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            1、天氣預報簡史?

            1853~1856年,為爭奪巴爾干半島,沙皇俄國同英法兩國爆發了克里木戰爭,結果沙俄戰敗,正是這次戰爭,導致了天氣預報的出現。 這是一場規模巨大的海戰,1854年11月14日,當雙方在歐洲的黑海展開激戰時,風暴突然降臨,最大風速超過每秒30米,海上掀起了萬丈狂瀾,使英法艦隊險些全軍覆沒。事后,英法聯軍仍然心有余悸,法軍作戰部要求法國巴黎天文臺臺長勒佛里埃仔細研究這次風暴的來龍去脈。那時還沒有電話,勒佛里埃只有寫信給各國的天文、氣象工作者,向他們收集1854年11月12~16日5天內當地的天氣情報。他一共收到250封回信。勒佛里埃根據這些資料,經過認真分析、推理和判斷,查明黑海風暴來自茫茫的大西洋,自西向東橫掃歐洲,出事前兩天,即11月12日和13日,歐洲西部的西班牙和法國已先后受到它的影響。勒佛里埃望著天空飄忽不定的云層,陷入了沉思:“這次風暴從表面上看來得突然,實際上它有一個發展移動的過程。電報已經發明了,如果當時歐洲大西洋沿岸一帶設有氣象站,及時把風暴的情況電告英法艦隊,不就可避免慘重的損失嗎?” 于是,1855年3月19日,勒佛里埃在法國科學院作報告說,假如組織氣象站網,用電報迅速把觀測資料集中到一個地方,分析繪制成天氣圖,就有可能推斷出未來風暴的運行路徑。勒佛里埃的獨特設想,在法國乃至世界各地引起了強烈反響。人們深刻認識到,準確預測天氣,不僅有利于行軍作戰,而且對工農業生產和日常生活都有極大的好處。由于社會上各方面的需要,在勒佛里埃的積極推動下,1856年,法國成立了世界上第一個正規的天氣預報服務系統。 16世紀以前,人們只能根據肉眼觀測到的天象物象來判斷天氣或氣候的變化,隨著科學觀天測云經驗的積累,一些有預示性的云天現象被編成諺語而流傳,如“朝霞不出門,晚霞行千里”“東虹日頭西虹雨”等,今天,這些諺語在我國農村仍然廣為流傳。 17世紀中葉,意大利人托里拆利發明了氣壓表,氣象觀測進入到應用儀器階段,隨著氣象站的建立和氣象理論的發展,出現了根據當地氣象資料演變規律來預測未來天氣的單站預報方法。 100多年前,隨著電報和探空氣球的出現,地面和高空的氣象報告可以被較快地傳遞和集中,歐洲出現了天氣圖。 19世紀后半葉,英法等國一些科學家開始用分析天氣圖來制作天氣預報。1857年荷蘭人白貝羅發現了風壓定律;1917年至1928年挪威人皮葉克尼斯父子和瑞典人貝吉龍等創立了氣團、鋒面的學說;1937年至1939年美籍瑞典人羅斯貝創立了大氣長波理論,使天氣圖預報方法由淺入深日臻成熟。 現在,計算機及航天應用技術的日趨成熟使得天氣預報科技水平達到更高層次。


            2、登陸我國臺風特征?

