第一章
天气图是指天气底图上填有各地同一时间气象观测记录的特种地图，它描述了某一瞬间某一区域的天气情况
天气图包括天气底图、观测资料、分析
天气底图是用来填写各地气象观测记录的特种空白底图，其填有各城市、测站的位置以及主要的河流、湖泊、山脉等地理标志
基本天气图：地面天气图、高空天气图
辅助天气图：剖面图、单站高空风分析图、温度-对数压力图
将地球上的经、纬线及海岸线在平面上表示出来的方法叫做地图投影
投影基本要素：投影仪或光源、遮挡物、幕布，三者的距离影响投影大小,光线的方向和幕布的形状影响投影的形状
投影误差：投影和实际物体的差异叫做投影误差（距离误差、角度误差、 面积误差）
地图投影的种类：正形投影、等积投影、任意投影
天气图底图是用来填写各地气象站观测记录的特种空白地图
正形：即投影后不产生角度、形状和距离的误差。
正向：区域经纬线都垂直，既保持方向准确。
常用投影方法：
- 兰伯特投影
- 墨卡托投影
- 极射赤面投影
常用比例尺：
- 东亚天气图的缩尺为1:10000000，即图上1cm相当于实际100km
- 欧亚天气图的缩尺为1:20000000，即图上1cm相当于实际200km
- 半球天气图的缩尺为1:30000000，即图上1cm相当于实际300km
地面填图信息：
TTT:气温 ww:天气情况 VV:能见度（km） TdTdTd:露点温度 PPPP:海平面气压（单位hPa,大于500时，计算公式为900hPa+501×0.1hPa；小于500时，计算公式为1000hPa+499×0.1hPa）
PPP a：三小时气压变化，a是三小时气压倾向 RRR：降水量（mm）
N：总云量 CH/CM/CL:高/中/低云状 Nh：低云量 h：低云高（单位为百米）
Test：
天气图常需要绘制等压线、变压线、等高线、等温线，以上分析内容都属于等值线
等值线：相同数值的连线
以下四条规则是绘制等值线的基本规则，后面天气分析中的所有等值线必须严格遵守
- 同一条等值线上要素值处处相等（定义）
- 等值线一侧的数值必须高于另一侧的数值（指导）
- 等值线不能相交，不能分枝，不能在图中中断（不能犯的错误）
- 相邻两根等值线的数值必须连续（不要漏或者多画等值线）
地面天气图分析包括:海平面气压场、三小时变压、天气现象和锋面
海平面气压场分析就是在地面图上绘制等压线，即把气压数值相等的各点连成线。绘制成等压线后，就能清楚地看出气压在海平面的分布情况
海平面气压场属于等值线分析，因此需要遵守等值线分析的基本规则
等压线除了应符合等值线分析原则外，还必须遵循地转风关系。等压线和风向平行。在北半球，观测者“背风而立，低压在左，高压在右”。
三小时变压:地面当前时刻的气压值与三小时前的气压值之差
三小时变压场反应了过去3小时气压变化的空间分布特征，气压变化趋势和程度
三小时变压场是确定锋面位置，分析气压系统和锋面未来变化的重要依据
天气区分析就是把地面天气图上发生的天气（雷暴、降水、冰雹、大雾等）的区域或单个站点按照规则标注
单站天气：只有一个测站有某种天气现象发生，相邻的测站都没有出现该天气
区域天气：在相邻2个以上测站都出现某一天气现象
高空天气图资料
地面填图：地面气象观测站
高空天气图：探空气球 (我国一般一天两次观测08和20时)
实际工作中不测量空气密度，在等压面分析中研究大气运动、地转风计算、水平散度等都不涉及空气密度
空间气压相等的各点组成的面称为等压面
等高线分析的意义
分析等压面上的等高线，可以知道等高线的高低值的分布
等高线的高值区对应高气压区，低值区对应低气压区，所以通过等压面上的等高线分布，可以知道等压面上的气压分布特征。
等温线是温度相等的点的连线
通过等温线分析，可以直观的了解等压面上冷暖空气的分布
结合等温线和等高线，可以知道天气形势的动热力配置，帮助判断天气系统的演变情况
槽是从低气压区域中延伸出来的狭长区域，槽中的气压比槽两侧要低，形似凹槽也称为低压槽
在低压槽中，气流呈气旋式即逆时针旋转，和地面天气系统中低压或气旋类似是低值系统。
低值系统表现下凹的槽区，在低压槽很强时，形成闭合的低压中心
槽线是低压槽中位势高度最低点的连线，也是等高线曲率最大的连线，槽线两侧风向是气旋式切变
根据走向分类：竖槽、横槽、倒槽
波动幅度分类：长波槽、短波槽
槽的垂直结构分类：后倾槽、前倾槽
