中尺度系统

水平尺度为10~300千米时间尺度为1小时到10小时的天气系统

水平尺度为10~300千米，时间尺度为1小时到10小时的天气系统。

描述

中尺度天气是指水平尺度几十公里至几百公里，时间尺度几小时到几十小时的天气现象，按其性质分为中尺度对流天气和中尺度稳定性天气。其中，中尺度对流天气包括雷暴、短时强降水、冰雹、雷暴大风、龙卷以及下击暴流等，它是在一定的大尺度环流背景中，由各种物理条件相互作用形成的中尺度天气系统造成的。中尺度对流天气主观分析，是利用各种高空和地面观测资料、雷达和卫星等遥感探测资料、数值分析预报产品等资料，分析产生中尺度对流天气的中尺度对流系统及其发生发展的环境场条件。

中尺度系统的种类很多，表1即是参考不同作者的分类结果并分别按中尺度系统的气压、流场、天气特征和移动等进行综合分类的结果。

表1 中尺度系统的分类

基本特征

（1）水平尺度小、生命期短

中尺度天气系统的水平空间尺度为~千米量级，强烈对流性中尺度天气系统的水平尺度更小，只有~千米量级，垂直尺度为10千米左右，其生命期大多为几小时至1天以内，而大尺度系统的水平尺度一般在千米量级以上，生命期常达1天至几天。

（2）气象要素梯度大，天气强烈

气象要素梯度大，是中尺度天气系统区别于大尺度系统的显著特征之一。例如，在飑线中尺度系统区，气压梯度达1~3 百帕/千米，温度梯度每千米达0.5 ℃；飑线过境，气压涌升1百帕/1~2分钟，温度骤降1℃/1分钟，而在大尺度天气系统中，气象要素梯度小得多，要素随时间变化也小得多。

同这种大的气象要素梯度相联系，中尺度系统所伴随的天气通常较强烈，常带来大风、暴雨、冰雹，甚至出现龙卷和下击暴流等猛烈致灾天气，且具有突发性和急剧变化的特征。而大尺度所伴随的天气则弱得多，且较持续，变化也较缓慢。

（3）非地转平衡和非静力平衡

大尺度运动是准地转的，在大尺度系统中，空气运动近于维持地转风平衡或梯度风平衡。而在中尺度系统中，加速度同地转偏向力和气压梯度力具有相同的数量级，对空气运动有同等的重要性，因而运动是非地转的，在中尺度系统中可看到风向和等压线相垂直的特征。

在垂直方向，大尺度运动是准静力平衡的，较大的中尺度系统也具有准静力平衡特性，但在强风暴类的对流性中尺度系统中，空气运动是非静力的，浮力可使气块产生较强的垂直加速度，导致猛烈天气生成。

天气状况

（1）飑线

图成熟飑线系统的概略图

飑线的水平尺度为150～300千米，生命期为4～10小时。在飑线中尺度系统中，气压梯度可达（1～3）百帕/100千米，有明显的水平梯度，达0.5℃/千米，飑线过境，气压涌升1hPa/（1~2）min，与这种大的气象要素梯度相联系的是强烈的天气现象，沿飑线经常可以看到大风、强雷暴、强降水、冰雹等天气现象，有时还出现下击暴流或龙卷，带来灾害性的破坏。有利于飑线产生的环境条件是：大气层结呈条件不稳定，低层水汽充沛；中层有干、冷空气入侵；高、低空存在急流并恰当耦合以及大气中具有某种动力机制以释放不稳定能量（如低空急流、重力波等）。

（2）中尺度雨团

在一次较大范围的强降水区中，可能镶嵌有中α尺度雨带（通称中尺度雨带），中尺度雨带中含有中β尺度雨团（通称中尺度雨团）。一次暴雨过程中，可能出现两条或两条以上的中尺度雨带及多个中尺度雨团活动，它们是造成暴雨天气的重要成员。中尺度雨团有如下基本特征：①水平尺度小，通常不超过200千米；②生命期短，一般在10小时以内；③低空辐合强，对流层低层水平散度达；④多次发生，一次强降水过程中可出现多个中尺度雨团；⑤降水强度大，1小时降水量可达50毫米以上；⑥两种动态：移动性和准静止性。多数中尺度雨团是移动性的。

（3）中尺度雨带

图温带气旋中中尺度雨带的分布模式图

（注：1.暖锋雨带；2.暖区雨带；3.宽冷锋雨带；4.窄冷锋雨带；5.锋前冷涌；6.锋后雨带）

中尺度雨带是中纬度地区降水的重要组成部分。在大多数情形下，中尺度雨带由雷暴单体和小尺度系统组成，其天气表现为暴雨或强对流特征，其长度约100~200千米。概括起来，中尺度雨带有如下基本特征：

①中尺度雨带常几条并存，并相互平行，其间距大致相同，约为100千米。每条雨带的宽度约10~50千米。有时中尺度雨带只有一条；

②一条中尺度雨带由更小的对流单体组成，它们分别处于不同的发展阶段。在许多情形下，北面的单体是成熟的或衰老的，南面的单体是新生的或年轻的；

③中尺度雨带的移动方向明显偏向平均风方向的右侧，移动速度可大于平均层的风速；

④中尺度雨带多出现在大气层结为位势不稳定的地区；

⑤中尺度雨带通过测站时，地面气象要素会发生明显变化，如气压骤升、气温下降、湿度上升及风向风速突变等，有时有雷暴发生。

中尺度雨带的种类很多，有锋面气旋区中尺度雨带、梅雨区中尺度雨带、台风区中尺度雨带等，其中前一类较常见，也较重要。

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