氣象(大氣運動研究學科)

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用通俗的話來說,它是指發生在天空中的風、雲、雨、雪、霜、露、虹、暈、閃電、打雷等一切大氣的自然現象。

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氣象發展

改革開放30多年來,我國氣象事業發展取得了巨大成就,業務服務水平不斷提升,應對複雜天氣氣候的能力明顯提高,綜合實力顯著增強。為了推進我國從氣象大國走向氣象強國,2015年9月,中國氣象局正式印發《全國氣象現代化發展綱要(2015-2030年)》,明確了2020年基本實現氣象現代化的奮鬥目標,展望了2030年全面實現氣象現代化發展目標,成為我國未來氣象事業發展的藍圖。
伴隨著經濟社會的發展及全球氣候變化,災害發生的頻率越來越高,影響也越來越大。國家對氣象保障的要求更為緊迫、期望也越來越高,因而,通過有效的努力減輕防災減災的壓力極為迫切。
因此,此次《綱要》中“大力提升氣象防災減災和公共氣象服務水平”所占分量很重。許小峰說,要實現這個目標就需要完善“政府主導、部門聯動、社會參與”的氣象防災減災工作機制。發揮各級政府防災減災的主導作用,將氣象防災減災納入地方經濟社會發展規劃、政府績效考核和公共財政預算。建立規範的氣象災害風險管理業務。在加強災害性天氣預警預報能力的同時,提升氣象災害風險預警水平。建成部門聯合、上下銜接、管理規範的國家預警信息發布體系。
此外,在全球氣候變化背景下,面對極端氣象災害多發、頻發和重發的嚴峻形勢,我國在應對氣候變化方面面臨前所未有的挑戰。此次《綱要》對“應對氣候變化”進行了明確闡述。“今後氣象部門還將加強氣候變化科學研究,提升氣候變化適應能力,強化生態文明氣象保障,包括服務生態文明建設氣象布局,開展森林、草原、荒漠、濕地等生態氣象服務,推進氣候資源開發利用,提高人工影響天氣對生態建設的服務保障能力等。”
氣象學研究的對象是大氣層內各層大氣運動的規律、對流層內發生的天氣現象和地面上旱澇冷暖的分布等。如雲、霧、雨、雪、冰雹、雷電、颱風寒潮等都是人們常見的天氣現象。它的研究範圍是地球表面的大氣層,厚約3000公里,按熱力結構分層,自下而上可分為對流層平流層中間層暖層散逸層;按電磁特性分層,可分為中性層、電離層磁層;按化學成分分層,可分為均質層或湍流層、非均質層

天空中有一層高雲,陽光或月光透過雲中的冰晶時發生折射和反射,便會在太陽或月亮周圍產生彩色光環,光環彩色的排序是內紅外紫。稱這七色彩環為日暈或月暈,統稱為暈。其中對觀測者所張的角半徑為22度的暈最為常見,稱22度暈,偶爾也可看到角半徑為46度的暈和其他形式的與暈相近的光弧。由於有卷層雲存在才出現暈,而卷層雲常處在離鋒面雨區數百公里的地方,隨著鋒面的推進,雨區不久可能移來,因此暈就往往成為陰雨天氣的先兆。

天空中有一層透光薄雲,雲中的水滴大小均勻,若是由冰晶組成的雲則要求冰晶尺寸均勻。月光或陽光透射雲層過程中,受到均勻雲滴(水滴或冰晶)的衍射,結果會在月亮或太陽周圍緊貼月盤或日盤形成內紫外紅的彩環,稱為華。因日光太亮,所以人們不易觀察到日華,月華則比較常見。緊貼月盤的華又稱華蓋,通常華蓋的紫色不太顯著故內環呈青藍色,其外呈黃色為主,最外呈紅色。有時在華蓋外隔一暗圈後還會出現一個甚至幾個彩色排序與華蓋相同,但亮度弱得多的同心光環,稱為副華。

虹和霓

含七種色光的太陽光線,射入大氣中的水滴(雨滴或霧滴),各種色光經歷折射和反射後,可在雨幕或霧幕上形成彩色光弧環。當光弧環對觀測者所張的角半徑約42度,光環的彩色排序是內紫外紅時,稱為虹。
在虹的外面,有時還出現較虹弱的彩色光環,光環對觀測者所張的角半徑約為52度,彩色環的排序與虹相反即內紅外紫,稱為霓或副虹。
虹和霓都要背對太陽而立才能觀察到。在夏日的傍晚,西方放晴而東方天空有雲雨時,最易看到虹和霓。

