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文檔簡介
天氣預(yù)報(bào)是如何制作的第1頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六天氣預(yù)報(bào)的制作過程常見氣象術(shù)語與名詞解釋四季與天氣預(yù)報(bào)時(shí)段的劃分氣溫、氣壓、濕度和風(fēng)臺風(fēng)、衛(wèi)星云圖新一代天氣雷達(dá)預(yù)報(bào)產(chǎn)品解釋第2頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六天氣預(yù)報(bào)的制作首先,是各種氣象資料的收集。每日同一時(shí)間,各地氣象站將地面常規(guī)觀測的溫、壓、濕、風(fēng)等氣象信息,高空探測網(wǎng)也將對流層與平流層的變化信息傳遞過來,再加上氣象衛(wèi)星和天氣雷達(dá)收集到的資料,它們被電傳到國家氣象中心,作為天氣預(yù)報(bào)員制作預(yù)報(bào)的“原材料”。第3頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六
建立地面氣象觀測是一項(xiàng)非常重要的工作,它是整個(gè)氣象工作的基礎(chǔ),是氣象臺站掌握當(dāng)?shù)靥鞖鈱?shí)況,索取氣象資料的主要手段。在我國,從平原到山區(qū),從沙漠到海島,已經(jīng)建立起了數(shù)千個(gè)氣象臺站,我省有123個(gè)。把全國這些氣象臺站的氣象資料收集在一起,就可以了解中國范圍內(nèi)的天氣、氣候狀況。
地面氣象觀測的內(nèi)容很多,包括氣溫、氣壓、空氣濕度、風(fēng)向風(fēng)速、云、能見度、天氣現(xiàn)象、降水、蒸發(fā)、日照、雪深、地溫、凍土、電線結(jié)凍等。下面還要向大家介紹一些基本的觀測項(xiàng)目。
地面觀測資料第4頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六地面觀測場第5頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六自動(dòng)觀測站第6頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六高空氣象觀測
測量近地面到30公里甚至更高的自由大氣的物理、化學(xué)特性的方法和技術(shù)。測量項(xiàng)目主要有氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)向和風(fēng)速,還有特殊項(xiàng)目如大氣成份、臭氧、輻射、大氣電等。測量方法以氣球攜帶探空儀升空探測為主。觀測時(shí)間主要在北京時(shí)7時(shí)和19時(shí)兩次,少數(shù)測站還在北京時(shí)1時(shí)和13時(shí)增加觀測,有的測站只測高空風(fēng)。此外其他不定時(shí)探測內(nèi)容有2公里以下范圍的大氣狀況的邊界層探測、測量特殊項(xiàng)目的氣象飛機(jī)探測和氣象火箭探測等。
第7頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六氣象氣球
用橡膠或塑料制成的球皮,充以氫氣、氮?dú)獾缺瓤諝廨p的氣體,能攜帶儀器升空進(jìn)行高空氣象觀測的觀測平臺。氣球的大小和制作材料由它們的用途來確定,主要有以下幾種:
測風(fēng)氣球(1)測風(fēng)氣球氣象上稱小球,用橡膠制作,球皮重約30克,主要用于經(jīng)緯儀測風(fēng)或邊界層探空,最大升空高度在10-15公里。
(2)探空氣球用橡膠或氯丁乳膠制作,球皮重0.8─2.0千克,攜帶1千克儀器升速為5─6米/秒,最大升空高度可達(dá)30公里。是日常高空觀測使用的氣球。測風(fēng)氣球第8頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六
