还记得刚入职画冬季东亚地面大图时，老是和蒙古高原上的测站气压数据较劲吗？

大气的总质量取决于空气的密度。温度低时，空气密度大，气柱的总质量就大，反之亦然。这就是我们常说冷高压和暖低压的物理依据。同样道理，气压水平梯度的大小和温度水平梯度也密切相关。海平面气压场中等压线的密集带，也应是大气层中温度水平差异较大的区域，即锋区。因此根据地面天气图上等压线的密集带可以很快地大致判定锋区的位置。

气压倾向，即地面气压随时间的变化，如3h或24h变压，也同样和温度变化相关联。气压升高表示整个大气层中有冷空气活动，即比较冷的空气代替了原来比较暖的空气；反之，气压下降则反映有暖空气活动。温度平流是表征冷暖空气活动的物理量，所以根据静力学关系，正负变压应与空中的冷暖平流相对应，正负变压越大，反映冷暖平流越强（虽然我们不能确定空中温度平流所在的高度和厚度）。

更有价值的是，动力学理论证明，冷暖平流是导致下沉和上升运动的原因，所以气压倾向也与晴雨密切相关。气压下降天气转坏，气压上升天气转好。所以早年人们将气压表称为晴雨表。

理论上，短时间内发生的气压变化，如3h或1h气压倾向，有助于我们迅速、及时地掌握空中冷暖空气的活动。但在预报中应用时遇到的最大困难是，地面气压有很明显的日变化，它与温度的日变化和地球大气圈的半日弹性波有关。所以只有明显的、非日变化的气压倾向才有预报价值，这就需要我们在预报中用心体察。

地面气压说到这，那么空中的气压呢？

空中的气压在天气分析中用等压面高度来表示。 等压面的高度高，就表示相应等高面上的气压高。 （……嗯，怎么感觉有点头晕……）

举个例子，如500hPa等压面上的高度偏高，就表示该地5.5km左右高度的水平面的气压偏高。（ 空中等压面是起伏不平的，想象一下你拿着一块无限大的水平面板子去切它。）

来个小等式——

因为大气的总质量约为1000hPa，所以500hPa等压面把大气层大致分为质量几乎相等的上下两部分。500hPa的高度H 500等于1000hPa的高度H 1000加上1000hPa等压面和500hPa等压面之间的厚度H 1000,500。

由于1000hPa等压面的高度变化很小，只有50m左右的起伏，而500hPa等压面的起伏高达500m。所以相对于500hPa等压面，1000hPa等压面几乎可以看作水平面。因此，H 500主要由H 1000,500决定。

按照静力学关系，厚度与两个等压面之间的平均温度成正比，温度越高、密度越小，等压面之间的厚度就越大。500hPa高度偏高，表示500hPa以下大气层下半部的温度偏高，反之亦然。 所以——（敲黑板了！）——高层等压面与海平面气压场不同，通常表现为冷低压和暖高压的温压场配置。500hPa正、负变高与对流层下部的暖、冷平流相联系。

说句老实话，学了那么多年气象，可能还是有不少同学对这个道理一下子反应不上来，别问我是怎么知道的……

预报员都很重视分析500hPa等压面图上的小 槽，并称之为“抓冷空气活动”是完全符合上述原理的。（ 尤其是夏季，抓不住就等着被强对流暴击吧！）

再强调一下，与500hPa小槽相关联的是500hPa以下低层大气中的冷空气，而不是高层的冷空气。即使在500hPa等压面温度场上分析不出与高度槽相配合的冷温度槽，500hPa小槽活动仍可说明在对流层下半部有冷空气活动。

对于925，850和700hPa这些较低的等压面情况就不同于500hPa以上的高层等压面。以850hPa等压面的高度H 850为例，由于1000hPa等压面到850hPa等压面之间的空气质量只占大气总质量的一小部分，所以H 850更多地与1000hPa等压面的高度有关，即与整个气柱的质量相关联。故850hPa的变高和地面变压相同，负变高表示有暖平流，正变高表示有冷平流。

500hPa以上和以下等压面高度的意义不同，这是在预报中需特别注意加以区别的，千万不可混淆。它也可从冷暖空气气柱的重心高低不同来解释。同样质量为1000hPa的空气柱，暖空气的气柱高，重心也高；冷气柱则相反。

当然必须注意，以上的气压（或等压面高度）与温度的关系都是从静力学关系得出的，但并不是全部。实际上二者的关系要更复杂一些，例如地面上的温带气旋当然是低压系统，但里面既有暖气团，也有冷气团，故它不是热低压，而是半冷半暖的低压；到锢囚阶段则是冷低压。

气压和温度的复杂关系，一方面是因为气压系统的热力结构并不总是对称的。另一方面，气压的变化除了热力因子（也可称为静力学因子）外还有动力因子，如涡度平流。但前面说的气压和温度的关系是最基本和最常用的，也是最容易理解的。

本文内容来自陶祖钰，范俊红，李开元，刘淑媛，杨引明所作《谈谈气象要素（压、温、湿、风）的物理意义和预报应用价值》；图片来自网络。

图文编辑：李燚返回搜狐，查看更多