                   政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第一工作組第四次評估報告指出,自1970年代以來,全球呈現出熱帶氣旋強度增大的趨勢,這與觀測到的熱帶海表面溫度升高相一致。 大量的氣候模式模擬結果也表明,隨著熱帶海表面溫度的進一步升高,未來熱帶氣旋(包括臺風和颶風)可能會變得更強,風速更大/降水更強。 西北太平洋的熱帶氣旋(臺風),特別是登陸我國臺風的變化趨勢如何,更為我國政府決策者、公眾和科學界所關注。上海市氣象局利用目前國際最新研究成果,應用中國氣象局《臺風年鑒》等權威資料數據,針對全球變暖背景下登陸我國的臺風變化情況進行了深入研究。通過對自1949年來登陸我國臺風的數量/時間/強度及登陸路徑等的分析表明,近半個多世紀以來,在我國登陸的臺風表現出以下主要特征: (一) 登陸臺風數量沒有明顯的變化趨勢 1949-2006年期間,共有522個熱帶氣旋登陸我國,年均9個,登陸頻次略有減少趨勢:但達到臺風級別的并沒有明顯的增多或者減少變化趨勢/登陸我國的熱帶氣旋和臺風數量僅表現出明顯的年際變化和年代際變化,可分成3個偏少階段和2個偏多階段。偏少階段分別是1949-1955年,1968-1983年和1995-2006年;偏多階段為1958-1967年和1984-1995年。 (二) 臺風登陸地點趨于集中   1949年-1981年,登陸和影響我國的熱帶氣旋主要集中在華南沿海和海南島地區;而1982年至今仍主要集中在華東沿海及臺灣島地區,在北緯37度以北和20度疑以南均有減少趨勢??傮w來看,近五十多年來,我國熱帶氣旋的最北登陸位置呈現為較明顯的逐年南落,并向北緯25度靠近;而最南登陸位置則與之相反,呈逐年北上且也向北緯25度靠近的趨勢。臺風登陸區域更為集中,北緯25度福附近的東南沿海成為臺風登陸的主要區域。因此,這一區域遭受登陸臺風襲擊的危險明顯增大。 (三) 臺風登陸時段趨于集中 我國熱帶氣旋登陸季節的持續時間平均約4個月,最短不到一個月,最長可達半年。統計表明,近五十多年來,我國熱帶氣旋登陸季節的持續時間縮短了近一個月,臺風的登陸時段趨于集中。 (四) 登陸臺風強度逐年增強 根據1949年以來的臺風資料分析,以熱帶氣旋的中心氣壓表示其強度,結果顯示我國的熱帶氣旋在登陸時的強度有逐年增加的趨勢,并且在登陸臺風中強度較強的熱帶氣旋所占比重也呈逐年增加的趨勢。


            3、什么是天氣圖?

                   天氣圖是指填有各地同一時間氣象要素的特制地圖。在天氣圖底圖上,填有各城市、測站的位置以及主要的河流、湖泊、山脈等地理標志。氣象科技人員,根據天氣分析原理和方法進行分析,從而揭示主要的天氣系統,天氣現象的分布特征和相互的關系。天氣圖是目前氣象部門分析和預報天氣的一種重要工具。天氣圖分地面天氣圖及高空天氣圖,主要層次如850百帕、700百帕、500百帕、300百帕、200百帕等天氣圖,同一時刻上、下層次配合,可了解天氣系統的三度空間結構,根據需要可選用不同范圍的天氣圖,在我國通常用歐亞范圍的天氣圖,有時也用北半球范圍,或低緯度(30°N ─30°S)圖或某一省,地區范圍的小圖作輔助分析用。


            4、動力學預報與統計預報的結合

                   數值預報是根據動力學中的議程計算出來的,所以也稱動力學預報。只要給出起始時刻的各層天氣圖資料,就可以確定未來任何時刻壓、溫、濕、風等分布的情況。這種預報在數學上也稱作確定論預報。統計預報是以概率論作基礎,預報量與預報因子的回歸方程所示關系,在概率論上已達到某種置信的程度,因此,在大多數情況下,如果預報因子出現,預報量也就出現。但并不能保證在任何時候都這樣。從預報上講,確定論最理想,但目前還達不到這一步,不過統計預報方法仍是很有用處的。氣象員應該將這兩類預報方法結合起來作用,預報效果就會好些。 預報是根據現在推論未來,所以在統計預報方法中,預報因子的選擇都是取起始時刻或過去時刻的氣象參數。但有一些預報量同它出現時刻的氣象條件關系最密切,例如,就降水來說,它與降水出現時刻的上升運動強弱和空氣中水汽含量大小的關系最密切,所以選擇雨量的預報因子,最好取在預報時刻的因子,這時預報因子本身也是個預報量。有了動力學預報以后,從動力學預報得出各地各高度上壓、溫、濕和u,v,w三個風速分量預報值,并且從這些基本物理量還可算出其他許多物理量(如溫度平流、渦度平流、水汽輸送通量、穩定度指數等等)。將這些由機器給出的、預報時刻的物理參量與要求預報的量求出統計關系式。求法與圖所講的程序相同。這種由動力學預報方法和統計預報方法相結合的方法,稱作由動力學預報模式得出的統計預報,簡稱MOS。近二、三年好幾個國家已采用這種預報方法,由這個方法可以作出各地的24小時最高、最低氣溫預報,12~36小時各地降水量預報,各地能見度、云量和低云高度的預報,以及某種災害性天氣(如大風、暴雨、強雷暴)出現與不出現的判別預報。這類預報都是直接從電子計算機作出的。所以電子計算機在作出各種天氣形勢預報圖的同時,也給出全國選定臺站的前述諸氣象要素的預報。國家氣象中心將天氣形勢預報圖和MOS預報傳給各級氣象臺站。臺站氣象員將MOS預報和當地所作的預報結合起來,作出較準確的預報。天氣形勢預報和MOS預報的結合可能是今后國家氣象中心預報業務一個有希望的方向。