其次,是制作天氣圖。人們按照專門規(guī)定的數(shù)字和符號把收到的同一時(shí)間各地的氣象觀測記錄填在一張圖上,這種圖就叫天氣圖。天氣圖就好像醫(yī)生給病人拍的X光片,它反映出各地天氣情況。經(jīng)過特殊訓(xùn)練的預(yù)報(bào)員對天氣圖進(jìn)行分析研究,再結(jié)合一些衛(wèi)星云圖資料、雷達(dá)回波資料等,可以初步了解天氣系統(tǒng)的演變過程。第三,是分析天氣圖。天氣預(yù)報(bào)員通過分析天氣圖,運(yùn)用一些氣象學(xué)理論和預(yù)報(bào)實(shí)踐中總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn),再結(jié)合我國天氣、氣候特征對天氣形勢進(jìn)行分析。首先是作出天氣形勢預(yù)報(bào),如24小時(shí)內(nèi)是否會有降水,然后在此基礎(chǔ)上過渡到具體天氣預(yù)報(bào),如降水的地點(diǎn)及多少。第9頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六地面實(shí)況圖分析第10頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六高空實(shí)況圖分析(500hpa)第11頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六
第四,是用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。根據(jù)大氣的實(shí)際情況,通過計(jì)算求解描寫天氣演變的方程組,預(yù)報(bào)未來天氣,這種方法被稱為數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。它已逐漸成為天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)。國家氣象中心擁有全國最先進(jìn)的巨型計(jì)算機(jī),運(yùn)用這種計(jì)算能力為每秒數(shù)千億次的計(jì)算機(jī),未來天氣很快就被“算”出來。第五,是進(jìn)行天氣會商。天氣預(yù)報(bào)的方法很多,可謂“八仙過海,各顯神通”。用這么多方法做出來的預(yù)報(bào)不可能完全一致。這就需要根據(jù)最新資料進(jìn)行“會診”。天氣會商就是讓各種意見充分發(fā)表,互相啟發(fā),達(dá)成一致,做出最后的天氣預(yù)報(bào)結(jié)論。最后,是制作電視節(jié)目。天氣預(yù)報(bào)結(jié)論做出后,怎樣讓社會各界了解呢?在國家氣象中心有個(gè)影視制作中心,每天準(zhǔn)時(shí)完成天氣預(yù)報(bào)節(jié)目的制作。預(yù)報(bào)結(jié)論被改寫得通俗易懂后,由氣象小姐、先生們向觀眾述說,同時(shí)還配有各種天氣符號及生動(dòng)的天氣情況畫面。這就是我們從電視上看到的天氣預(yù)報(bào)節(jié)目了。第12頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六常用氣象符號晴晴到多云多云陰?。嚕┯曛杏晷⊙╈F大雨大到暴雨雷陣雨雨夾雪中雪大到暴雪
冰雹霜凍東風(fēng)西風(fēng)南風(fēng)北風(fēng)第13頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六常見氣象術(shù)語及名詞解釋天氣與氣候
天氣是指短時(shí)間(幾分鐘到幾天)發(fā)生的氣象現(xiàn)象,如雷雨、冰雹、臺風(fēng)、寒潮、大風(fēng)等。
氣候是指長時(shí)期內(nèi)(月、季、年、數(shù)年、數(shù)十年和數(shù)百年等)天氣的平均或統(tǒng)計(jì)狀況,通常由某一時(shí)段的平均值以及距平均值的離差(距平值)表征,主要反映一個(gè)地區(qū)的冷、暖、干、濕等基本特征。第14頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六山東氣候概況氣溫:
本省氣候?qū)倥瘻貛Ъ撅L(fēng)氣候類型。降水集中,雨熱同季,春秋短暫、冬夏較長。年平均氣溫11.2℃~14.4℃,由東北沿海向西南內(nèi)陸遞增。魯中山區(qū)的沂源及膠東半島(除煙臺、威海、萊州外)年平均氣溫低于12.0℃,半島東端的榮城、文登和成山頭最低為11.2℃。魯西南在13.7℃以上,濟(jì)南市最高為14.4℃。全省以一月份最冷,平均溫度-4.4℃~-0.6℃。最熱月一般出現(xiàn)在七月,但半島東部、東南沿海,受海洋影響,最熱月在八月,平均氣溫比七月份高0.4~3.7℃。7月平均溫度23.6℃~27.4℃,由東向西遞增。極端最低氣溫在-14.2℃~-26.8℃之間,極端最高氣溫34.0℃~43.0℃。
