锋面（冷气团和暖气团的交界面）

特征

锋是三维空间的天气系统。它并不是一个几何面，而是一个不太规则的倾斜面。它的下面是冷空气，上面是暖空气。由于冷空气比暖空气重，因而，它们的交接地带就是一个倾斜的交接地区。这个交接地区靠近暖气团一侧的界面叫锋的上界，靠近冷气团一侧的界面叫锋的下界。上界和下界的水平距离称为锋的宽度。它在近地面层中宽约数十公里，在高层可达200-400公里。而这个宽度与其水平长度相比(长达数百-数千公里)是很小的。因此，人们常把它近似地看成一个面，称为锋面。锋面与空中某一平面相交的区域称为锋区(上界和下界之间的区域)。

锋是两种性质不同的气团相互作用的过渡带，因而锋两侧的温度、湿度、稳定度以及风、云、气压等气象要素具有明显差异，可以把锋看成是大气中气象要素的不连续面。

(1)锋面有坡度：锋面在空间向冷区倾斜，具有一定坡度。锋在空间呈倾斜状态是锋的一个重要特征。锋面坡度的形成和保持是地球偏转力作用的结果。一般锋面的坡度约在1／50-1／200之间，由于锋面坡度很小，锋面所遮掩的地区必然很大。如坡度为1／100，锋线长为1000公里、高为10公里的锋，其掩盖的面积可达100万平方公里；由于有坡度，可使暖空气沿倾斜面上升，为云雨天气的形成提供有利条件。

(2)气象要素有突变：气团内部的温、湿、压等气象要素的差异很小，而锋两侧的气象要素的差异很大。

①温度场：气团内部的气温水平分布比较均匀，通常在100公里内的气温差为1℃，最多不超过2℃。而锋附近区域内，在水平方向上的温度差异非常明显，100公里的水平距离内可相差近10℃，比气团内部的温度差异大5-10倍；在垂直方向上，气团中温度垂直分布是随高度递减的。然而锋区附近，由于下部是冷气团，上部是暖气团，锋面上下温度差异比较大，锋面往往是逆温层。

②气压场：锋面两侧是密度不同的冷、暖气团，因而锋区的气压变化比气团内部的气压变化要大的多。锋附近区域气压的分布不均匀，锋处于气压槽中，等压线通过锋面有指向高压的折角，或锋处于两个高压之间气压相对较低的地区，等压线几乎与锋面平行。

③锋附近风场：风在锋面两侧有明显的逆向转变，即由锋后到锋前，风向呈逆时针方向变化。

(3)锋面附近天气变化剧烈：由于锋面有坡度，冷暖空气交绥，暖空气可沿坡上升或被迫抬升，且暖空气中含有较多的水汽，因而，空气绝热上升，水汽凝结，易形成云雨天气。由于锋面是各种气象要素水平差异较大地区，能量集中，天气变化剧烈。所以，锋是天气变化剧烈的地带。

热力特征

锋区内的水平温度梯度比锋区两侧的单一气团内的梯度大得多。在等压面图上的等温线密集处即为锋区。由于暖空气斜盖在冷空气上，使锋区内的铅直温度梯度比其两侧气团内小得多，有时甚至出现温度随高度而增加的逆温现象。如果空气比较干燥，锋面和密集的等位温面几乎平行；如果空气比较潮湿，它和密集的等假相当位温面近于平行。锋区的这些特征都说明锋面是大气斜压性集中带，是大气位能的积蓄区。

风场和气压场

根据马古列斯公式，要维持大气中锋面的存在，其两侧的风（风速或风向）应作气旋式切变。近地面层的大气，由于摩擦作用，风向和风速的气旋式切变都很明显。根据地转近似关系，锋处于气压场的槽区。锋面的风场和气压场的这种特征在近地面层特别明显。在对流层中部和上部，锋区常处于等压面上高度槽的前部，故只表现出风速的气旋式切变。由于锋面的水平温度梯度很大，按热成风关系，锋面内风的铅直切变也很大。