曙暮光

日出前,即太陽未露出地平線前,陽光照射到高層大氣,陽光被大氣分子散射,造成天空微亮,地面微明,從這時刻起到太陽露出地平線為止的光亮稱曙光。
氣象學氣象學
日落後即太陽西沉到地平線以下後,仍有一段時間陽光可照射到高空大氣,因空氣分子散射使天空和地面仍維持微明,這段時間的光稱暮光。
曙光與暮光合稱曙暮光。曙光時段稱黎明,暮光時段稱黃昏。由於曙光開始與暮光終了的標準不同,通常分為民用曙暮光,航海曙暮光與天文曙暮光。晴朗日子當太陽在地平線以下的角度大約為7度時,民用曙光開始和暮光終了;大約12度時,航海曙光開始和暮光結束;當大約18度時,天文曙光開始和暮光終了。曙暮光持續的時間在赤道最短,隨緯度增加而增加。

關係

氣象與保險行業的關係是通過氣象部門及時向保險部門和投保戶提供氣象信息,保險部門督促投保戶對不利天氣切實採取防禦措施,使其減少因氣象災害造成的損失。減少賠償而體現的。例如,遼寧省北票市氣象局通過氣象警報系統,將天氣預報及時地送到保險公司和許多投保單位,雙管齊下地督促投保單位對氣象災害進行主動防範,使1984年至1986年的賠償保險費支出逐年減少,由1984年的賠償支出140萬元減為1986年的20萬元。又如,湖北紅安縣保險公司1986年沒有與氣象部門取得聯繫,沒有督促投保單位、預防氣象災害,結果一次8級大風給投保單位造成了很大損失,賠償了6萬多元。與氣象部門取得聯繫後,1987年4月25日出現的一次9級大風,由於他們及時通告有關投保單位注意防範,結果投保單位造成的損失只有幾百元。實踐證明,氣象與保險工作相結合是減輕自然災害的一條有效途徑。

因子

氣象的動力因子主要是指風和湍流,風和湍流對污染物在大氣中的擴散和稀釋起著決定性作用。
湍流:大氣不規則的運動也稱為大氣湍流。大氣除在水平方向運動外,還會有上、下、左、右運動。
氣象的熱力因子主要是指溫度層結、穩定度等。
溫度層結:溫度隨高度的分布情況成為溫度層結。它影響大氣垂直方向的流動情況,由於地面構築物不同,溫度層結也不同。在對流層內,一般情況下,溫度隨高度的增加而降低,海拔每上升100m氣溫下降0.65℃左右。氣溫隨海拔高度增加而增加的現象稱為逆溫。具有逆溫的大氣層是強穩定的大氣層。
大氣穩定度:是指整層空氣的溫度程度,是大氣對在其中做垂直運動的氣團加速、遏制還是不影響運動的一種熱力學性質。

節日

世界氣象日是每年的3月23日。
氣象(大氣運動研究學科)
“世界氣象日(World Meteorological Day)”又稱“國際氣象日”是世界氣象組織成立的紀念日,時間在每年的3月23日。世界氣象組織為了紀念世界氣象組織的成立和《國際氣象組織公約》生效日(1950年3月23日)而設立的。每年的“世界氣象日”都確定一個主題,要求各成員國在這一天舉行慶祝活動,並廣泛宣傳氣象工作的重要作用。

