贾建颖　邓伟涛

摘要：《典型天气过程分析》是大气科学专业本科学生进入专业技能学习必修课程之一，主要针对具备了天气学分析基础的学生，提高学生分析天气过程能，建立学生基本预报思路，培养学生初步工作科研动手能力。

关键词：典型天气过程分析；能力培养；教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）48-0189-02

南京信息工程大学大气科学学院根据天气学分析的特色，结合《天气学原理》和《中国天气》课程的安排将天气学分析分成《天气学基础分析》和《典型天气过程分析》两个课程，这能让学生循序渐进，由浅入深地逐步深刻理解并掌握天气学分析规范和天气过程分析中的难点，为进一步天气生产实习奠定坚实的基础。本文主要根据天气学分析中《典型天气过程分析》特点和学生的培养进行讨论。

一、课程总体目标

《典型天气过程分析》是针对已经具备了《天气学原理》基础理论知识，有天气学分析基础的条件下，为了进一步加深对《天气学原理》的理解，提高天气学分析及培养学生在此基础上对短期天气预测能力，建立学生最基本的预报思路而开设的一门大气科学专业课程。

《典型天气过程分析》在课程安排上主要是针对《中国天气》的特色而编排的。中国地域辽阔，地处太平洋西岸，位于东亚，南北跨纬度很广（3°51′N～53°33′N），大部分位于中纬度地区，属北温带，南部部分地区位于北回归线以南的热带。最重要的一个特征，我们国家领土中还包括了号称“世界屋脊”的青藏高原。正是由于中国所处的地理位置，中国天气和气候有着其明显的地域特色。此外，学生通过学习《典型天气过程分析》这门课程，在理解，掌握和运用《天气学原理》的基础上，要逐步建立对不同天气过程的预报思路，这才是学习这门课程的主要目的和意义。

二、理论和实际的结合

《典型天气过程分析》是最能体现理论和实际相结合的一门课程。学生们要学会运用已经掌握了的《天气学原理》基本理论知识来分析和预测天气的发展演变情况。例如，在学习温带气旋这一内容时，首先简单帮同学们一起回顾一下温带气旋的基本概念，在天气图三维立体模型，经常发生的地区等。然后强调温带气旋发生、发展的判定一般要满足三个条件：（1）气旋环流中心开始出现；（2）地面图有一根以上的闭合等压线；（3）有暖锋和冷锋穿过气旋中心，其中最后一个条件是必须要满足的。而对于温带气旋的发展则要从以下几个方面来进行定性的判断：（1）气旋中心气压降低；（2）气旋性环流加强，范围扩大；（3）与气旋相伴的正涡度中心强度加强；（4）气旋云系发展，降水加强[1]。

而在这里我们就要运用到地面形势预报方程来定性对天气形势发展做出判断。

公式（1）就是地面形势预报方程。由这个公式可知，地面高度（H0）的变化主要由四个基本因子来决定，也就是由公式右边的第一项反映的平均层高度变化项（H），第二项的平均温度平流项，第三项的垂直运动产生的温度绝热变化和第四项的非绝热加热项。根据《天气学原理》中对中纬度天气系统的描述平均层的高度可以由涡度平流和热成风涡度平流定性的判断。总体来说，在中纬度大气中，整层气柱气压和高度的变化主要由涡度平流项和气柱温度的变化来决定。

三、过程分析的侧重点

在《典型天气过程分析》中安排了4～5次过程的分析，分别包括温带气旋、寒潮天气、大型降水过程和台风天气过程。其中，在最新的教学大纲里增加了强对流天气过程的过程分析。对于每一次天气过程，关注和分析的侧重点都不大相同，还是要根据所掌握的理论基础对天气形势的演变做出正确的分析和估计。

温带气旋顾名思义这种大型气旋主要生成、活动区域在温带，动力过程明显区别于热带气旋。在我国根据发生的源地不同，把温带气旋分成北方气旋，南方气旋，其中北方气旋又包括蒙古气旋、黄河气旋、东北气旋，南方气旋主要指的是发生在长江中下游地区附近的江淮气旋。对于温带气旋的分析，过程的侧重点应在气旋的形成，气旋的形成必须要有冷锋和暖锋穿过气旋中心，而近地面低槽或低压气旋的形成多受到地形作用的影响，并且在高空有冷空气进入这种低压系统来提供气旋生成动力条件。在这个过程中，教师应该引导学生观察高低空系统的配置和变化趋势，结合《天气学原理》的基础知识，对气旋的形成和发展建立初步的认识，并培养学生独立思考的方式和方法。

