气象基础知识

气象信息员培训讲义第二章气象基础知识作为气象信息员，很有必要掌握一些简单的气象知识，如温度、降水、风、云等基本要素的概念，常见天气现象的名称、强度等级的划分，理解天气、气候与气象的区别和联系，明白我市的气候概况。有了这些基础知识做铺垫，可以更好地开展后续工作。2.1常用基本气象要素概述气象要素是指表明大气物理状态、物理现象以及某些对大气物理过程和物理状态有显著影响的物理量。主要有：气温、降水、风、云、气压、湿度、蒸发、能见度、辐射、日照等。2.1.1气温气温是表示空气冷热程度的物理量。日常天气预报中所说的气温是指位于气象观测场中1.5米高度百叶箱内测得的空气温度。在我国，气温用摄氏度（℃）表示。气温有定时气温、日最高、日最低、日平均气温等。日最高气温一般出现在午后2、3点钟，日最低气温一般出现在凌晨日出前。2.1.2降水降水是指从天空降落到地面上的液态或固态(经融化后)的水。降水量以在水平面上积累的深度表示，单位为毫米(mm)，取一位小数。1毫米（mm）雨水相当于1亩地浇了约667公斤(kg)的水。固态降水有雪、冰粒、冰雹等，雨和雪的混合降水在天气预报中称为雨夹雪。降雪大小用降雪量和积雪深度来表述，降雪量和雨量一样也用毫米(mm)表示，是将承接到的降雪融化后量得的。积雪深度是在平坦开阔的地面上直接用尺子量出来的，单位是厘米(cm)，简称雪深。冰雹以个体的直径表示，单位是毫米(mm)或厘米(cm)表示。2.1.3风空气运动产生的气流，称为风。风以风向和风速两个参数来描述，分别表示空气流动的方向和速度。风向是指风吹来的方向，如果风是从北方吹来就称为北风。风速就是单位时间内空气流动所经过的距离，单位以米/秒(m/s)、公里/小时(km/h)等速率单位表示。在天气预报中常用“级”（蒲氏级）表示风速，8级大风空气的流动速度相当于时速60-70公里，10级风相当于时速90多公里。风力等级表2.1.4云云是悬浮在高空中的水滴或冰晶胶体的集合体，雨雪降自云中。常规气象观测中要测定云状、云高和云量。气象上按云的外形特征、结构特点和云底高度，将云分成高、中、低云三大类。云是天气的相貌，一般天上挂什么云，就指示地面上有与其相对应的天气，云的形状可以表现短时间内天气变化的动态。2.2常见天气现象天气现象是指在大气中发生的各种自然现象，即某瞬时内大气中各种气象要素（如风、云、雾、雨、雪、霜、雷、雹等）空间分布的综合表现。一般可分为降水、地面凝结、视程障碍、雷电等。2.2.1降水现象降水从形态上分为液态和固态两种。液态降水主要指雨、阵雨、毛毛雨；固态降水主要有雪、阵雪、霰、米雪、冰粒、冰雹等。液态降水和固态降水同时出现时，我们称之为混合型降水，主要有雨夹雪、阵性雨夹雪等。雨量等级表雪量等级表2.2.2地面凝结现象地面凝结现象包括露、霜、雨凇、雾凇四类。雾凇图片露：水汽在地面及近地面物体上凝结而成的水珠(霜融化成的水珠，不记露)。霜：水汽在地面和近地面物体上凝华而成的白色松脆的冰晶，或由露冻结而成的冰珠，易在晴朗风小的夜间生成。雨凇：过冷却液态降水碰到地面物体后直接冻结而成的坚硬冰层，呈透明或毛玻璃状，外表光滑或略有隆突，也称冻雨。雾凇：空气中水汽直接凝华，或过冷却雾滴直接冻结在物体上的乳白色冰晶物，常呈毛茸茸的针状或表面起伏不平的粒状，多附在细长的物体或物体的迎风面上，有时结构较松脆，受震易塌落。2.2.3视程障碍现象视程障碍现象主要有雾、吹雪、雪暴、烟雾、霾、浮尘、扬沙、沙尘暴等八类。雾：大量微小水滴浮游空中，常呈乳白色，使水平能见度小于10000米。能见度是指人们视线所能延伸的距离。雾按照水平能见度可分为四个等级。轻雾：水平能见度1000米～小于10000米；雾：水平能见度500米～小于1000米；浓雾：水平能见度50米～小于500米；强浓雾：水平能见度小于50米。吹雪：由于强风将地面积雪卷起，使水平能见度小于10000米的现象。雪暴：大量的雪被强风卷着随风运行，并且不能判定当时天空是否有降雪。水平能见度一般小于1000米。霾：大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10000米的空气普遍混浊现象。霾使远处光亮物体微带黄、红色，使黑暗物体微带蓝色。浮尘：尘土、细沙均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10000米。浮尘多为远处尘沙经上层气流传播而来，或为沙尘暴、扬沙出现后尚未下沉的细粒浮游空中而成。扬沙：由于风大将地面尘沙吹起，使空气相当混浊，水平能见度大于等于1000米至小于10000米。沙尘暴：由于强风将地面大量尘沙吹起，使空气相当混浊，水平能见度小于1000米。根据能见度的大小，沙尘暴的强度还可分为沙尘暴、强沙尘暴、特强沙尘暴三个等级。强沙尘暴图片2.2.4雷电雷电一般有雷暴、闪电、极光等三种，其定义为：雷暴：为积雨云中、云间或云地之间产生的放电现象。表现为闪电兼有雷声，有时也可能只听见雷声而看不见闪电。闪电：为积雨云中、云间或云地之间产生放电时伴随的电光，但不闻雷声。极光：在高纬度地区(中纬度地区也可偶见)晴夜见到的一种在大气高层辉煌闪烁的彩色光弧或光幕。