锋生和锋消

锋生指锋的生成或加强的过程；锋消指锋的消失或减弱的过程。当某些物理过程使空气的水平温度梯度沿着一条线附近迅速加大时，可以说这条线附近有锋生。反之，即为锋消。

按运动学观点，水平运动、铅直运动和非绝热过程，都可造成锋生或锋消，其中尤以水平运动最为有效。有温湿特性不同的气流辐合时容易出现锋生；如果气流辐散则容易出现锋消。如下图所示的变形流场较有利于锋生，它不仅能使等温线沿流出轴密集，而且还能使等温线旋转，渐趋与流出轴平行。这种单纯的变形场，相当于气压场上十字形交叉对称排列的两个低压和两个高压之间的鞍形场。但更有利于锋生的气压场，是两个低压槽都比较深的鞍形场，实际的锋生都在低压槽的槽线附近。

当水平变形场使等温线沿着流出轴密集时，水平温度梯度增大，这是由暖空气一侧增温，冷空气一侧降温造成的。在增温的地区，高层升压，低层降压；在降温的地区则相反。因此在高层产生了附加的指向冷空气的气压梯度力，使空气由暖区流向冷区，反之，在低层则由冷区流向暖区，这使高层和低层的锋生进一步加强。同时，为了补偿，暖空气的一侧产生了上升运动，冷空气一侧则下沉，在锋面附近产生了铅直环流。这种环流使低层冷锋后部的风速加大，锋前暖湿气流的凝结过程加快，因此锋生能使锋面附近的云雨天气加剧。在中层由于暖空气中水汽大量凝结而释放潜热，锋生也得到进一步加强。锋消的动力效应与之相反，因而锋消区云雨天气消散，天气转好。

锋面气旋

三国时代，有个诸葛亮借东风的故事，至今仍在我国民间流传。这故事发生在建安十三年(公元208年)ll月。当时，曹操率兵50万，号称80万，进攻孙权。孙权兵弱，他和曹操的敌人刘备联合，兵力也不过三、五万，只得凭借长江天险，拒守在大江南岸。

这年十月，孙权和刘备的联军，在赤壁(今湖北省蒲沂县)同曹操的先头部队遭遇。曹军多为北方兵士，不习水战，很多人得了疾病；土气很低。两军刚一接触，曹操方面就吃了一个小败仗。曹操被迫退回长江北岸，屯军乌林(今湖北洪湖县境)，同联军隔江对峙。为了减轻船舰被风浪颠簸，曹操命令工匠把战船连接起来，在上面铺上木板。这样，船身稳定多了，人可以在上面往来行走，还可以在上面骑马哩。这就是所谓“连环战船”，曹操认为这是个渡江的好办法。

但是，“连环战船”目标大，行动不便。所以，有人提醒曹操防备吴军乘机火攻。曹操却认为：“凡用火攻，必借东风，方令隆冬之际，但有西北风，安有东南风耶？吾居于西北之上，彼兵皆在南岸，彼若用火，是烧自己之兵也，吾何俱哉？若是十月阳春之时，吾早已提备矣。”周瑜也看到了这个问题，只是由于气候条件不利火攻，急得他“口吐鲜血，不省人事”。刘备军师诸葛亮用“天有不测风云”一语，点破了周瑜的病因，并密书十六字：“欲破曹公，宜用火攻；万事俱备，只欠东风。”可见，对于火攻的条件，曹、周、诸葛三人都有共同的认识。

然而，诸葛亮由于家住赤壁不远的南阳(今湖北襄阳附近)，对赤壁一带天气气候规律的认识，比曹、周两人更深刻、更具体。西北风只是气候现象，在气候背景下可以出现东风，这是天气现象。在军事气象上，除了必须考虑气候规律之外，还须考虑天气规律作为补充。当时，谙葛亮根据对天气气候变化的分析，凭着自己的经验，已准确地预报出出现偏东风的时间。但为唬弄周瑜，他却设坛祭神“借东风”。

十一月的一个夜晚，果然刮起了东南风，而且风力很大。周渝派出部将黄盖，带领一支火攻船队，直驶曹军水寨，假装去投降。船上装满了饱浸油类的芦苇和干柴，外边围着布幔加以伪装，船头上插着旗帜。驶在最前头的是十艘冲锋战船。这十艘船行至江心，黄盖命令各船张起帆来，船队前进得更快，逐渐看得见曹军水寨了。这时候，黄盖命令士兵齐声喊道：“黄盖来降!”曹营中的官兵，听说黄盖来降，都走出来伸着脖子观望。曹兵不辨真伪，毫无准备。黄盖的船队距离曹操水寨只有二里路了。这时黄盖命令“放火!”号令一下，所有的战船一齐放起火来，就象一条火龙，直向曹军水寨冲去。东南风愈刮愈猛，火借风力，风助火威，曹军水寨全部着火。“连环战船”一时又拆不开，火不但没法扑灭，而且越烧越盛，一直烧到江岸上。只见烈焰腾空，火光烛天，江面上和江岸上的曹军营寨，陷入一片火海之中。

