第五章水汽图象的基本类型和分析§5.1概述§5.2水汽边界的型式§5.3高空槽前的边界水汽：由于地心引力的作用，地面附近空气比较稠密，越往高处，空气越稀薄。大部分空气聚集在从地面往上大约十公里大气里，而大气中的水汽则几乎全部聚集在这一层次里。雨、露、霜、雪是由大气中的水汽形成的，因此主要产生于大气层下部。水汽图：卫星观测在5.5µm至7.5µm红外波段内，存在着强水汽吸收带。卫星在这一吸收带上测得的辐射强度主要是大气中水汽吸收后的再辐射。这种向上的辐射强度测值可转换成温度值表示，这种方式测得的温度称为“亮温”，“亮温〞也可用色调来表示。这一波段观测的辐射图象称为水汽图象，一般在水汽图上，白色调表示能量很低的辐射或冷亮温，黑色表示高能辐射或暖亮温。单独出现最常见的是平行急流型。在这个例子中，一急流分支出现在沿头边界向极地一端。而“缝〞这个词只用于表示暗区。a－b：1981．12.在边界B—C段，边界和流线间角度减小，C处流线近平行边界和最大风速轴。水汽图中观察到的一种最常见的边界型式的形成与垂直上升运动区高空水汽的扩散有关。在以后连续的图象中，夏威夷北部的高空脊建立，而且脊东部的北风分量增加。不能提供大气整层水汽含量的信息，而只能获得在气层中、上层水汽分布情况。1200Z与300hPa分析图，实线是流线，黑虚线是等风速线，白箭头是300hPa最大风速轴。一般比较宽的暗区或干区之后，对流层中层与上层的风是穿越边界的凹进部分，几乎平行于凸出部分。干涌边界和底涌边界都向上游或后部凹进；另外，水汽图像上的水汽边界还可以帮助确定高层急流轴，对前面介绍的用红外云图确定急流轴方法是一个补充。2a中B－C段边界后部的是暗带，暗带位于东北段的部分是一个典型的“干缝”，“干缝〞类暗区一般在垂直方向上很深厚，并有干空气向下延伸到近地面。第一：高云区在水汽图象上与在红外云图上一样，都表现为灰白色。内边界是高空闭合反气旋形成的结果，它处于反气旋的西侧，也就是宽广暗黑区的西界，并沿着变形带或是鞍形场形成。根据图象上不同特点和表现可识别出常见的边界类型。水汽图中清晰的边界或灰度差异通常代表高空亮〔冷〕灰度一侧的湿空气和暗〔暖〕灰度一侧的干空气之间的差异。它们的形成原因有：湿空气在某一地区上升，而周围环境状况无重大变化；湿空气在被高空干空气侵占的区域下沉，即在无变化的湿环境附近，形成新的高空干空气环境；水汽边界可能是前面两种过程共同作用的结果，上升的湿空气区域邻近的湿空气可以下沉；在相同尺度上没有明显垂直运动的水平变形过程可使最初渐变的或反差小的水汽梯度变得清晰且反差大。水汽图中观察到的最有意义的边界涉及到水平变形过程和一个或多个垂直运动过程的结合。在水汽图中选用“边境”表示具有不同灰度的相邻区域之间的突变界面，由于各种应用的要求不同，图象产生的过程亦不一样，为了描绘这些差异及其随时间的变化。用下列专用术语来描述：带或缝：这种或黑或浅灰的长形区域宽度有限，在其两侧各有一条边界。“带〞这个词既可以用于表示亮，又可以表示暗的特征；而“缝〞这个词只用于表示暗区。边缘：当灰度差出现在一较长距离内或形状不规则时，我们有时用“边缘〞一词来表示不清晰的界面。水汽图中最常见和最重要的类型被归纳为七种基本类型：天气尺度系统的“头边界”平行急流边界“斜压叶〞边境干涌边界底涌边界内边界回流边界水汽图中观察到的一种最常见的边界型式的形成与垂直上升运动区高空水汽的扩散有关。在高层水汽扩散方向与周围高空风场方向相反的一侧，往往会形成“阻塞”。一般来说，清晰的边界形成于垂直上升运动产生湿区的上游一侧，我们称这种特定类型的阻塞过程为“头阻塞”。由这种过程形成的边界，可以多种尺度出现在大气中各个层次中。但这种现象出现在对流层低层时，在6.7µm水汽图上通常观测不到。5.2.1天气尺度系统的“头边界”“头阻塞〞可发生于各种尺度上，所以我们亦将“头边界〞这个概念用于天气尺度的系统。边界的图象特征头边界由一个相当清晰的界面组成，它的一侧是高云和冷的高空湿区，另一侧是各种各样的干环境。云和水汽趋向于在高层积累并从垂直上升运动区向外扩散。清晰的头边界形成于正在扩散的高层湿区的上游，水汽向周围扩散或阻塞周围的高空风。垂直下沉运动区常沿头边界形成。虽然这种向下的垂直运动区或下沉带可沿边界扩展很长距离，但它在与边界正交的方向和垂直深度上影响范围都很小。局地性下沉运动是由周围上游气流和湿侧“阻塞〞气流之间的高层辐合产生的。局地上升运动区亦可能沿着边界在最大辐合层以上出现。因此，在解释水汽图时，与暗区有关的是下沉区域。狭窄干带在厚度上是有差别的，通常限于对流层上部，一般在500hPa以上。特征：水汽图上的头边界表现为边界整齐光滑，向