氣壓場

氣壓場等高面圖

海拔高度處處相等的面稱為等高面。在某一等高面上，有的地方氣壓高些，有的地方氣壓低些。等高面上氣壓相等的各點連線稱為等壓線，繪制出等高面上的等壓線分布圖，就可以清楚地表示出等高面上氣壓場的形式。中國氣象臺繪制的地面天氣圖，就是海平面天氣圖，即海拔高度為0m的等高面圖。等壓線以1000.0hpa為基準(zhǔn)線，規(guī)定每隔2.5hpa畫一條，即等壓線數(shù)值為......... , 995. 0, 997. 5, 1000. 0, 1002. 5, 1005. 0,.........

氣壓場等壓面圖

為了認(rèn)識和掌握氣壓在空間的分布與變化規(guī)律，除了分析地面天氣圖外，還要分析高空天氣圖，常用的高空天氣圖是等壓面圖。空間氣壓相等點組成的而即是等壓面。如850hpa等壓面就是空間氣壓值都等于850hpa的點組成的面。由于氣壓隨高度遞減，因而在850hpa等壓面以上各處的氣壓值都小于850hpa，等壓面以下各處的氣壓值都大于850hpa。空間氣壓的分布狀況可以用氣壓值遞減的一系列等壓面的排列和分布來表示。

氣壓系統(tǒng)存在于三維空間中，在靜力平衡下，氣壓隨高度的升高而降低。氣壓降低的快慢與溫度的高低有關(guān)，溫度越高，氣壓隨高度的升高而減小越慢，相差單位氣壓值的氣層越厚。也就是說，在暖空氣中氣壓隨高度的升高而減小的速度比在冷空氣中慢。因此氣壓系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)往往由于與溫度場的不同配置狀況而有差異。當(dāng)溫度場與氣壓場配置重合(溫度場的高溫、低溫中心分別與氣壓揚(yáng)的高壓、低壓中心相重合)時，稱該氣壓系統(tǒng)為溫壓場對稱系統(tǒng)；當(dāng)溫度場與氣壓場的配置不重合時，則稱溫壓場不對稱系統(tǒng)。

溫壓場對稱系統(tǒng)

由于溫壓場中心重合配置，所以該系統(tǒng)中各水平面上等溫線與等壓線基本平行。包括暖性高壓、冷性低壓和暖性低壓、冷性高壓。

(1)暖性高壓。高壓中心區(qū)為暖區(qū)，四周為冷區(qū)，等壓線和等溫線基本平行，暖中心與高壓中心基本重合的氣壓系統(tǒng)為暖性高壓，如夏季太平洋上的副熱帶高壓。由于暖高壓中心的氣壓隨高度升高而降低較周圍氣壓降低得慢，因而暖高壓等壓面凸起程度隨高度增加不斷增大，高壓的強(qiáng)度越向高空越強(qiáng)。

(2)冷性低壓。低壓中心區(qū)為冷區(qū)，四周為暖區(qū)，等溫線與等壓線基本平行，冷中心與低壓中心基本重合的氣壓系統(tǒng)為冷性高壓，如中國東北冷渦。由于冷低壓中心的氣壓隨高度升高而降低較四周氣壓降低得更快，因而冷低壓等壓面凹陷程度隨高度增加而增大，冷低壓的強(qiáng)度越向高空越強(qiáng)。

（3）暖性低壓。低壓中心為暖區(qū)，暖中心與低壓中心基本重合的氣壓系統(tǒng)為暖性低壓，如臺風(fēng)。由于暖低壓中心溫度高、中心氣壓隨高度升高而降低較四周降低得慢，所以低壓等壓面凹陷程度隨高度升高而逐漸減小，最后趨于消失。如果溫壓場結(jié)構(gòu)不變，暖低壓就會隨高度繼續(xù)增加變成暖高壓系統(tǒng)。

(4)冷性高壓。高壓中心為冷區(qū)，冷中心與高壓中心基本重合的氣壓系統(tǒng)為冷性高壓，如蒙古高壓。由于冷高壓中心溫度低，中心氣壓隨高度升高而降低較四周降低得更快，因而高壓等壓面的凸起程度隨高度升高而不斷減小，最后趨于消失。若溫壓場結(jié)構(gòu)不變，冷高壓會隨高度繼續(xù)增加變成冷低壓系統(tǒng)。

由上述分析可知，暖性高壓和冷性低壓系統(tǒng)不僅存在于對流層低層，還可伸展到對流層高層，而且其氣壓強(qiáng)度隨高度增加逐漸增強(qiáng)，這類系統(tǒng)稱為深厚系統(tǒng)。而暖性低壓和冷性高壓系統(tǒng)主要存在于對流層低空，稱淺薄系統(tǒng)。

溫壓場不對稱系統(tǒng)

地面圖上冷暖中心和高低氣壓中心不重合的溫壓系統(tǒng)稱溫壓場不對稱系統(tǒng)。由于溫壓場的不對稱性，導(dǎo)致氣壓系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不對稱性。高氣壓中，暖區(qū)一側(cè)氣壓隨高度升高而降低比冷區(qū)一側(cè)慢，所以高壓中心越到高空越向暖區(qū)靠近，即高壓軸線隨高度升高不斷向暖區(qū)傾斜。同理，低壓軸線隨高度升高不斷向冷區(qū)傾斜。北半球中高緯度的冷空氣多從西北方向移來，表現(xiàn)為低壓的西北側(cè)溫度比較低，而高壓的西南側(cè)比較溫暖，因而低壓中心軸線常向西北方向傾斜，高壓中心軸線多向西南方向傾斜。