赤壁之战，东风起了很大作用，唐朝诗人杜牧有两句名诗道：“东风不与周郎便，铜雀春深锁二乔。”意思是多亏老天爷把东风借给了周瑜，使他能方便行事，否则孙策的老婆大乔和周瑜的老婆小乔会被曹操掳到铜雀台去了。京剧《群英会》中，曹操有句唱词：“我只说十一月东风少见。”显然后悔自己对气象判断失误，吃了大亏。

然而，诸葛亮借东风的传说，有人经过考证却认为是虚构的。不过从赤壁之战中，长江江面盛吹东南大风，到后来曹军败走华容道又遇上倾盆大雨，这在天气形势上看来，当时很象是一次锋面气旋天气。锋面气旋在我国，春季最多，秋季较少。它是一个发展深厚的低气压系统，其中心气压低，四周气压高。空气从外围向中心流动，呈反时针方向旋转。所以，处于气旋前部(即东部)的地方，吹东南风；气旋后部(西部)，吹西北风(如左图)。气旋内部盛行辐合上升气流，能造成大片降雨区。因此，当连续吹东南风时，往往预示着天气将要变坏。天气谚语说：“东南风雨祖宗，西北风一场空”和“东风雨，西风晴”是有一定实际意义的。

另外，也有人这样去分析诸葛亮“借”来的东风：从现代天气图上，我们可以看到，当一个地方受到移动的闭合的高气压中心影响时，风向是顺时针转变的。就是说，当冷高压开始移到海上，高气压后部盛行的东南风就会暂时控制长江中下游地区。由于冬季冷高压南下过程中移动迅速，尾随南侵的后一股冷空气很快又到；所以，东南风持续的时间很短，人们往往忽略。而通晓天文地理的诸葛亮，他的家就住在离赤壁不远的南阳，是掌握这次东南风出现前的征兆的，所以他准确地作出了中期天气预报。

这样看来，诸葛亮在冬初的十一月份，根据长江中下游地区当时的天气变化，预测将有东南大风出现，并进一步推断天气还要恶化，这是符合天气演变规律的。

锋面的天气

①暖锋坡度较小，约为1/150。其典型的云序为卷云、卷层云、高层云，地面锋线附近为雨层云，在高层云处开始降水，多为连续性降水。如暖空气不稳定，暖锋上也可出现积雨云等对流性天气。在中国，暖锋较为少见。

②第一型冷锋的坡度约为1/100，其天气和暖锋天气相似，只是云雨次序和暖锋相反。在东亚，这种冷锋一般由西北向东南移动，是影响中国天气的重要天气系统之一。冬季的冷锋一般较强，影响范围较大，有时可达南海；而夏季冷锋较弱，影响范围较小，一般只达到黄河流域。

③第二型冷锋坡度较大，约为1/70，它在近地面层处有时近于垂直或前倾。在地面锋前，多为对流性天气，有时伴有飑线，可产生冰雹、龙卷等剧烈天气。但因锋面的云系受到多种因素的影响，特别是受地形的影响更大，故在多山的中国，锋面的云系常常和典型特征相差较远。第二型冷锋在中国较少，春季见于长江流域，秋季见于黄河流域。

④静止锋的天气和第一型冷锋相似，唯云雨范围比较宽广，在中国华南的南岭一带和云贵高原地区，较为常见。由于冷锋南下后受地形阻挡而呈准静止状态，可停留十天或半月之久，造成阴雨连绵的天气。⑤锢囚锋兼有冷、暖锋的天气特征。典型的锢囚锋在中国虽不多见，但在西北、华北、华东等地区，冬半年常出现地形锢囚锋。

锋面与梅雨

梅雨名称由来已久，早在汉朝即有记载，古时候称为「黄梅雨」。其中，有很多记述和梅雨发生的时间有关：例如晋代有「夏至之雨，名曰黄梅雨」，唐有「梅实迎时雨」，宋有「梅子黄时雨」，又有「江南五月梅熟时，霖雨连旬，谓之黄梅雨」等等。由这些记载可以知道，梅雨是因为发生在梅子成熟时期而得名。另外，又因梅雨时期阴雨连绵，空气潮湿，物品容易发霉，所以明朝医学家李时珍有「梅雨或作霉雨，言其沾衣及物皆生黑霉也」的说法，因此梅雨又有一个别名：「霉雨」，而不论是「梅雨」或「霉雨」，这一个名称已经在中国流传了一千多年了。

