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第18章 气候地理(4)

人工增雨目前还处在试验研究阶段,虽然取得了一些可喜的进展,但是,诸如实施人工影响作业后,雨量的净增量、落区、时效及撒播催化剂的种类、时机、方法等,都还需要进一步的研究。要达到按照人们自己的意志呼风唤雨,仍须做长期努力。

话说天气预报

2004年7月10日,一场城区的局地暴雨,给北京的排水和道路交通带来了严峻考验,也大大提高了政府和市民的防灾、减灾意识,特别是对突发性的自然灾害,人们的重视程度越来越高。与此同时,人们也越来越关心天气预报了,不仅想知道准确的预报结果,还想尽可能早的知道更长时间的天气预报。我们人类赖以生存的大气瞬息万变,天气预报就是利用各最新的科学技术捕捉这些变化中的信息,对未来时期内天气变化的预先估计和预告的。

自古以来人们就梦想能够有一天提前知道未来的天气情况。这一梦想在150多年前得以实现,这就是应用天气学方法进行天气预报。当然,当时的天气预报其准确率还是很低的。随着科学技术的不断进步和人们对天气认识的逐渐深化,目前气象部门应用各种先进的科学技术手段,使天气预报的水平有了长足进步。

天气预报大致可分为以下几类。短期气候预测也就是长期天气预报,这种预报一般是对一个月以上的天气气候特点进行分析和预测的。中期天气预报是对一周左右的天气过程进行分析和预报的。短期天气预报,是做未来一两天的也就是24~48小时的天气预报。另外,还有做几小时的短时天气预报。天气预报还根据服务对象的不同分为公众预报,决策服务天气预报和专业天气预报。在这内容繁多的天气预报中,我们如何应用天气预报呢?首先我们必须要了解天气预报的时效问题。

天气预报是研究大气运动的一门科学。大气运动是在一种永不停息的状态下,以各种不同尺度、不同运动方式的综合表现,其复杂程度是当今科学界的一大难题,所以我们现在还无法做出长时间的准确的天气预报。另外,由于每天每时要获取很多最新的气象资料,用最新的资料订正和完善已做出的预报。这就使天气预报具有极强的时效性。因此要求我们使用天气预报的用户,一定要随时了解和掌握最新的天气预报,由于各种技术问题,目前的天气预报的时间越长,预报的准确度就越低。为了解决这个问题,气象台对一周的中期预报,每天都以滚动形式发布新的预报,对短期48小时内的预报每天最少也有三次以上的最新预报。当有新的预报出现时,旧的预报就成为历史,不具备使用价值了。因为新的预报更接近实际大气的运动情况。天气预报的时效越短,其可应用的资料和探测手段就越多。例如:气象卫星、天气雷达都只能在短期和短时天气预报中应用,这就决定了时效短的天气预报其准确率较高。

天气预报和国民经济、礼会生产及人民生活息息相关。在应用天气预报时,一定要知道天气是在不断变化的,只有最新的天气预报才有最好的使用价值,我们一定要及时了解最新的预报才能真正掌握天气变化。

天气预报用语

在天气预报中,“晴”、“少云”、“多云”、“阴”的预报用语都有它的特定含义。我国气象部门对这些用语的规定如下:

天空无云或虽有零星的云层,但云量不足天空面积1/10者称为“晴”,有时天空中出现很薄的高云,但能透过阳光的也称为“晴”。

中、低云的云量占天空面积的1/10~3/10或高云云量占天空面积4/10~5/10的情况称为“少云”。

中、低云云量占天空面积4/10~7/10或高云云量占天空面积6/10~10/10的情况称为“多云”。凡中、低云云量占天空面积8/10及以上者,阳光不能透过或很少透过云层则称为“阴”。

风力的分级

风既有大小,又有方向。因此,风的预报包括风速和风向两项。风速的大小常用几级风来表示。风的级别是根据风对地面物体的影响程度而确定的。在气象上,目前一般按风力大小划分为十二个等级。

0级风又叫无风。2级风叫轻风,树叶微有声响,人面感觉有风。4级风叫和风,树的小枝摇动,能吹起地面上的灰尘和纸张。6级风叫强风,大树枝摇动,电线有呼呼声,打雨伞行走有困难。8级风叫大风,树的细枝可折断,人迎风行走阻力甚大。10级风叫狂风,陆地少见,可拔起树木,建筑物损害较重。12级以上的风叫飓风,摧毁力极大,陆地少见。

