，把人冻得像冰棒一样，什么时候天气才能转暖呢？这时只好期待大陆气团“变性”了。因为当大陆冷气团移出源地后，会受经过地区环境及本身内部运动影响而改变性质，变成“变性大陆气团。”有了它，天气就不会再那么冷，气温也不会再下降了。

大陆冷气团是个高气压中心，在天气图上用的“H”来代表。它在南移的途中逐渐变性，到了华东时，已形成“变性大陆气团”了。它变性后，高气压中心改向东行，由华东移到东海并继续东移。这时候，气团前端的冷锋已经通过台湾，阴霾的天气好转，云量减少，气温上升，甚至会出现晴朗天气，这种情形称为“移动性高气压”。

如果移动性高气压中心继续从东海向东走，就会为台湾带来温暖而潮湿的气流，各地气温明显上升，甚至会出现晴朗舒服的天气，称造成这种天气现象的气流为“高压回流”。

气团锋面

想想看：当冷气团遇到暖气团，会发生什么事？在气象学上，它们交会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。

锋面会随冷暖空气的移动而前进，而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。

最后还要来解说“囚锢锋”。锋面在移动时，如果冷锋赶上暖锋或是两条冷锋迎面相遇重叠时，锋面和锋面之间拉拉扯扯，互不让步，最后两条锋面就会合并成“囚锢锋”，它所造成的云系和降雨兼具两种锋面的特征，变得比较复杂了。

“热带海洋气团”是位于太平洋上的高气压，也称“副热带高气压”，它全年都定居在太平洋上，所以又称为“太平洋高气压”或“太平洋气团”。

热带海洋气团的强度与范围因季节冷暖而改变，当季节变暖时，它也会随着活跃起来，强度，范围因而大增，让台湾与中国大陆吹起温暖潮湿的西南风与东南风，是造成季节性暴雨的主因。由于热带海洋气团位置和范围的不同，造成的天气型态也不一样。它的边缘属于云雨地带，使地面容易下雨且雨势较大，在气象预报时叫做：受“西南气流”或“偏南气流”影响;如果它造成的是午后雷阵雨的天气型态，才是受“热带海洋气团”影响；假如气团中心移动到台湾上空，天气是晴朗炎热的，就称为“高气压笼罩”。

气团和锋

气团是水平方向上温度，湿度分布比较均匀，而垂直方向上温度，湿度改变也近乎相同的大范围气团，其水平面积为数百万平方千米到数千万平方千米，厚度及千米到十几千米。在一个气团与另一个气团接近处，由于两者物理属性不一致，所以两者间有一个过渡带（界面），这个过渡带称为锋面，锋面在地面的交线称为锋线，这就是平时气象所称的"锋"。

在大气环流的作用下，气象从一个地区移到另一个地区，例如从陆地移到海洋。在气团移动过程中，相应地也会引起两气团之间锋的移动，这样就会引起气团和锋面所经过的地区发生一系列的天气变化现象，这就是天气的非周期变化。

根据气团的发源地可分为冰洋气团，极地气团，热带气团和赤道气团四大类，但气象上习惯以气团的热力分类，凡是气团湿度高于下垫面（地面）的温度称为温气团，相反侧称为冷气团。即向冷区移动的气团是暖气团，而其前锋即为暖锋；向暖区移动的气团是冷气团，其前锋即为冷锋。当冷暖气团势力相当，锋面移动缓慢或静止则为静止锋。在冷锋移动速度比暖锋移动速度大得多时，会产生冷暖锋合并而形成的锋，这就是冷面锋。

气旋和反气旋气团和锋的活动不是孤立的现象，它与一定的大气流场分布有关。气旋和反气旋是大气流场的重要组成部分。气旋是中心气压比四周低的水平涡旋。在北半球气旋区域空气作反时针方向流动，在南半球恰相反。反气旋即高气压，它是在同一高度上中心气压比四周的水平涡旋。在北半球，反气旋区域内的空气作顺时针方向流动；南半球则相反。

长距离输水管道系统是南水北调和城市取水工程的重要组成部分。计入大体积气团动力特性的瞬变流研究对系统的优化设计和安全运行有重大意义。本项目经理论分析、数值模拟和模型实验，研究空气阀的工作特性和管道内截留气团迁移、胀缩、裂变和溃灭的机理及动力特性，探索与气团相邻水力元件间的互扰机理，提出相应的瞬变流模拟理论，推动科技创新。 2100433B

《企业电气工程师技能培养及电气团队管理》为电气工程及其自动化专业的工程技术与技术管理的工科综合类书籍。该书的读者对象为电气工程及其自动化专业、自动化专业及电气相关专业的本科生和研究生、企业在职技术人员，该书可作为高等院校的专业课的辅助教材，也可作为企业工程技术人员和企业管理负责人员的培训教材、技术参考类书籍和读本，尤其适用于企业新入职的电气工程技术人员参考使用。

该书归纳并综合了生产制造类、工艺流程类、技术咨询类三种企业类型的电气工程师的技术工作内容；涵盖并罗列了电气工程专业和自动化专业等子专业不同的实际技术技能和技术工作特点；叙述并总结了不同的企业类型的电气团队管理办法和事项。该书还从人的思维模式出发，探讨了工程技术人员的思维特点和思维方法。

该书列举了有代表性的电气工程项目实例的工程技术文件、图纸、实物图片等，具有一定的使用和参考作用、书籍收藏价值。