觀測項目

氣象的觀測項目有:氣溫、濕度、地溫、風向、風速、降水、日照、氣壓、天氣現象等。

氣壓

摘要:氣壓是大氣壓強的簡稱,其大小為從單位面積向上,一直到大氣外界的垂直氣柱內空氣的重量。
1、含義
氣壓是大氣壓強的簡稱。由於大氣重量而在任意表面上所受到的壓強,其單位用帕(斯卡)(Pa)來表示。氣壓的變化與天氣和季節變化密切相關,同時還與溫度和高度有關。水平方向上的氣壓差異可引起空氣流動,從而形成風。
氣壓的空間分布及時間上的變化,是與氣流流場情況及天氣變化緊密相聯繫的。所以它是天氣分析的主要依據之一;此外,航空上可以利用氣壓來測定飛機飛行的高度;軍事上也用氣壓來計算空氣的密度,以進行彈道修正;因此,氣壓是氣象中所要測定的重要要素之一。
2.氣壓測量
氣象上常用的測定儀器有液體(如水銀)氣壓表和固體(如金屬空盒)氣壓表兩種。氣壓記錄是由安裝在溫度少變,光線充足的氣壓室內的氣壓表或氣壓計測量的,有定時氣壓記錄和氣壓連續記錄。人工目測的定時氣壓記錄是採用動槽式或定槽式水銀氣壓表測量的,基本站每日觀測4次,基準站每日觀測24次。氣壓連續記錄和遙測自動觀測的定時氣壓記錄採用的是金屬彈性膜盒作為感應器而記錄的,可獲得任意時刻的氣壓記錄。採用這些儀器測量的是本站氣壓,根據本站拔海高度和本站氣壓、氣柱溫度等參數可以計算出海平面氣壓。
氣壓以百帕為單位,取小數一位;有的也以毫米水銀柱高度為單位,取小數兩位。毫米與百帕的換算關係是
1百帕=0.750069毫米(水銀柱高度)≈3/4毫米(水銀柱高度)
1毫米=1.333224百帕≈4/3百帕
中國的氣壓觀測在1953年及以前採用的是以毫米水銀柱高度記錄的,1954年及以後是以百帕記錄的,兩種記錄合併使用時,須換算為同一種單位。

濕度

摘要:空氣濕度是表示空氣中水汽含量和濕潤程度的氣象要素。本站24小時實況曲線圖使用的相對濕度值是:每小時觀測時的相對濕度。
地面氣象觀測儀器地面氣象觀測儀器
1.定義
空氣濕度是表示空氣中水汽含量和濕潤程度的氣象要素。
地面空氣濕度是指地面氣象觀測規定高度(即1.25~2.00米,國內為1.5米)上的空氣濕度。是由安裝在百葉箱中的乾濕球溫度表和濕度計等儀器所測定的(基本站每日定時觀測4次,基準站每日定時觀測24次)。
2.基本形式
濕度有三種基本形式,即水汽壓、相對濕度、露點溫度
水汽壓(曾稱為絕對濕度)表示空氣中水汽部分的壓力,單位以百帕(hPa)為單位,取小數一位
相對濕度用空氣中實際水汽壓與當時氣溫下的飽和水汽壓之比的百分數表示,取整數
露點溫度是表示空氣中水汽含量和氣壓不變的條件下冷卻達到飽和時的溫度,單位用攝氏度(℃)表示,取小數一位。配有濕度計時還可以測定相對濕度的連續記錄和最小相對濕度。

風向

摘要:風是空氣的水平運動,是一個用方向(風向)和速度(風速)表示的矢量(或稱向量)。
1.定義
風資料是重要的氣象資料之一,無論在理論研究上,還是在國民經濟建設的各部門,如農業、運輸業、建築業、水利工程、療養等部門都是不可缺少的。風向是指風來的方向,除靜風外,用16方位表示。風速是指空氣所經過的距離對經過的距離所需時間的比值,單位用米/秒表示,定時觀測(基本站每日觀測4次,基準站每日觀測24次),取整數,自記記錄,取小數一位。
2.風的測量
測量風向風速的儀器有EL型電接風向風速計,達因風向風速計等。測定的項目有平均風速和最多風向。配有自記儀器的,作了風向風速的連續記錄並進行了整理。此外風的測量中還有以風力等級進行觀察的,風力等級是根據風對地上物體所引起的現象將風的大小分成18級,以0~17級的等級數字表示。風力等級觀察須在空氣不受任何障礙物影響的地方進行。

氣象台

對大氣進行觀測、研究並預報天氣的科學機構。規模較小的還有氣象站、氣象哨等。

網上查詢

通過網際網路提供氣象信息服務的機構。當前國內比較有名的網上氣象台有天氣線上,中國天氣網等。

氣象萬千

氣象萬千:成語,形容景色和事物多種多樣,非常壯觀。

概念辨別

“氣象”
雪
大氣中的冷熱、乾濕、風、雲、雨、雪、霜、霧、雷電等各種物理現象和物理過程的總稱
“天氣”
是指影響人類活動瞬間氣象特點的綜合狀況。例如,可以說:“今天天氣很好,風和日麗,晴空萬里;昨天天氣很差,風雨交加”等等
“氣候”
是指整個地球或其中某一個地區一年或一段時期的氣象狀況的多年特點。例如,昆明四季如春;長江流域的大部分地區春、秋暖和,盛夏炎熱,冬季寒冷,人們就稱這裡是“四季分明的溫帶氣候”;每年的7月下旬和8月上旬是北京的雨季等。
所以說“氣象”、“天氣”和“氣候”的內涵有著明顯的區別,不能混為一談。

