许健民

（国家卫星气象中心，北京 100081）

0 引言

本文以2020年的几次天气过程为例，介绍气旋和梅雨锋的卫星云图特征。中纬度气旋（以下简称气旋）是业务天气预报最常遇到的天气系统。 Schultz等总结了过去100年以来国际气象学界对气旋的结构、演变和动力学进行不懈探索的历史和成就，认为中纬度气旋是气象研究工作的中心；该文章指出：气旋不是一件东西，而是一种过程。地面天气图上的低压系统，是通过一系列动力和热力过程形成和发展起来的，其中重要的物理过程有：位涡守恒、斜压不稳定、锋生以及它们之间的非线性相互作用、非绝热加热等。由于位势涡度守恒，当对流层上部的高空槽移到对流层下部的残留斜压带上面时，就会触发一次新的气旋生过程。Charney的斜压不稳定理论指出，斜压天气过程诱发气旋生有环境的经向温度梯度和系统的尺度两方面的临界条件。波长为2800 km左右的Rossby波最有利于诱发斜压气旋生，所以在卫星云图上与发展中气旋相伴的叶状云系都是这个大小。经向温度梯度即平均纬向气流中的斜压性，主要来自太阳辐射随纬度变化的不均匀分布。除此以外，气流的汇合锋生也会使某个地方的经向温度梯度显著提升。Hoskins等假定在沿锋面的方向气流是地转的，而在垂直于锋面的方向存在非地转风；他们得到了一个可以用纬向风或者温度梯度求出穿越锋区非地转环流的半地转方程组，方程组中系数的空间变化和交叉导数使次级环流发生扭曲，产生锋生。……