切变线是风的不连续线，切变线两侧风向或风速有较强的气旋性切变。切变线是相对流场
根据切变线的冷暖性质不同，可以将切变线分为暖式切变线、冷式切变线和静止切变线
第二章
由于冷暖空气的水平运动而引起的某些地区增暖和变冷的现象，称为温度平流变化，简称温度平流。
冷平流使得局地气温下降，而暖平流使得局地气温升高
湿度平流是指干、湿空气的水平运动而引起的某些地区湿度改变的现象
温度平流的强弱取决于三个因素：
① 风速的大小：风速越大，平流越强，等高线越密，风速越大
② 温度水平分布梯度的大小：梯度越大，平流越强，等温线愈密，则平流愈强
③ 风与温度等值线夹角的大小：交角越趋于正交，平流越强，当风向与等温线夹角0°时，温度平流等于0
风由冷区吹向暖区，使局地温度下降，平流项为负值，即冷平流
风由暖区吹向冷区，使局地温度上升，平流项为正值，即暖平流
风向和等高温线平行，局地温度几乎无变化，平流项为0，即温度平流不明显
判断锋面的性质
锋是指两个冷暖性质不同气团之间的过渡区或不连续面
气团是气象要素（主要指温度和湿度）水平分布比较均匀的大范围的空气团
天气图上峰区的特征是等温线密集，温度梯度大的区域(天气图判别锋区)
判断锋面的性质
锋面可分为冷锋、暖锋、准静止峰和锢囚锋
判断气压场的变化
槽后冷平流→负变高 → 高空槽加强
温压场配置是指等高线与等温线的不同位置
落后，重合和超前（分类）
温度场落后于高度场，槽线附近有冷平流，等压面高度高层降低，利于槽发展
温度场超前于高度场，槽线附近有暖平流，等压面高度高层抬升，不利于槽发展
温压场配置：温度场落后于高度场，槽线附近有冷平流
静力平衡：在垂直方向上气压梯度力和重力相等
气压随高度下降，下降的幅度和密度有关
冷空气密度大，气压随高度下降的快
暖空气密度小，气压随高度下降的慢
对称暖高压：温度场暖中心和高度场的高中心重叠的温压场对称系统高层和低层的中心气压都高于四周，因此是深厚高压系统越到高层，等压面上凸起更明显
对称冷低压：温度场冷中心和高度场低中心重叠的温压场对称系统高层和低层的中心气压都低于四周，因此是深厚低压系统越到低层下凹的越明显
对称暖低压：温度场暖中心和高度场低中心重叠的温压场对称系统低层的中心气压都低于四周，而高层气压高于四周，为浅薄系统
对称冷高压：温度场暖中心和高度场低中心重叠的温压场对称系统低层的中心气压都高于四周，而高层气压低于四周，为浅薄系统冬季影响我国寒潮冷高压就是一种浅薄冷高压系统
气团是指水平方向上温度和湿度等物理性质分布比较均一的大范围空气
锋区：冷暖气团之间的过渡区，温度水平梯度大而窄，水平宽度几十千米至几百千米，上宽下窄
锋面：天气图中由于比例尺小，锋区的宽度表示不出，将锋区看成是空间的一个面，称为锋面
锋线：锋面与地面的交线
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。
锋的下面是冷空气，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。
锋面与空中某一平面相交的区域称为锋区
按照冷暖气团在移动过程中的主次作用，锋可分为：冷锋、暖锋、准静止锋和锢囚锋
冷锋：锋面在移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动，暖气团被迫而上滑，冷锋的坡度较大。
暖锋：锋面在移动过程中，若暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧移动，暖气团沿冷气团向上滑升，暖锋的坡度较小。
准静止锋：冷暖气团势力相当，锋面呈来回摆动的锋，这种锋的移动速度很小，可近似看作静止
锢囚锋：冷锋追上暖锋，将地面空气挤至空中，地面完全为冷空气所占据，造成冷锋后面冷空气与暖锋前部的冷空气相接触的锋面。
- 冷锋式锢囚锋：如果前面的冷气团比较暖湿，后面的冷气团比较寒干，则后面的冷气团就楔入前面冷气团的底部，形成；
- 暖式锢囚锋：如果后面的冷空气不如前面的冷空气那样冷而干，则后面相对暖的冷气团会滑行于前面冷气团之上，形成。
锋面是温度水平梯度和斜压性较大，有利于垂直环流的发展与能量转换，因而锋面附近常有比较剧烈的天气变化和气压系统的发生和发展。所以锋区和锋线的分析在天气分析中占有非常重要的地位
锋面随高度的升高而向冷空气一侧倾斜，即锋区随高度升高向冷空气一侧倾斜，地面锋线位于高空锋区的暖气团一侧；反之，高空锋区位于地面锋线冷气团一侧。