春季天氣溫和,干早少雨;秋季天氣晴爽,冷暖適中。第15頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六年平均氣溫
全省年平均氣溫基本遵循由西南向東北遞減的分布規(guī)律,地區(qū)差別不大,多數(shù)都在13℃左右。濟(jì)寧、菏澤的南部地區(qū)和濟(jì)南、棗莊都在14℃以上;半島的丘陵地區(qū)最低為11.4~11.9℃;魯北和半島丘陵地區(qū)以外的地區(qū)基本在12.0~12.9℃之間;其它地區(qū)一般為13.0~13.9℃。第16頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六平均氣溫年變化
山東各地平均氣溫年變化均為單峰型。從1月至7月,各地氣溫逐漸升高,8月以后,逐月下降。冬季氣溫最低,最冷月出現(xiàn)在1月。夏季氣溫最高,魯東南沿海地區(qū)最熱月出現(xiàn)在8月,其它地區(qū)出現(xiàn)在7月。第17頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六降水
年平均降水量一般在500~900毫米之間,由西北向東南遞增。魯西北和黃河三角洲在600毫米以下,而魯南魯東,一般在800~900毫米。降水季節(jié)分布很不均衡,夏季最多,各地多在350~550毫米之間,約占全年降水量60%~70%,易形成洪澇。冬季最少,僅14~50毫米,占全年降水量5%左右。春季降水一般70~140毫米,秋季降水一般70~190毫米。冬、春及晚秋易發(fā)生旱象。災(zāi)害
自然災(zāi)害常有發(fā)生,其中以旱、澇、風(fēng)、雹對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響最大。如1983年全省受災(zāi)面積6000多萬畝,其中旱災(zāi)占76%,水災(zāi)占3%,風(fēng)災(zāi)和雹災(zāi)約占14%。第18頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第19頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第20頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第21頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第22頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第23頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六四季的劃分
春、夏、秋、冬稱為四季。四季的劃分有不同的標(biāo)準(zhǔn)。
天文學(xué)上以春分(3月1日前后)、夏至(6月22日前后)、秋分(9月23日)、冬至(12月21日前后)分別作為四季的開始。中國古籍上多用立春(2月4日前后)、立夏(6月5日前后)、立秋(8月8日前后)與立冬(11月8日前后)作為四季的開始。氣候統(tǒng)計(jì)上,因一般以1月份為最冷月,7月份為最熱月,故以陽歷3、4、5月份為春季,6、7、8月份為夏季,9、10、11月份為秋季,12、1、2月份為冬季。這種四季的分法,較適宜于四季分明的溫帶地區(qū)。
1934年中國學(xué)者張寶坤結(jié)合物候現(xiàn)象與農(nóng)業(yè)生產(chǎn),他提出以候(每五天為一候)平均氣溫劃分為:春季(3至5月,10~22℃
)夏季(6至8月,≥22)秋季(9至11月,22~10℃)冬季(12至2月,≤10℃)
第24頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六天氣預(yù)報(bào)可分為短時(shí)、短期、中期、長期四種。1—6小時(shí)之內(nèi)則為短時(shí)預(yù)報(bào)(臨近預(yù)報(bào));1—2天為短期天氣預(yù)報(bào);3—15天為中期天氣預(yù)報(bào);月、季為長期天氣預(yù)報(bào)(逐步回歸、子集回歸、典型回歸、方差分析、氣候概率、形勢相似等)在短期預(yù)報(bào)中,