            5、兩種不同的災害征兆——厄爾尼諾和拉尼娜

            這兩種災害源于一個特殊的地理條件,這就是赤道太平洋東部存在一片遼闊的冷水洋面。這片冷水洋面是一種極其特殊的自然現象。因為,根據太陽輻射有隨緯度升高而減少的分布原理,赤道附近應當是溫度最高的地方,然而這里卻反了過來,出現了低溫洋面,成為低緯度地區最大的冷源(熱匯),所以對大氣環流有極其特殊的影響。 赤道太平洋東部的冷水洋面溫度變化——形成厄爾尼諾和拉尼娜 赤道太平洋東部的冷水洋面是由秘魯冷洋流形成的。只要看看地圖,就會注意到,南半球的洋面遠大于陸面,在南極洲的周圍大西洋、太平洋和印度洋三大洋已經匯成一片遼闊的水域,叫做南大洋。南大洋正是西風盛行帶,這里的洋流是由西向東的繞(南)極流,這支繞極流在廣闊的南大洋浩浩蕩蕩向東流去,然而南美大陸卻南伸到南緯55度左右,其對岸的南極半島卻又北伸到南緯64度附近,于是在這里形成一扇寬度不超過10個緯距的狹窄通道。洋流受到這個陸地門坎的阻攔,使部分水流沿南美西岸凹形的海岸線折而向北,這就是秘魯洋流?!? 秘魯洋流受地球自轉的影響,在向北流動的過程中逐漸向西偏轉,到了赤道附近更由于東風帶的影響,變成了由東向西的南赤道洋流。由于洋流離開海岸,有利于較冷而富于營養的深層海水上涌補充,給浮游生物的發展創造了良好的條件,使這里形成優良的魚場和鳥類的繁殖之地。 但是,每隔幾年,這里的冷水洋面發生升溫現象,這就是厄爾尼諾,它是引發當地許多災害的原因。首先,它影響到深層海水不再上涌,使浮游生物缺乏營養物質而無法生存,魚類與鳥類也隨之缺乏食物大量死亡,成為魚業災害的主要原因;另外,這里本來是雨水很少的干旱地區,這時由于海溫上升,使空氣對流加強,以致暴雨成災。由于這種現象往往在圣誕節前后最為顯著,所以人們叫它厄爾尼諾,即圣嬰的意思?!? 與厄爾尼諾相反,當赤道洋面東部水面溫度更低于常年,而西部水溫高于常年,也能引起災害,這叫做拉尼娜。2007-2008年冬季美國竟出現龍卷風,而中國出現多年不遇的雪災,同赤道大洋西部水溫升高有關?!? 厄爾尼諾與拉尼娜——不可能完全主宰我國的氣候異常 在最近幾十年里厄爾尼諾與拉尼娜頻繁發生,最近的一次是2007年下半年至今在赤道中東太平洋形成的拉尼娜事件。受拉尼娜影響,從2008年1月開始,我國南方地區出現百年一遇的大面積低溫雨雪冰凍災害天氣,造成巨大損失。1997-1998年與1982-1983年是影響很大的兩次,特別是1997-1998年在厄爾尼諾之后還發生一次強大的拉尼娜。1997年6月開始,南美厄瓜多爾、秘魯、巴西、智利與阿根廷的北部都暴雨成災,使這里的干旱荒漠變得生態繁榮;而在赤道太平洋西部的印尼與澳大利亞則出現多年不遇的旱災,熱害頻繁,多處地方高溫打破紀錄,澳大利亞的黑德蘭港和曼多拉鎮還出現46℃的高溫?!? 全球天氣是由三大濤動的相互影響組成的,三大濤動構成了全球大氣環流的總體圖象。這三大濤動就是北太平洋副熱帶高壓與阿留申低壓組成的北太平洋濤動、北大西洋副熱帶高壓與冰島低壓組成的北大西洋濤動、赤道太平洋東部高壓與西部低壓組成的南方濤動。這三大濤動不但相互影響,而且每個濤動具有蹺蹺板式的氣壓變化,即其一個成員升壓就伴隨著另一成員的降壓,相反,其中一個減壓就有另一個升壓。 厄爾尼諾現象發生在南方濤動的東太平洋高壓區,所以它就通過南方濤動而同大氣環流聯系起來。每當厄爾尼諾發生時,南方濤動的蹺蹺板關系就發生倒轉:原來在赤道太平洋的西部印尼與澳大利亞一帶的低壓區變弱了,甚至變成高氣壓,這就使得這里原本降水很多的氣候變得干旱少雨;相反,東太平洋的高氣壓則變成低氣壓,使這里原本干旱的氣候變成潮濕多雨。于是厄爾尼諾把赤道太平洋聯成一個整體,而且還同大氣環流的變化密切相關。人們把它們統叫做ENSO,即厄爾尼諾與南方濤動的英文縮寫。 中國并不位于ENSO的中心區,而是位于它的邊緣地區,中國每年的氣候是同冬季風與夏季風的交替與相互作用有關的。厄爾尼諾主要是通過夏季風影響我國,冬季風并不受厄爾尼諾的直接影響,所以厄爾尼諾不可能完全主宰我國的氣候異常。在強大的厄爾尼諾影響下,我國的冬春季副熱帶高壓可能異常發達,直接影響我國冬季的多雨現象。 現在全球增溫已經十分明顯,增溫的中心是在南北兩個極區,這里增溫的幅度達到全球平均幅度的兩倍。2007年北冰洋的冰雪面積最小時只有300萬平方公里,約為北冰洋總面積的1/7,南極洲冰雪也在消融。其結果,極區與赤道之間的溫度差必將明顯減少,影響西風的強度,進而使繞極洋流的強度減少和位置北移,秘魯洋流也將因此受到影響;溫度升高又會使副熱帶高壓加強,高壓區海水蒸發加快,有利于溫鹽洋流加強。這許多現象起著不同的作用,是厄爾尼諾現象增加的原因。但其中有些作用是相反的,所以對厄爾尼諾的影響究竟如何,還需要專門的研究。


