高空波动和急流

对流层高处的快速气流带及其形成的巨大波动是天气的主导气流，引导地表风暴并集中使其加深的上升运动。

Definition

高空波动是对流层高空气流的槽和脊，而急流是嵌入其中的狭窄强风带，两者都引导和调节地表天气系统的发展。

Scope

本主题涵盖对流层高空气流的槽和脊、副热带和极锋急流、称为急流核的局地风速最大值及其横向环流，以及这些特征如何引导和增强地表天气系统。

Core questions

• 是什么决定了急流的位置和强度？
• 高空槽和脊如何影响地表气压系统？
• 急流核周围的环流如何有利于风暴发展？
• 高空模式如何与长时间的天气过程相关联？

Key theories

急流核横向环流

进入和离开急流核的气流变得不平衡，驱动四单元垂直环流，其上升区域有利于地表气旋和降水的发展。

高空对地表系统的引导

地表低压倾向于随高空槽以东的辐散区域移动并在其下方加深，因此对流层高空波动模式充当了地表天气的引导和强迫。

Mechanisms

由于地转风随高度在强温度对比上方增加，最快的风集中在对流层顶附近的急流中。急流蜿蜒形成槽和脊，当它通过急流核加速或减速时，气流偏离平衡，形成带有上升和下沉气流区域的横向环流。地表气旋优先在槽以东的辐散上升区域以及急流核入口和出口区域下方发展和加深。

Clinical relevance

预报员追踪高空波动和急流，以预测地表风暴将在何处形成和增强，大范围降水将在何处发生，以及阻塞高压脊何时会将天气锁定在长时间的热浪、寒潮或干旱中。

History

第二次世界大战后进行的常规高空观测揭示了罗斯贝所识别的急流和行星波；帕尔门、牛顿等人的工作确立了它们的立体结构及其在气旋发展中的控制作用，这些是现代天气动力学中的核心主题。

Key figures

• Carl-Gustaf Rossby
• Erik Palmen
• Chester Newton

Seminal works

• bluestein1993
• carlson1991

Frequently asked questions

什么是急流？

急流是对流层顶部附近的一条狭窄的强风带，形成于剧烈的温度对比之上；它引导天气系统，并将较冷的极地空气与较暖的副热带空气分开。

气象学家为什么如此密切关注高空槽？

高空槽在其东侧产生高空辐散，这促进了空气上升和地表气压下降，因此它们标志着地表风暴最有可能发展和增强的区域。