“今天白天”是指上午8:00到晚上20:00;“今天夜間”是指晚上20:00到次日早上8:00?!敖褚沟矫魈臁笔侵竿砩?0:00到次日20:00。第25頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六常見的觀測項(xiàng)目氣溫的測量氣溫是衡量空氣冷熱程度的量,通常用攝氏溫標(biāo)表示。地面氣溫一般指距地面1.25—2.0米處的大氣溫度。測量時(shí),為了防止太陽輻射對觀測值的影響,測溫儀器必須放在百葉箱或防輻射罩內(nèi),并且還要滿足測量元件有良好的通風(fēng)條件。
第26頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六測量氣溫的儀器
玻璃溫度計(jì):
感應(yīng)部分是一個(gè)充滿液體的玻璃球或柱,與感應(yīng)部分相連的示度部分是一端封閉、粗細(xì)均勻的玻璃毛細(xì)管,測溫液體通常用水銀、酒精或甲苯等。由于玻璃球內(nèi)液體的熱脹系數(shù)遠(yuǎn)大于玻璃,毛細(xì)管中的液柱會隨溫度變化而升降。常用的玻璃溫度計(jì)有最高溫度表,最低溫度表和干濕球溫度表。第27頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六
最高最低氣溫:
一天中,最高氣溫一般出現(xiàn)在午后2-3點(diǎn),最低氣溫則出現(xiàn)在日出前后。因?yàn)橛绊憵鉁厝兆兓母疽蛩厥翘栞椛?,直接因素卻是地面輻射??諝庵械母鞣N氣體只能直接吸收14%左右的太陽輻射,而43%左右的太陽輻射被地面吸收。地面吸收了太陽輻射熱量后,再放出去烘熱空氣,所以氣溫最高值出現(xiàn)的時(shí)間要比太陽輻射最強(qiáng)的時(shí)間推后一些。同理,太陽下山后,空氣和地面都同時(shí)失去了太陽光熱的供應(yīng),開始不斷地散失熱量,氣溫也就不斷降低,到第二天清晨,地面溫度下降到最低值。日出以后,地面直接吸收太陽輻射熱量又使溫度逐漸增高,所以一般在日出前后空氣溫度最低。第28頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六氣壓
氣壓是大氣壓強(qiáng)的簡稱,空氣是有重量的,氣壓就是單位面積上從地面直至大氣頂?shù)拇怪睔庵闹亓?。氣象部門采用百帕作為氣壓單位,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓就是1003.25百帕。歷史上也曾用毫巴(即千分之一巴)和毫米水銀柱作為氣壓單位,其換算關(guān)系如下:
1百帕=1毫巴=3/4毫米水銀柱氣壓是不斷變化的,氣壓的高低與空氣密度、溫度和濕度有關(guān)。在水平方向上,各地的氣壓常常是不一樣的,這些不同的氣壓構(gòu)成了一個(gè)氣壓場。氣壓場隨著高度和合時(shí)間也是不斷變化的,分析其變化情況是制作天氣預(yù)報(bào)的重要依據(jù)。氣象臺通常分析的是世界時(shí)02、08、14和20時(shí)的地面天氣圖和高空天氣圖,地面天氣圖反映的是海平面氣壓場的情況,高空天氣圖主要反映的是1500米、3000米和5500米等高度的氣壓場情況,對應(yīng)的分別是850百帕、700百帕和500百帕高空天氣圖。
第29頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六濕度的測量
濕度表示空氣中水汽的含量或干濕程度,在氣象觀測中常用水汽壓、相對濕度和露點(diǎn)溫度三種物理量表示。
1)水汽壓(e):是水汽在大氣總壓力中的分壓力。它表示了空氣中水汽的絕對含量的大小,以毫巴為單位??諝馕账幸欢ㄏ蘖?,達(dá)到了限量就不再吸收,這個(gè)限量叫“飽和點(diǎn)”??諝庵兴_(dá)到飽和點(diǎn)時(shí)的水汽壓,稱為飽和水汽壓(或稱最大水汽張力)。飽和水汽壓是溫度的函數(shù),隨溫度升高而增大。在同一溫度下,純冰面上的飽和水汽壓要小于純水面上的飽和水汽壓。
第30頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六2)相對濕度(rh):濕空氣中實(shí)際水汽壓e與同溫度下飽和水汽壓E的百分比,即
rh=(e/E)*100%