            6、什么是天氣預報?天氣預報有哪幾種?

            天氣預報就是對未來時期內天氣變化的預先估計和預告。 “天有不測風云”,這句話充分說明了天氣預報的難度。隨著科學技術的發展,天氣預報的準確率在不斷提高,人們根據天氣預報,可以適時安排生產和生活,使氣象為國民經濟建設服務,減少氣象災害的損失。 天氣預報是根據大氣科學的基本理論和技術對某一地區未來的天氣作出分析和預測,這是大氣科學為國民經濟建設和人民生活服務的重要手段,準確及時的天氣預報有利于經濟建設、國防建設的趨利避害。保障人民生命財產安全等方面有極大的社會和經濟效益,天氣預報的時限分:1—2天為短期天氣預報,3—15天為中期天氣預報,月、季為長期天氣預報,1—6小時之內則為短時預報(臨近預報)天氣預報的主要方法,目前有天氣學方法以天氣圖為主,配合氣象衛星云圖、雷達圖等資料來制作天氣預報;數值天氣預報以計算機為工具,通過解流體力學,熱力學,動力氣象學組成的預報方程,來制作天氣預報;統計預報,以概率論數理統計為手段作天氣預報。以上各種有時互相配合、綜合應用,并廣泛采用計算機作為工具。


            7、什么是雷達?

            雷達概念形成于20世紀初。雷達是英文radar的音譯,意為無線電檢測和測距,是利用微波波段電磁波探測目標的電子設備。


            7、 自己能測知臺風中心在何處嗎?

            假如你無法得到臺風警報,根據臺風將來臨的預兆觀察,確知臺風已到, 這時有一個方法可以知道臺風中心在什么方向:請你站在空曠地方,以背對風, 那么在左手前方就是臺風中心所在的方向。 知道了臺風中心所在的方向以后,可以根據風力的大小,估計距離臺風中心的遠近, 假如風力只有6級左右(每秒12公尺),那么你是在臺風的邊緣,要是風力有11、 12級(每秒30到35公尺左右),那么你距離中心就很近了。



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