因此分析地面锋线时，先根据高空等温线密集区确定高空锋区的位置，然后在高空锋区的暖气团一侧寻找地面锋线的可能位置
基于地面天气图确定锋线位置
① 温度场：锋线两侧有较大的气温差异。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℃。
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℃；
垂直方向上，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。因此锋线过境后的站点垂直温度具有逆温层
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。
③ 风场：风在锋面两侧有明显的逆向转变，风呈气旋式切变，即由锋后到锋前，风向呈逆时针方向变化。
单站高空风图：将单站测得的高空风资料用风矢量形式填在极坐标图上绘成的矢端连线图。
热成风：铅直方向上两等压面地转风的矢量差。热成风与平均层的等温度线平行，背风而立，高温在右。
若风随高度逆时针旋转，则气层间有冷平流
若风随高度顺时针旋转，则气层间有暖平流
冷锋后的测站锋区下面冷，而锋区上面暖，垂直方向上有逆温层，锋区有冷平流。
暖锋前的测站锋区下面冷，而锋区上面暖，垂直方向上有逆温层，锋区有暖平流。
锋面分析的基本流程
锋面的确定的过程主要关注三个问题：有没有锋面，有什么类型的锋面，锋面在哪里。
时间连续性： 首先按照历史连续性的原则，将过去3小时、6小时或12小时锋面的位置描在待分析的天气图上，根据过去几张图的连续演变，结合地形条件和卫星云图，就可大致划定本张图上锋面的位置；
高空锋区分析：确定锋面性质和位置
要素场分析：确定具体的位置
锋区为冷暖气团的过渡区，锋区内等温线密集
地面锋线位于高空锋区暖气团一侧，因此可以根据高空锋区的初步确定锋面的位置，
一般平原地区分析700hPa或850hPa锋区，高原地区分析500hPa锋区
第三章
辅助天气图-Tlogp
逆温层的分类：辐射逆温、扰动逆温、下沉逆温、锋面逆温
第四章
高原天气分析-特点
海拔高，地形复杂，气象要素日变化大
地面和探空观测站少
存在的问题：
- 气象要素日变化大+观测站点少，导致高原地区地面和高空天气图上课分析的资料少
- 难以完整捕捉到天气系统，给天气分析带来困难，特别是水平尺度小的天气系统
地面24小时变压(∆𝑷𝟐𝟒)的分析方法
∆𝑷𝟐𝟒等值线分析
为什么可以使用∆𝑷𝟐𝟒分析地面天气图(理论依据)
高原上的气压场直接受到地形的影响。设高原地形函数为z＝z（x，y），气压分布函数
P ＝P（x，y，z，t）。受高原地形影响的气压场为P高＝P（x，y，z（x，y），t）
地形只影响气压场空间分布
高原气压的局地变化，不受高原地形的影响
因此气压变化可用于高原天气分析
高原地面气压随时间的变化因子
• 本站上空500hPa等压面的高度随时间的变化，
• 本站的地面到500hPa等压面之间的气层平均温度随时间的变化
低纬度天气和分析方法与中纬度有显著差异
热带地区气象要素分布较为均匀，气压、高度、温度、密度的水平梯度比中纬度地区要小得
多
在低纬热带地区不适用简化风压关系（地转风近似）
在热带地区，除了较强的热带气旋外，气压（高度）场和天气分布关系常不明显。热带风暴的发展与正压不稳定性（风的水平切变）、斜压不稳定性（风的垂直切变）以及第二类条件性不稳定的关系很大；而温带气旋的发生、发展是与强的温度水平梯度相关联的斜压不稳定性所造成的。
热带日变化小、地形作用以及积云对流的作用更为重要。天气尺度系统很弱，而小尺度的影响更为重要。
低纬度天气分析比中纬度更依靠卫星资料，因此热带天气分析需要识别和应用气象卫星资料知识更多
热带天气分析的业务
分析的次数：热带地区天气系统的移动和发展通常也较慢。中高纬地区作短期预报每隔3-6小时分析1张图，热带12小时分析1张图。
分析的层次：热带地区一般分析两个层次，一个摩擦作用很小的近地层，离地1000米左右，另一个为对流层上部200或250hpa。
底图的比例尺依据测站间距、分析总面积等因素，一般使用麦卡托投影
实测风是热带地区天气分析中最有用的资料之一，通常用流线（风向）和等风速线（风速）图来表示。