相對濕度的大小能直接表示空氣距離飽和的相對程度??諝馔耆稍飼r(shí),相對濕度為零。相對濕度越小,表示當(dāng)時(shí)空氣越干燥。當(dāng)相對濕度接近于100%時(shí),表示空氣很潮濕,越接近于飽和。
3)露點(diǎn)(或霜點(diǎn))溫度:指空氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下,冷卻到飽和時(shí)的溫度。形象地說,就是空氣中的水蒸氣變?yōu)槁吨闀r(shí)候的溫度叫露點(diǎn)溫度。露點(diǎn)溫度本是個(gè)溫度值,可為什么用它來表示濕度呢?這是因?yàn)?,?dāng)空氣中水汽已達(dá)到飽和時(shí),氣溫與露點(diǎn)溫度相同;當(dāng)水汽未達(dá)到飽和時(shí),氣溫一定高于露點(diǎn)溫度。所以露點(diǎn)與氣溫的差值可以表示空氣中的水汽距離飽和的程度。
第31頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六測定濕度的儀器常用的有干濕球溫度表,毛發(fā)濕度表(計(jì))和電阻式濕度片等。
a)干濕球溫度表:用一對并列裝置的、形狀完全相同的溫度表,一支測氣溫,稱干球溫度表,另一支包有保持浸透蒸餾水的脫脂紗布,稱濕球溫度表。當(dāng)空氣未飽和時(shí),濕球因表面蒸發(fā)需要消耗熱量,從而使?jié)袂驕囟认陆怠Ec此同時(shí),濕球又從流經(jīng)濕球的空氣中不斷取得熱量補(bǔ)給。當(dāng)濕球因蒸發(fā)而消耗的熱量和從周圍空氣中獲得的熱量相平衡時(shí),濕球溫度就不再繼續(xù)下降,從而出現(xiàn)一個(gè)干濕球溫度差。干濕球溫度差值的大小,主要與當(dāng)時(shí)的空氣濕度有關(guān)。空氣濕度越小,濕球表面的水分蒸發(fā)越快,濕球溫度降得越多,干濕球的溫差就越大;反之,空氣濕度越大,濕球表面的水分蒸發(fā)越慢,濕球溫度降得越少,干濕球的溫差就越小。當(dāng)然,干濕球的溫差的大小還與其他一些因素有關(guān),如濕球附近的通風(fēng)速度、氣壓、濕球大小、濕球潤濕方式等有關(guān)??梢愿鶕?jù)干濕球溫度值,并將一些其它因素考慮在內(nèi),從理論上推算出當(dāng)時(shí)的空氣濕度來。干濕球溫度表是當(dāng)前測濕的主要儀器,但不適用于低溫(-10℃以下)使用。第32頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六b)發(fā)濕度表(計(jì)):利用脫脂人發(fā)(或牛的腸衣)具有空氣潮濕時(shí)伸長,干燥時(shí)縮短的特性,制成毛發(fā)濕度表或濕度自記儀器,它的測濕精度較差,毛發(fā)濕度表通常在氣溫低于-10℃時(shí)使用。
第33頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六地面風(fēng)的測量風(fēng)是空氣流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的一種自然現(xiàn)象??諝饬鲃?dòng)有上下流動(dòng)和左右流動(dòng),上下流動(dòng)為垂直運(yùn)動(dòng),也叫對流;左右流動(dòng)為水平運(yùn)動(dòng),也就是風(fēng)。風(fēng)是一個(gè)矢量,用風(fēng)向和風(fēng)速表示。地面風(fēng)指離地平面10─12米高的風(fēng)。風(fēng)速指單位時(shí)間內(nèi)空氣的水平位移,常以米/秒、公里/小時(shí)、海里/小時(shí)表示。1805年英國人F·蒲福根據(jù)風(fēng)對地面(或海面)物體的影響,提出風(fēng)力等級表,幾經(jīng)修改后得下表。目測風(fēng)時(shí),根據(jù)風(fēng)力等級表中各級風(fēng)的特征,即可估計(jì)出相應(yīng)的風(fēng)速。第34頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第35頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六風(fēng)向指風(fēng)吹來的方向,一般用16個(gè)方位或360°表示。以360°表示時(shí),由北起按順時(shí)針方向度量。第36頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六云的觀測云的觀測是以天空中云量多少和陽光強(qiáng)弱來決定的,分晴天、少云、多云、陰天四種情況?!扒纭敝笩o云或云量少于10%?!吧僭啤敝冈屏空糽0%~30%“多云”指云量占40%~70%;“陰