農業影響

農作物生長在大自然中,無時無刻不受氣象條件的影響,因此農業生產與氣象是息息相關的。風、雨、雪、雹、 冷、熱、光照等氣象條件對農業生產活動都有很大的影響。 這些影響集中表如今對江南早稻育秧期有影響的春季低溫連陰雨,對晚稻抽穗楊花有影響的寒露風,北方冬麥區的小麥乾熱風,對水稻、高粱、玉米和大豆等有影響的東北夏季低溫,對農作物收穫有影響的華南及江淮秋雨和乾旱、雨澇、霜凍、高溫、冰雹、大風等災害性天氣。據統計,從1949年至1988年的40年裡,中國的農作物因遭受水旱、風雹、霜凍等氣象災害,平均每年受害面積達3300公頃,其中成災的面積為1400公頃,每年因災損失糧食達200億公斤以上。由此可見,認識和掌握當地的天氣氣候規律,積極採取防禦措施趨利避害,是非常重要的。

航空影響

眾所周知,無論是飛機的起飛和著陸,還是在高空的飛行等都受著氣象條件的制約。由於氣象原因造成航空事故的事件是不少的。據美國統計,從1959一1979年間,發生在起飛、著陸階段的嚴重飛行事故中,與氣象有關的占59.9%。根據國際航空組織統計,1988年由於氣象原因民航發生的飛行事故,共有21起,占事故總數的38.9%。從美國對1962一1988年民用航空運輸機由於氣象原因造成的53 起飛行事故的分析中得知,因雷暴、大暴雨造成的事故有23次,風切變11次,強顛簸10次,積冰7次,滑水和雷擊各一次。這些氣象災害造成的航空事故都是極為慘重的。例如1973年12月27日德爾塔航空公司的一架DL9一32飛機在田納西州的蒙尼西塔爾機場著陸時遇上大雨,由於光線經過擋風玻璃上的大水滴發生折射,造成駕駛人員對燈光判斷失誤,使飛機撞燈柱失事。1975年6月27日,東方航空公司的一架波音727飛機在紐約甘迺迪機場著陸時,遇低空風切變而墜毀,113人死亡。這次空難事件震驚了美國航空界。1982年1月13日,一架被稱為最安全的客機波音737,起飛時因機翼、機身嚴重積冰,導致機頭飛起,機身撞橋,斷成兩截,墜人華盛頓的瞅馬克河中。1972年2月27日,一架伊爾18飛機在我國瀋陽東塔機場降落時,因能見度低,致使飛機在機場外墜毀等等。
機場上霧機場上霧

軍事危害

自古以來,軍事與氣象有著不解之緣。氣象對作戰的影響,歷來被兵家所重視。從歷史上著名的戰例來看,對戰爭危害較大的氣象災害有暴雨洪澇、颱風、冷凍、高溫、大 霧以及因氣象引起的疫病等。例如,暴雨洪澇害:1815年6月18日,在著名的滑鐵盧戰役中,在決戰前夜,忽降大雨,田野、道路泥濘,兵馬難行。法國援軍無法趕到,致使拿破崙大敗,從此被流放至死。嚴寒冷凍害:1941年希特勒進攻蘇聯,11月初遭遇寒潮襲擊,12月4日莫斯科氣溫降到零下30℃以下,汽油凝固,致使德軍坦克開不動,大炮瞄準鏡失效;士兵沒有禦寒準備,凍傷有11萬人。蘇軍利用這一有利天時大舉反攻,德寇兵力損失約110萬人以上,最後以失敗告終。大霧害:1776年8月29日,美國獨立戰爭,華盛頓在紐約附近抵抗英軍,遭到挫折,被圍困,正在危急之時,遇上晚間大霧。華盛頓乘大霧逃走,死裡逃生。此後在12月才扭轉戰局。瘴氣疫病害:抗日戰爭時期,日軍10多萬人從緬甸進攻雲南,被怒江天險阻於滇西一隅,日軍官兵患瘴氣疫病,使半數日軍不戰而亡。