在天气预报中,常听到如“北风4到5级”之类的用语,此时所指的风力是平均风力;如听到“阵风7级”之类的用语,其阵风是指风速忽大忽小的风,此时的风力是指大时的风力。

风向如何定

风向是指风的来向,习惯上我们以风向来称呼风的名称,如从北边吹来的风称作为北风,西北方向吹来的风称作为西北风等。风向常以八个或十六个方位来表示。我国一般采用八个方位来预报风向,如在方位3375°~225°间吹来的风叫做北风,225°~675°间吹来的风叫东北风等等。作大范围的天气预报时,有时也可以听到偏北风、偏西风等名称的,此时是以四个方位来表示风向的,此时315°~45°间吹来的风叫做偏北风;45°~135°间吹来的风叫做偏东风;135°~225°间吹来的风叫做偏南风,225°~315°间吹来的风叫做偏西风。

雨雪量多少

天气预报节目中的小雨、中到大雨、暴雨等气象名词,所对应的降水量,是根据一定的时间内(一般为24小时)从云中降落到水平地面的液态水或固态水的量来划分的,降水量的单位均用毫米来表示,如5毫米降水表示降落到平地面上的水有5毫米厚度。

小雨,对应的24小时降水量为01~99毫米,小雨到中雨为50~189毫米,中到大雨为170~379毫米,大雨为250~499毫米,大到暴雨为380~749毫米,暴雨为500~999毫米,100毫米以上为大暴雨,250毫米以上为特大暴雨。

小雪为01~24毫米,中雪为25~49毫米,大雪为50~99毫米,大于100毫米以上为暴雪。此外,还有用“阵雨”、“阵雪”、“雨夹雪”、“冻雨”等预报用语的,但在量级上不能与前面有矛盾。

什么是雾、霭、霾

在日常生活中,人们通常用雾、霭、灰霾等词来形容空气湿度较大,并且能见度较低时的天气状况。然而雾、霭和霾这三个表示天气现象的词其实具有不同的含义。

雾是气温低于露点时,接近地面的空气中水汽凝结而形成的,如果雾升高离开地面就变成了云。它是一种由大量水滴或冰晶微粒组成的乳白色的悬浮体系,空气相对湿度接近100%,在工厂附近等悬浮颗粒物浓度较大的地方,则会呈现出土黄灰色。雾的产生会使空气的水平能见度降低,据此又可以区分为轻雾、雾、大雾和浓雾。轻雾通常在早晚产生,水平能见度在1~10千米;雾的能见度在05~1千米;大雾的能见度在100~500米;浓雾时能见度小于100米。

霭在汉字字典中的解释是云气和轻雾,在气象学中则指的是气体中悬浮有微小水滴的现象。当霭出现时,水平能见度一般比雾出现的时候要高,通常在10千米以上。由于目前城市空气中悬浮颗粒物较多,提供了大量的水汽凝结核,因而霭出现的也较多。据报道,深圳市一年当中有100多天都出现了霭这种天气现象。但是霭是一个不大严格的概念,因而在气象学中较少用到。

霾这个字在史书中是用来表示有风沙的天气的,有“风而雨土为霾”之说。在气象学中霾是一种天气现象,是指大量极细微的干尘粒均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10千米的空气普遍混浊的现象,霾可使远处光亮物体微带黄、红色,使黑暗物体微带蓝色。当水汽凝结加剧、空气湿度增大时,霾就会转化为雾。霾的形成与污染物的排放密切相关,城市中机动车尾气以及其他烟尘排放源排出粒径在微米级的细小颗粒物,停留在大气中,当逆温、静风等不利于扩散的天气出现时,就形成霾。

总的来说,在出现上述三种天气现象时,空气都比较混浊,颗粒物污染较为严重,空气质量较差,特别是霾和浓雾的天气。因此应尽量避免在此期间进行户外活动。

春季谨防“倒春寒”

每年一进入3月,就经常能听到关有“倒春寒”的话题。

在一年四季中,气温、气流、气压等气象要素变化最无常的季节就是春季。经常是白天阳光和煦,让人有一种“暖风熏得游人醉”的感觉,早晚却寒气袭人,让人倍觉“春寒料峭”。这种使人难以适应的“善变”天气,就是通常所说的“倒春寒”。据历史资料显示:北京30年中出现“倒春寒”的几率在57%左右。特别是早春时节,这种气候特点表现得尤为明显。例如:3月8日南郊观象台的最高气温已达到1529℃,而最低气温只有33℃,早晚温差比较大。

