定義  

鋒冷暖氣團交界的地帶。

鋒區(qū)是密度不同氣團之間的過渡區(qū)。(下圖1上界和下界之間區(qū)域)其溫度水平梯度大而窄，隨高度向冷氣團傾斜。其水平寬度約為幾十千米到幾百千米，一般是上寬下窄。

鋒面：在天氣圖上由于比例尺小，鋒區(qū)的寬度表示不出來，為了便于研究，常把它看作為空間的一個面，稱為鋒面。

鋒線：鋒面與地面的交線。

▲圖1 鋒結構示意圖|來源：參考文獻[1]

坡度：如下圖2所示，坡面的垂直高度(h)和水平距離(L)的比，即坡角的正切值：

角a的正切=高度/水平距離

或 tan∠α=h:L

▲圖2 坡度示意圖|來源：網(wǎng)絡

  形成過程  

由于冷氣團溫度較低，密度較大，導致產(chǎn)生冷氣團指向暖氣團的水平氣壓梯度力(G)(下圖3)，迫使冷空氣呈楔形伸向暖氣團下方，將暖氣團抬擠到上方，形成鋒面。

當水平氣壓梯度力開始作用時，地轉(zhuǎn)偏向力(A)開始作用，地轉(zhuǎn)偏向力(A)不斷改變冷空氣的運動方向，使之逐漸與鋒線平行。

當地轉(zhuǎn)偏向力和水平氣壓梯度力平衡時，氣流平行于鋒面做地轉(zhuǎn)運動，冷暖界面不再向水平方向過渡，呈傾斜狀態(tài)。

▲圖3 鋒結構示意圖|來源：參考文獻[2]

鋒面坡度：在當鋒面保持穩(wěn)定時，鋒面與地平面的交角稱鋒面傾斜角，即封面坡度(α)，其表達式為：

其中f為地轉(zhuǎn)參數(shù),g為重力加速度,ΔT=T2-T1(T2、T1分別為冷、暖氣團氣溫),Tm=(T1+T2)/2, ΔVg=Vg1-Vg2(Vg1、Vg2分別為冷暖氣團平行于鋒線的風速分量)。上式被稱為馬古努斯(Margules)鋒面坡度公式。

鋒面坡度公式推導過程如下：

▲圖4 鋒面坡度公式推導過程|來源：參考文獻[1]

  影響因素  

結合公式可得出以下結論：

（1）如果其他條件不變,鋒面坡度是隨緯度增高而增大。當鋒面南移時,其坡度變小;在赤道上緯度為0,tanα≈0,故沒有鋒面存在的可能。

（2）鋒面兩側溫差愈大坡度愈小;當溫差ΔT=0時,tanα=∞,α=90°,實際上就不會有鋒面。鋒面兩側平均溫度越高，鋒面坡度越大。

（3）鋒面兩側平行于它的地轉(zhuǎn)風分速應具有氣旋性切變。而且鋒面坡度與鋒兩側風速差值(即風切變)成正比。風速差值增大,鋒面坡度亦增大;風速差值減小,鋒面坡度亦減小。然而,溫差ΔT和風速差 ΔV，是相互聯(lián)系的，當溫差ΔT增大時,風速差也往往增大，有相互抵消作用。因此，鋒面坡度也就改變得不多。

  結論  

（1）我國南方鋒面坡度約為1/200~1/500，北方鋒面坡度約為1/50~1/200。

（2）冷鋒坡度較大，暖鋒和準靜止鋒較小。

阿克蘇地處天山南坡，塔里木盆地北側，2019年8月出現(xiàn)一場持續(xù)3天左右的大風天氣，風速忽大忽小具有階段性。大風天氣時,天山南坡鋒面發(fā)育,鋒前觸發(fā)了強對流,翻山氣流下沉補償了對流上升的空氣。下圖示意阿克蘇本場大風天氣風速較大時典型的環(huán)流形勢。讀下圖,完成下面小題。

▲第1-2題圖

1.本次鋒面觸發(fā)了強對流，主要因為鋒面

A.長度大                      B.坡度陡    

C.維持時間長                D.兩側差異大    

2.本場大風天氣具有階段性，根本原因是由于階段性的

A.水汽供應                   B.受熱對流    

C.氣流入侵                   D.鋒面擺動    

  答案  

24.B   25.C

  解析  

1題:由圖可知，強對流出現(xiàn)在鋒面南側(鋒前)。由于鋒面坡度大，鋒前暖空氣急劇抬升，形成強大的對流，B正確;鋒面長度在垂直于紙面的方向無法判斷，A錯誤;維持時間長主要是受地形約束，與強對流關系不大，C錯誤；強對流只出現(xiàn)在鋒面南側，與北側無關，D錯誤。

2題:本場大風關鍵在于翻山下沉氣流與冷鋒觸發(fā)的大風疊加，根據(jù)材料“翻山氣流下沉補償了對流上升的空氣”，因此大風具有階段性說明翻山下沉氣流具有階段性，或者氣流入侵具有階段性，C正確;而對流抬升主要是因為鋒面陡峭，而不是受熱對流，B錯誤;階段性的天氣和水汽供應，鋒面擺動關系不大，AD錯誤。

END