”指云量大于80%;第37頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六降水量的測量在一定時(shí)段內(nèi),從云中降落到水平地面上的液態(tài)或固態(tài)(經(jīng)融化后)降水,在無滲透、蒸發(fā)、流失情況下積聚的水層深度,稱為該地該時(shí)段內(nèi)的降水量,單位為毫米。在氣象上通常用某一段時(shí)間內(nèi)降水量的多少來劃分降水強(qiáng)度。最常用的對降雨的分類方法是按降水量的多少來劃分降雨的等級。根據(jù)國家氣象部門規(guī)定的降水量標(biāo)準(zhǔn),降雨可分為小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨六種。第38頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六降水量標(biāo)準(zhǔn)(24小時(shí))
降雨量強(qiáng)度分級小雨:小于10.0毫米中雨:10.0-24.9毫米大雨:25.0-49.9毫米暴雨:50.0-99.9毫米大暴雨:100.0-249.0毫米特大暴雨:250.0毫米以上降雪量強(qiáng)度分級小雪:2.5毫米以下中雪:2.6-5.0毫米大雪:5.0-10.0毫米暴雪:大于10.0毫米第39頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第40頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六熱帶氣旋
(臺風(fēng))熱帶氣旋是發(fā)生在熱帶洋面上的一種強(qiáng)烈風(fēng)暴,通常統(tǒng)稱為“臺風(fēng)”。按熱帶氣旋中心附近最大平均風(fēng)力將熱帶氣旋劃分為四級:風(fēng)力<8級為熱帶低壓;風(fēng)力8-9級為熱帶風(fēng)暴;風(fēng)力10-11為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴;風(fēng)力>12級為臺風(fēng)或颶風(fēng)。第41頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六視程障礙物現(xiàn)象的觀測
包括霧類(霧、輕霧);沙塵類(沙塵暴、揚(yáng)沙);煙塵類(浮塵、煙幕,霾);吹雪類(吹雪、雪暴)等9種。視程障礙現(xiàn)象是以能見度區(qū)分其輕重程度的,其中霧、沙塵暴和雪暴能見度必須小于1.0公里,其余6種現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)能見度在1.0公里和10.0公里之間。
第42頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六氣象衛(wèi)星
極軌氣象衛(wèi)星的飛行高度一般在800-1500公里左右。由于衛(wèi)星的飛行高度低,因此衛(wèi)星照片分辨率高,圖象清晰。極軌氣象衛(wèi)星環(huán)繞地球的南、北極附近運(yùn)轉(zhuǎn),一顆星從南向北,另一顆星從北向南運(yùn)行。由于地球自轉(zhuǎn),每條軌道穿越赤道的經(jīng)度是各不相同的。地面接收站每天在固定時(shí)間里接收某一軌道的衛(wèi)星云圖,幾條軌道的圖像拼接成區(qū)域云圖,成為預(yù)報(bào)員制作預(yù)報(bào)的重要參考資料。
靜止業(yè)務(wù)環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星在赤道的某一經(jīng)度、約36000公里高度上,它環(huán)繞地球一周約需24小時(shí),幾乎與地球自轉(zhuǎn)同步。從地球上看好象衛(wèi)星是相對靜止的,故又稱為地球靜止衛(wèi)星。