氣壓場(pressure field)氣壓的分布狀況，在平面圖上用等壓線表示之，在空間上是用幾層平面氣壓場表示之。據(jù)此可以洞察到天氣系統(tǒng)的空同結(jié)構(gòu)及其物理特征，用等高面和等壓面圖表示氣壓場；氣壓場的基本類型有低氣壓、高氣壓、高壓脊、低壓槽、鞍型場等；氣壓的空間結(jié)構(gòu)有溫壓場對稱型和溫壓場不對稱型。

(1)低氣壓(簡稱低壓)，其等壓線閉合，中心氣壓低，向外逐漸增高。空間等壓面向下凹，形如盆地。（見圖4·10 a）

(2)高氣壓(簡稱高壓)，其等壓線閉合，中心氣壓高，向外逐漸減低?？臻g等壓面向上凸形狀，形似山丘。（見圖4·10 b）

(3)低壓槽(簡稱槽)。是低壓向外伸出的狹長部分，或一組未閉合的等壓線向氣壓較高的方突出的部分。在槽中，各等壓線彎曲最大處的連線叫槽線。氣壓沿槽線最低，向兩邊遞增。槽的尖端，可以指向各個方向，但在北半球中緯度地區(qū)大多指向南方。因此，尖端指向北的稱為倒槽，指向東西的稱為橫槽，槽附近的空間等壓面類似山谷。

(4)高壓脊(簡稱脊)是高壓向外伸出的狹長部分，或一組未閉合的等壓線向氣壓較低的方突出的部分。在脊中，各等壓線彎曲最大處的連線叫脊線。氣壓沿脊線最高，向兩邊遞減。脊附近的空間等壓面，類似山脊。

(5)鞍形氣壓區(qū)(簡稱鞍部)，是兩個低壓與兩個高壓交錯組成的中間區(qū)域，其附近空間等壓面形如馬鞍。（見圖4·11）

上述幾種氣壓場的基本型式，統(tǒng)稱為地面氣壓系統(tǒng)。在不同的氣壓系統(tǒng)中，天氣情況是不同的。例如，在低氣壓區(qū)，由于氣流的輻合上升，容易造成云和降水；在高壓區(qū)內(nèi)，由于空氣下沉輻散，一般天氣晴好。所以，預(yù)報這些氣壓系統(tǒng)的移動與演變，是預(yù)報天氣的重要內(nèi)容。

根據(jù)馬古列斯公式，要維持大氣中鋒面的存在，其兩側(cè)的風(fēng)（風(fēng)速或風(fēng)向）應(yīng)作氣旋式切變。近地面層的大氣，由于摩擦作用，風(fēng)向和風(fēng)速的氣旋式切變都很明顯。根據(jù)地轉(zhuǎn)近似關(guān)系，鋒處于氣壓場的槽區(qū)。鋒面的風(fēng)場和氣壓場的這種特征在近地面層特別明顯。在對流層中部和上部，鋒區(qū)常處于等壓面上高度槽的前部，故只表現(xiàn)出風(fēng)速的氣旋式切變。由于鋒面的水平溫度梯度很大，按熱成風(fēng)關(guān)系，鋒面內(nèi)風(fēng)的鉛直切變也很大。

按照地理位置，從赤道向兩極依次分為 ：赤道低壓帶(分布在赤道附近)，副熱帶高壓帶(南北緯30度附近)，副極地低壓帶(南北緯60度附近)，極地高壓帶(南北極點附近)。

氣壓帶赤道低氣壓帶

在赤道及其兩側(cè)，是太陽高度角最大的地帶，這里受太陽光熱最多，地面增溫也高，接近地面的空氣受熱膨脹上升，空氣減少，氣壓降低。這樣在南北緯5°之間的地區(qū)，就形成了一個低氣壓帶——赤道低氣壓帶。

氣壓帶副熱帶高氣壓帶

由赤道低氣壓帶上升的氣流，由于氣溫隨高度而降低，空氣漸重，在距地面4~8公里處大量聚集，轉(zhuǎn)向南北方向擴(kuò)散運動，同時還受重力影響，故氣流邊前進(jìn)，邊下沉，各在南北緯30°附近沉到近地面，使低空空氣增多，氣壓升高，形成了南北兩個副熱帶高氣壓帶，它是因為空氣聚積，由動力原因形成的，屬暖性高壓。

氣壓帶極地高氣壓帶

在地球南北兩極及其附近是緯度最高的地區(qū)，這里的太陽高度角最小，接受的太陽光熱也最少，終年低溫，空氣冷重下沉，地面空氣多，氣壓較高，形成南北兩個極地高氣壓帶，它是由熱力原因形成的冷高壓。

氣壓帶副極地低氣壓帶

這個氣壓帶在南北緯60°附近，由于這個地帶處于副熱帶高氣壓帶和極地高氣壓帶之間，是一個相對的低壓帶。

這樣，在假設(shè)不自轉(zhuǎn)的地球上，就形成了上述的七個氣壓帶。

我們通常所說的蒸氣壓為液體的蒸氣壓，當(dāng)氣相和液相達(dá)到平衡時，氣相蒸氣所具有的壓力稱為該溫度下的飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。無論是固體或液體，蒸氣壓大的稱為易揮發(fā)性物質(zhì)，蒸氣壓小的稱為難揮發(fā)性物質(zhì)。