在对大型降水过程分析时，江淮梅雨是我们选择的一个典型例子，在这个个例中，学生们可以清楚地从天氣图中看到《中国天气》所提及到的影响我国江淮梅雨的主要系统。在这个过程的分析要提醒学生注意天气系统的上下配置，注意这些配置为天气的形成提供了怎样的条件，包括动力条件，热力条件以及水汽条件。江淮梅雨是每年初夏，位于湖北宜昌以东28°～34°N之间的江淮流域出现的连阴雨天气。典型的江淮梅雨有明显的环流特征，在大气高层（100hPa或200hPa），在江淮上空为一暖性反气旋所控制，也就是大家常说的南亚高压。在大气的中层（500hPa），高纬地区欧亚大陆上空呈阻塞形势。西北太平洋副高脊线位置停留在22°N左右，在印度-孟加拉湾有稳定的槽区，从华南到长江流域上空受西南风控制，在中纬度地区上空基本为较平直的西气流，小波槽脊活动频繁，这种小波槽在西移的过程中在江淮流域上空与来自南方的气流汇合，南北暖冷空气的交汇形成稳定少动的准静止锋。在近地面层，850（或700）hPa上有一条明显的江淮切变线，其南边是西南风的低空急流。由于受到大地形的影响，切变线上又常有西南涡的移动。这种高低空配置提供了降水的大气上升动力条件也提供了充足的水汽源（携带饱和水汽的西南气流）。

台风个例的分析主要关注台风强度及路径的变化和环流背景对其的影响，这是重点也是难点。在西太平洋上，台风的主要路径可大致分为三条：第一条是西行路径，台风在热带西太平洋上生成后受到引导气流的影响经过菲律宾或巴林塘海峡、巴士海峡进入南海，西行到海南岛或越南登陆；第二条是西北路径，台风在台湾地区登陆，然后进入台湾海峡进而在福建登陆；第三条是转向路径，台风在菲律宾以东的海上向西北移动然后向东北转向日本。除了这些典型的路径以外，我国台风路径还会出现许多奇异路径，比如，蛇形路径、回旋路径、打转路径等。这些路径有时会和典型路径结合在一起，行动十分难以捉摸。我们选取了1981年第14号台风作为个例，这次台风属于转向路径，虽然没有在我国登陆，但对我国华东沿海造成了巨大影响。这次过程的环流特点就是在大陆有一个大陆高压，台风受到大陆副高和西太副高的影响转向日本，并在日本北部变性为温带气旋。

四、预报思路的初步形成

预报思路的形成是需要一定的时间积累和不断的实践总结逐渐完成的。在学生刚刚接触天气预报专业之初，强调正确的预报流程是很必要。我们首先对地面天气图进行必要的分析，注意地面海平面气压近几个时的变化情况，包括3小时变压，6小时变压、12小时变压和24小变压。主要天气现象的分布区域，包括大风、降水（雨、雪、冰雹等）、雾以及气温发生剧烈变化的区域。这些天气现象的发生都意味着大气中的温压湿发生了变化，而这些变化也会预示着未来天气的变化情况及分布区域。注意锋面位置的变化及锋面强度的变化。分析完地面天气图后，为了准确地对未来的天气状况做出判断，对高空图等压面上高度、风场和温度场的分析是十分必要。在分析过程可以从下向上分析，也可以从上向下分析，这主要根据个人的不同喜好和习惯，没有什么硬性的规定。

五、学生进行过程总结的训练

对天气过程总结的训练也是《典型天气过程分析》中一项重要的内容。对过程的总结意味着学生要深入的思考和整理所看到的天气现象，针对高、低空天气图的整体形势，结合《天气学原理》和《中国天气》中所学的内容仔細分析高、低空系统的配置情况，找出天气未来发展的依据，还有在发生重要转折天气时，整个大气发生了怎样的变化。例如，我们在做寒潮预报时，一方面要关注强冷空气在我国寒潮关键区（西西伯利亚）的堆积情况，另一方面要密切观察长波槽脊的发展变化。强冷空气的堆积是为寒潮的爆发作能量储备，而大气环流槽脊的发展变化则决定寒潮能否爆发影响我国地域。不同类型的寒潮过程，我们关注的着眼点也有所不同。但相同的是，我们都要仔细观察并对寒潮何时爆发及强度做出较为正确的判断。

六、结语

《典型天气过程分析》是在完成《天气学分析基础》这门课程后，为了进一步提高学生具体的解决问题，学以致用的能力而开设的一门课程，是大气科学专业本科学生走向工作岗位和继续科研工作第一步。本课程通过几个具体的天气个例分析，希望能让学生学会运用《天气学原理》分析工作中遇到的问题，学会理论与实践相结合，建立初步的天气预报思路，并能通过天气过程总结提高分析动力能力，为进一步的实际科学研究打下了良好的基础。

参考文献：

[1]寿绍文，励申申，王善华，等.天气学分析[M].北京：气象出版社，2002：10.