全世界梅雨只发生在东亚地区，主要的原因是因为东亚位于全球季风最显着的区域内，冬季盛行的东北季风和夏季盛行的西南季风，在春末到盛夏间的季节转换时间里，两种季

风带来的冷、暖空气相会合之后，即形成「锋面」。锋面又因两种季风的强度相当，所以常出现互相对峙的现象，使得锋面移动近似滞留，而形成「滞锋」，而这滞留锋面，即会导致连续性降雨，使得华南、台湾、长江中下游等地区分别都有一段多雨时期、这就是梅雨形成的原因。

梅雨降雨特性

「黄梅时节家家雨，青草池塘处处蛙，有约不来过夜半，闲敲棋子落灯花」，这首宋朝赵师秀的《约客》诗中，第一句就描述出梅雨的降雨是家家雨，也就是锋面带所复盖的地区都是雨。另外江南谚语「雨打黄梅头，四十五日无日头」，又说出了梅雨时阴雨连绵的特性；「梅子成熟倾盆雨」则是表示梅雨时雨势相当大。从这些记述可以知道，梅雨的降雨特性是持续性并夹有较大雨势的天气。不过也有些记述，如：「梅子黄时日日晴、黄梅时节燥松松」，却是说梅雨时出现的晴朗天气；「吃了端午粽，还有三天冻」的「冷水黄梅」，则表示梅雨来得特别早；另有「阵头黄梅」及「小暑一声雷，黄梅倒转来」，表示梅雨来得特别迟，以及梅雨过后又再度出现持续降雨天气，这又说明了梅雨降雨的变动性。这种变动性，不论是梅雨开始时间的早迟、梅雨期的长短、雨量的多寡、下雨天数的多少等，每年都有很大的差异。不但长江梅雨如此，变动性更大的台湾梅雨，更是变化多端：梅雨期有时长达五十天以上，却也有短到十天以下；雨量有超过一千公厘，也有少于一百公厘；下雨天数有时比不下雨的日就连续下了二十二天雨。由于台湾的梅雨的变动性高，每年都有不同，很难订出梅雨开始与结束定义，所以只能约略将五、六月订为台湾的梅雨期。

梅雨期的天气特征与降雨特性总分析

梅雨期最主要的天气特征便是持续性降雨。台湾地区各地出现连续性或间歇性下雨，间或夹带豪雨，形成典型的台湾梅雨。宋朝时代曾有三位诗人对长江梅雨的天气变化有极传神的描述：赵师秀的「黄梅时节家家雨」、曾纡的「梅子黄时日日晴」和戴复古的「熟梅天气半晴阴」，也都是台湾梅雨天气的极佳写照。由于台湾梅雨期间经常引发豪雨，因此台湾大学陈泰然教授乃填上「梅子成熟倾盆雨」之警世词句。梅雨期主要受到梅雨峰面系统的影响，有时大量降雨，有时雨量很少，有时降雨时间很短暂，有时连续多日。事实上，梅雨期有时会有二个峰面系统先后连续影响台湾地区，致使连续阴雨的天数相对增长。当一道锋面过后、另一道锋面抵达之前，会有几天晴朗天气，但持续的时间长久或短暂都不一样，有时锋面接二连三而来，几乎无晴朗的日子可言，有时又相隔甚久，晴朗多日。在每年的梅雨期内，平均有四至五个梅雨锋面系统影响台湾地区。由于受到锋面系统的影响，台湾地区梅雨期内的平均降雨量为450至500公厘，为每年年平均雨量的四分之一。台湾地区每年梅雨期的降雨有很大的差异，可见「梅雨」在台湾地区是非常不稳定、变动甚大的天气现象，所以不必特别强调梅雨期的长短与雨日的久暂，而应注意梅雨锋面系统所伴随的豪雨。

综合上述说明，台湾地区各地梅雨期主要的气候特征有：

1.连续性降雨，并夹带雷阵雨；

2.降雨量仅次于台风时期；

3.持续性降雨机率是全年最大值；

4.由于持续性降雨，而使气温有时不但不随接近夏季而上升，及而有下降或平稳趋势。