交通影響

海、陸、空交通都受風、濃霧、能見度、暴雨、冰雪、雷暴、積水等氣象條件的影響,海霧能使客船、商民漁船和艦艇等有偏航、觸礁、擱淺、相撞的危險。據統計,日本1948年至1953年的6年中發生的910次海損事故中,由於濃霧及低氣壓的暴風天氣而引起的占總數的60%;能見度差易使飛機產生偏航和迷航,降落時影響安全著陸;暴雨可引起洪水災害,成昆鐵路段1988年共發生水害32起,其中鐵路中斷19次,嚴重地威脅著鐵路運輸的安全;1989年2月下旬,南京市因降大到暴雪,停髮長、短途公共汽車24多個班次, 6000多名旅客滯留車站,飛機場關閉5天。 另外,高溫、雨、雪等天氣往往使交通事故增多。總之,氣象對交通影向是多方面的,為了保障安全,除進一步完善航空和海洋氣象學外,還需要開展多方面的專業氣象技術研究。
霧

工業影響

氣象對工業生產的影響是非常廣泛的。無論是廠址的選擇、廣房的設計,還是原料儲存、製造、產品保管和運輸等各環節,都受溫度、濕度、降水、風、日射等氣象條件的影響。特別是災害性天氣,如熱帶風暴和颱風、暴雨洪水、輸電線路中斷或廠房、設備損壞,倉庫被淹以及工人傷亡、不能上班等;由乾旱引起供水不足; 雷電等引起火災;低溫造成的水管和輸油管凍裂及其他凍害;高溫低濕容易誘發火災和爆炸;高溫高濕易造成原材料等的腐蝕、霉爛,以及影響工人的身體健康和生產效率等, 這些都直接或間接的影響著工業生產。有人通過調查分析得出,高溫時節的工傷事故多於其他時節;當棉紡廠車間內溫度、濕度突然下降時,棉紗斷頭增多。據河北省滄州地區氣 象局的調查研究,海鹽的生產,不僅受到降水天氣的影響。 而 且也受到溫度的影響。當冷空氣侵襲時,日降溫大於8℃,且最低氣溫在5℃以下時,可產生芒硝,減少產鹽 量;當最高氣溫大於33℃,相對濕度在30%以下,風速在8米/秒以上時,由於蒸發量增大,迅速改變滷水比重,容易產生氯化鎂,影響鹽的產量。總之,氣象影響著工業生產的方方面面。

氣象服務

暴雨是我國的主要氣象災害之一。據了解,這一年汛期,我國暴雨災害多發頻發,區域性暴雨過程多,突發性、局地性暴雨點多面廣,部分地區降水強度大、致災損失重,在華北、西北等傳統乾旱區也發生了多次暴雨災害,給當地經濟社會發展和人民生命財產安全造成嚴重影響。針對這一年的暴雨災害,各級氣象部門高度重視,強化監測預警服務,取得了很好的防災減災效益。水浸街、“積水潭”、城市“看海”,面對頻頻襲擾百姓的暴雨,氣象服務該如何跟進?
2012年9月24日,暴雨災害防禦氣象服務交流研討會在京召開,40餘名來自國家氣象中心、國家氣候中心以及北京、河北、廣東、甘肅、深圳等省(區、市)的氣象專家共聚一堂,交流各地暴雨災害防禦氣象服務的典型經驗和做法,探討如何進一步提升暴雨災害防禦氣象服務能力。中國氣象局副局長許小峰、矯梅燕出席會議。
許小峰表示,氣象部門要認真梳理氣象服務面臨的新形勢,圍繞防災減災工作需求,從預報服務的組織管理、業務技術等方面凝練總結各地暴雨災害防禦氣象服務好的做法和經驗,要認真分析存在的薄弱環節,抓住機遇,努力予以改進和完善;要進一步加強預警信息發布、暴雨災害風險評估,防災減災科普宣傳等工作;要以推進氣象現代化建設和基層氣象機構綜合改革為契機,把氣象防災減災工作推上新台階。
矯梅燕指出,在新形勢下,防災減災氣象服務的社會屬性越來越強,要強化認識,轉變思路,努力適應外部需求,更多地將氣象預警信息發布與政府防災減災行動結合起來。一要苦練“內功”,圍繞需求,進一步提高災害易發區,脆弱區和敏感區的長、中、短期、短時臨近預報預警和實時監測能力,努力提高預報預警準確率和針對性,在當前預報能力有限的情況下,要特彆強化實時監測預警服務;二要努力完善外部機制,要在政府支持協調下,充分利用社會資源,以推動國家突發事件預警信息發布系統建設為抓手,建立多手段的氣象預警信息發布渠道和快速發布機制,擴大預警信息的覆蓋面和時效性;三要進一步完善氣象災害風險評估預警業務,實現災害性天氣預報向氣象災害影響預報的延伸,提高防災減災氣象服務的針對性。

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