1.天气系统的尺度效应
2.天气系统的特征尺度
3.天气系统类型有哪些
4.什么是天气系统？
天气系统的尺度效应
各类天气系统的空间尺度（水平的和铅直的）和时间尺度，以及特征的水平风速,都是根据实际观测确定的。但有些量到21世纪初还无法直接观测，只能按大气动力方程进行计算。在进行数值计算时，要选择适当的空间格距，其大小由系统的特征尺度决定，这就是所谓的尺度效应。比如天气系统的特征铅直运动速度，可以根据连续方程由水平尺度和特征水平风速推算出来。各类天气系统的铅直运动速度有一定的特征数值，如行星尺度天气系统为10-1厘米/秒，天气尺度天气系统为10°厘米/秒，小尺度天气系统的铅直速度约为天气尺度天气系统100倍，即102厘米/秒。
自40年代末期出现尺度分析方法以后，人们常常将完全的运动方程，按照各类天气系统的特征尺度进行简化，研究各类系统大气运动的规律以及系统的移动。如研究天气尺度天气系统可以应用准地转平衡近似和静力学关系，而中小尺度天气系统则不满足地转平衡和静力平衡。
天气系统的特征尺度
各类天气系统有一定的特征尺度。空间尺度主要以天气系统的水平尺度的大小来衡量，水平尺度系指天气系统的波长或扰动直径；时间尺度以天气系统的生命史的时间长短来衡量，生命史系指天气系统由新生到消亡的生消过程。一般天气系统的水平尺度越大，其时间尺度也越长。
在20世纪40年代以前，地面观测站平均距离约为200～300公里，以此站距观测所得的资料分析出来的高、低压系统，称为天气系统，21世纪来称为天气尺度天气系统。20世纪40年代，发展了高空气象观测（平均站距约为500公里），把从高空天气图上发现的、波长与地球半径相当的波动，称为行星尺度天气系统。
50年代前后，在研究对流性灾害天气时，发现了许多水平范围为一二百公里、几十公里甚至几公里的高、低压系统，统称为中小尺度天气系统。分析这类系统，必须建立稠密的观测网，比如在美国有所谓的α、β和γ观测网，站距分别约为50公里、8公里和2.5公里。到了70年代，用300～400公里格距进行数值天气预报时，往往因这种格距太大而分析不出一些具有对流性天气的系统，影响了预报效果。当格距缩小到100～200公里时，即可分析出来，后来就称这类尺度的系统为中间尺度天气系统。
天气系统类型有哪些
天气系统类型有：锋面系统、低压系统、高压系统。
1、锋面系统
锋面系统，冷暖气团的交界面（风区），水平范围由几百km至几千km不等。包括冷锋和暖锋以及准静止锋。一般冷气团在锋面下暖气团在锋面上，锋面附近常伴有云、雨、大风等天气。
冷锋指冷气团主动向暖气团移动的风。冷气团前缘插入暖气团下方，使暖气团被迫抬升。暖气团在抬升过程中冷却，其中水汽容易凝结成云、雨。如果暖空气中含有大量水汽，那么可能带来雨雪天气。冷锋移动速度较快，常常带来较强的风。所以冷锋过境时容易出现阴天、下雨、刮风、降温等天气现象。
2、低压系统
低压又称为“气旋”，是指大气中水平气流呈逆（顺）时针旋转的大型涡旋。在同高度上，气旋中心的气压比四周低，又称低压。它在等高面图上表现为闭合等压线所包围的低气压区，在等压面图上表现为闭合等高线所包围的低值区。
气旋近似于圆形或椭圆形，大小悬殊。小气旋的水平尺度为几百公里，大的可达三四千公里，属天气尺度天气系统。气旋中，天气常发生剧烈的变化，是人们最关心和最早研究的天气系统。
3、高压系统
高压又称“反气旋”，反气旋是指中心气压比四周气压高的水平空气涡旋，也是气压系统中的高压。北半球反气旋中，低层的水平气流呈顺时针方向向外辐散，南半球反气旋则呈逆时针方向向外辐散。反气旋的水平尺度比气旋更大，如冬季的蒙古—西伯利亚高压占据亚洲大陆面积1/4。
天气系统的演化消亡：
天气系统总是处在不断地新生、发展和消亡之中。各种天气系统有不同的生消条件和能量来源。即使特征尺度同属一类的系统，其生消条件和能量来源也有所不同。比如温带气旋的发展条件，主要由其上空涡度平流所引起的空气辐散的强弱决定，其能量来源于大气的斜压性所储存的有效势能。
强对流性的中小尺度天气系统，主要是由于位势不稳定空气受到急剧抬升而发展起来的，其能量也是来源于潜热释放。再者，天气系统往往不是闭合的，一个系统的空气经常不停地与周围系统的空气发生交换，随着这种交换，系统与系统之间的动量、能量等进行交换，从而引起系统的生消以及系统之间的相互作用。
什么是天气系统？
天气系统通常是指引起天气变化和分布的高压、低压和高压脊、低压槽等具有典型特征的大气运动系统。
那么，高压和低压是什么呢？高压脊和低压槽又是什么呢？所谓高压，就是“高气压”。它是大气中气压比同高度四周偏高的区域。这种高压在天气图上用规定等高面上的等压线或规定等压面上的等高线来表示，这些等值线把较高的气压值或高度值围在中间。低压与高压相反，它是大气中气压比同高度低的区域。
这里，我们有必要把等压线和等压面的知识向大家介绍一下。所谓等压线就是把在一定时间内气压相等的地点在平面图上连接起来所成的封闭线。而等压面则是压力相等的各点所组成的面，即空间气压相等的各点所组成的面。由于同一高度，各地气压不相等，等压面在空间不是平面，而是像地形一样起伏不平。
三面气压较低而一面气压较高的天气系统，简称脊。高压脊是高压向外伸出的狭长部分，或一组未闭合的等压线向气压较低方突出的部分。在脊中，各等压线弯曲最大处的连线叫脊线。气压沿脊线最高，向两边递减。脊附近的空间等压面，类似山脊。天气图上高压向某个方向伸出去的一部分，略呈“U”型或“n”型的高压区域就叫高压脊。低压槽则与高压脊相反。
各种天气系统都具有一定的空间尺度和时间尺度，而且各种尺度系统间相互交织、相互作用。许多天气系统的组合，构成大范围的天气形势，构成半球甚至全球的大气环流。天气系统总是处在不断新生、发展和消亡过程中，在不同发展阶段有其相对应的天气现象分布。因而一个地区的天气和天气变化是同天气系统及其发展阶段相联系的，是大气的动力过程和热力过程的综合结果。
各类天气系统都是在一定的大气环流和地理环境中形成、发展和演变着，都反映着一定地区的环境特性。比如极区及其周围终年覆盖着冰雪，空气严寒、干燥，这一特有的地理环境成为极区低空冷高压和高空极涡、低槽形成和发展的背景条件。赤道和低纬度地区终年高温、潮湿，大气处于不稳定状态，是对流性天气系统产生、发展的必要条件。中高纬度是冷、暖气流经常交汇地带，不仅冷暖气团你来我往交替频繁，而且其斜压不稳定，是锋面、气旋系统得以形成、发展的重要基础。天气系统的形成和活动反过来又会给地理环境的结构和演变以深刻影响。