2.2.5其它天气现象其它天气现象还有大风、飑线、龙卷、积雪、结冰等。大风：瞬时风速达到或超过17.0m/s(或目测估计风力达到或超过8级)的风。飑线：突然发作的强风，持续时间短促。出现时瞬时风速突增，风向突变，气象要素随之亦有剧烈变化，常伴随雷雨出现。龙卷：一种小范围的强烈旋风，从外观看，是从积雨云底盘旋转下垂的一个漏斗状云体。有时稍伸即隐或悬挂空中；有时触及地面或水面，旋风过境，对树木、建筑物、船舶等均可能造成严重破坏。积雪：雪(包括霰、米雪、冰粒)覆盖地面达到气象站四周能见面积一半以上。结冰：指露天水面(包括蒸发器的水)冻结成冰。2.3气象常识2.3.1天气的概念天气是一定区域内短时段的大气状态（如冷暖、风雨、干湿、阴晴等）及其变化的总称。天气过程就是一定地区的天气现象随时间的变化过程。2.3.2气候的概念气候是地球上某一地区长期（多年）的天气特征，是较长时期内各种天气过程的综合表现。气象要素(温度、降水、风等)的各种统计量(均值、极值、概率等)是表述气候的基本依据。气候除具有温度大致按纬度分布的特征外，还具有明显的地域性特征。按水平尺度大小，气候可分为大气候、中气候与小气候。2.3.3天气与气候的区别和联系当你收看或收听天气预报时，“天气”和“气候”这两个名词会经常出现。有人认为，反正都是天气呗！就容易将它们混为一谈。其实，二者的含义有着较大的区别，相互间又有着密切的联系。我们从天气、气候的概念上就可以看出，天气与气候的区别在于，天气代表一个较短的时间段，而气候代表一个较长的时间段。天气是气候的基础，而气候则是对天气的概括。天气具有多变性，如晴转雨、雨转晴等。在同一时间内不同地区的天气也常常是不同的，群众中早有“十里不同天”之说，而同一地区不同时间内的天气也常常是不同的。气候是一个较长时间内天气的概括，相对于天气而言，气候是比较稳定的。2.3.4什么是气候异常气候异常是相对气候正常而言的。所谓气候正常，是指气候的变化接近于多年的平均状况，比较合于常规和较适宜于人类的活动和农业生产。异常就是不经常出现的，如过冷、过热、严重干旱、特大暴雨、严重冰雹、特强台风等等。气候异常对人类的活动和农业生产有严重的影响。厄尔尼诺现象：赤道东太平洋每隔几年（3-7年）出现一次强烈的升温并扩展到整个中东太平洋的现象。拉尼娜现象（反厄尔尼诺现象）：赤道东太平洋每隔几年（3-7年）出现一次强烈的降温并扩展到整个中东太平洋的现象。（1）台风减少。西太平洋热带风暴（台风）的产生次数即在我国沿海登陆次数均较正常年份少。（2）夏季风较弱，季风雨带偏南，位于我国中部或长江以南地区。北方地区夏季容易出现干旱、高温，南方易发生低温、洪涝。近百年来我国的严重洪水，如1931年、1954年和1998年长江中下游地区的洪水，都发生在厄尔尼诺现象出现的次年。（3）厄尔尼诺现象发生后的冬季，我国北方地区容易出现暖冬。对我国气候的影响近年来厄尔尼诺现象出现的年份：1986-1987、1991-1994、1997-1998、2002-2003、2004-2005、2006-2007、2009-20102.3.5赤峰市气候特点按中国气候区划分类，赤峰市属中温带、半干旱、大陆性季风气候区。冬季漫长而寒冷，春季干旱多大风，夏季短促炎热、雨水集中，秋季短促、气温下降快、霜冻降临早。赤峰市大部地区年平均气温为0～7℃，最冷月为一月，最热月出现在七月。全市气温日较差平均为12～15℃。年降水量的地理分布受地形影响十分明显，锦山、新惠、天义等南部地区的年降水量达到400毫米以上，翁旗东部年降水量只有320毫米左右。克旗的大局子年降水量高达539毫米。蒸发量的分布与降水量相反，在少雨地区，由于日照充足，地表植被稀疏，所以蒸发旺盛，年蒸发量为1530～2360毫米，是年降水量的6～8倍。由于年蒸发量远大于年降水量，致使空气干燥，干旱加重。全市大部地区年日照时数为2700～3100小时。每当5～9月天空无云时，日照时数可长达12～14小时，日照百分率多数地区为65～70%。全市气象灾害频繁，其中干旱是影响农牧业生产最主要的灾害。其它如低温、霜冻、大风、寒潮、暴雨、冰雹、牧区白灾、冷雨等，有的年年发生，有的几年交替出现。2.4二十四节气二十四节气来源于黄河流域地区，是我国劳动人民自春秋时代开始逐步发展起来的。由于它反映了农事季节，又便于掌握和指导农事活动，因而逐渐推广到全国各地。有人认为二十四节气从属农历，其实它是根据阳历来划分的，即根据太阳在黄道上的位置，把一年划分为24个彼此相等的段落，也就是把黄道分成24等份，每等份各占黄经15度。需要说明的是，黄道是假想太阳在天空中周年运行的路线，实际上，是地球的公转轨道面和天球相交的大圆，黄道是古代起的，至今一直沿用下来。黄道与节气星座对应图二十四节气歌春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连；秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒；每月两节不变更，最多相差一两天；上半年来六廿一，下半年是八廿三；