通常,人们将进入3月作为春天的开始。春季气候的最大的特点是乍暖还寒:一是春季气温日夜温差较大;二是春季冷空气活动频繁,天气变化较多。在气象学中,“倒春寒”最早来源于农业,主要指真正的春天,即气候学所说的候(5天为一候)平均气温超过10℃以后,由于受较强冷空气频繁袭击,气温下降较快,持续时间长达1~2个星期以上的那种前暖后冷,并造成大范围地区农作物受冻害的天气现象或天气过程。“倒春寒”发生时,可使正处于返青或拔节生长阶段的冬小麦遭受不同程度的冻害,可使已经播种尚未出土的棉花、水稻等农作物出现烂种,使已经出土的幼苗大量被冻死。

我国是个典型的季风气候国家,冬季受北方来的冬季风控制,气候寒冷而干燥,春季气温变化无常,骤然升降,空气寒冷而干燥。由于天气转暖以后,人们身体的抗寒能力和抗病能力出现下降,会经受不住突然袭来的冷空气的刺激,直接影响呼吸道黏膜的防御功能,全身的抗病能力整体下降,容易使人体植物神经中枢系统发生紊乱,导致调节功能减弱。因此,春季是流感、流脑、病毒性肝炎等多种疾病流行或复发的季节。同时,呼吸道疾病和心脑血管疾病患者也明显增多,尤其是抵抗能力较低的老人和儿童。如不注意预防,“倒春寒”对人体的健康会造成一定的危害。

要预防“倒春寒”的袭击,应注意收听收看天气预报,根据天气变化,注意防寒保暖,适时、适度增减衣物,可遵循“春捂”的规律。“春捂”要看气象指数,根据天气而定。春季早晚气温较低,可适当“捂”。在阳光充足的中午,气温达10℃以上时,便可适当减少衣物。当春暖花开,阳光明媚时,要多参加体育活动,增强机体的免疫能力和抗病能力,可保证大脑、心脏等重要器官的血液循环,使人精力充沛,也可减少心脑血管疾病的发生。还要讲究科学的饮食和起居,室内要经常开窗通风换气,尽量避免在人群密集的区域逗留,安全度过气候多变的春天。

天空的颜色为什么是蓝色的

在晴朗无云的日子里,若有人问你,天空是什么颜色?你一定会肯定地回答:天空是蔚蓝色的。宇宙飞船上的宇航员可以看到地球壳体外笼罩着蔚蓝色的大气层,我们也可在晴朗日子里站在旷野中看到蔚蓝的天空,而且天气越晴朗,天空的蓝色越显得澄澈。天空为什么呈蔚蓝色呢?

有人猜想,天空中含有一种蓝色的气体,或者大气本身就是蓝色的。事实究竟怎样?通过科学实验表明,当太阳光射入地球大气层时,遇到大气分子和其他微粒而被散射,这些大气分子和微粒本身是不会发光的,但是由于它们散射了太阳光,每一大气分子就变成了一个散射光的光源。它们向四面八方发射出光来,在高空没有多少飘尘粒子,故以分子散射(瑞利散射)为主,散射光的光强与入射光的波长四次方成反比。阳光所含的七种颜色中,紫、蓝、青光等的波长短,最容易被大气分子散射出来;而波长较长的橙、红、黄等颜色的光波透射力最强,被散便弱,它们能透过这些大气分子而保持原来的射程方向。这样光波的分离作用就此发生,在高空的散射光便以紫、蓝、青光等为主。另外,散射光线的颜色与微粒的大小有密切关系,微粒越小,则只有短光波遭到散射,对下层空气分子散射来讲,主要是蓝色光线被散射出来。因此我们看到的天空是蔚蓝色的,而且天气越晴朗,天空越蓝。

那么高空天空的颜色是否也是蓝色的?不一定。愈到高空,天空的颜色愈灰暗,甚至变成黑灰色。

原来,愈到高空,空气愈稀薄,空气分子数减少得很厉害,分子散射出的光辉就逐渐变弱,天空的亮度因此就愈来愈暗,由青色(离地约8千米以上)递变为暗青色(离地约11千米),再递变为暗紫色(离地约为13千米),只有那最易被散射的紫色光波才被高层稀疏的空气分子散射来。到20千米以上的高空,分子更稀少了,散射作用几乎完全看不出来,没有散射光,天空当然变成黑灰色的了。

低层大气中含有较多的尘粒,这里的散射以米散射为主,米散射不遵从分子散射那样的散射规律而是遵从更复杂的规律,阳光被散射后基本上仍为白光,我们也就看到地平线附近的天际为灰白色或青灰色。