第43頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六衛(wèi)星云圖衛(wèi)星對地球的觀測已經(jīng)成為當(dāng)今世界不可或缺的信息來源。氣象衛(wèi)星從太空不同的位置對地球表面進(jìn)行拍攝,大量的觀測數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星傳回地面工作站,再合成精美的云圖照片。人們既可以接收可見光云圖也可通過使用合適的感光儀器接收到其它波段的衛(wèi)星照片如紅外云圖。目前,電視節(jié)目中通常使用的云圖,就是紅外云圖通過計(jì)算機(jī)處理、編輯而成的假彩色動(dòng)態(tài)云圖畫面。
第44頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六
在黑白紅外衛(wèi)星云圖照片中,我們看到有些地方呈白色,有些地方呈黑色,而另一些地方卻呈灰色等等。那么這些顏色都有些什么含義呢?我們知道,如果地球表面是一片晴空區(qū),衛(wèi)星觀測到的是從地面發(fā)射到太空的紅外輻射信息,衛(wèi)星云圖上表現(xiàn)為黑灰色。黑色越深,表示地面輻射越強(qiáng),天氣越晴好。當(dāng)某地上空為云、雨覆蓋,衛(wèi)星觀測到的則是從云頂發(fā)向太空的紅外輻射,表現(xiàn)為白色或灰白色。白色表示輻射很弱,氣溫很低,云系很厚密,降雨強(qiáng)度也就很大。晴空區(qū)與云雨區(qū)之間的過渡帶通常為深灰、灰、淺灰色云系覆蓋,表示有不同厚度的云而無明顯降水。在電視顯示的衛(wèi)星云圖上,地表和海洋常用綠色和藍(lán)色表示。第45頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六紅外云圖
衛(wèi)星在10.5~12.5微米測量地表和云面發(fā)射的紅外輻射,將這種輻射以圖象表示就是紅外云圖。在紅外云圖上物體的色調(diào)決定其自身的溫度,物體溫度越高,發(fā)射的輻射越大,色調(diào)越暗,紅外云圖是一張溫度分布圖。由于大氣有吸收及物體發(fā)射率不完全為1,衛(wèi)星接收到的紅外輻射要比實(shí)際表面溫度發(fā)射的黑體輻射要小,故嚴(yán)格地說,紅外云圖是一張亮度溫度分布圖。地面的溫度一般較高,呈現(xiàn)較暗的色調(diào);由于大氣的溫度隨高度是遞減的,故云頂高而厚的云,其溫度低呈白的色調(diào)。低云的云頂溫度較高,與地面相近,故在紅外云圖上不容易識別。由于各類云的云頂溫度的差異較大,在紅外云圖上可以識別各種高度的云。此外,地表的溫度隨季節(jié)、緯度、海陸分布及其本身的熱慣量而不同,所以在紅外云圖上的色調(diào)亦不同。在電視顯示的紅外云圖上,地表以綠色表示,以與云相區(qū)分開。
第46頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六紅外云圖第47頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六紅外云圖第48頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第49頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第50頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第51頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第52頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第53頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第54頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六新一代天氣雷達(dá)新一代天氣雷達(dá)能夠及時(shí)、連續(xù)、準(zhǔn)確地探測和測量周圍半徑500KM范圍內(nèi)目標(biāo)的強(qiáng)度變化和位置,能對半徑200KM范圍內(nèi)目標(biāo)的強(qiáng)度進(jìn)行定量測量,對半徑250KM范圍內(nèi)目標(biāo)的風(fēng)場結(jié)構(gòu)和頻譜寬度進(jìn)行準(zhǔn)確測量。它的落成使用后,其優(yōu)越的性能可以在強(qiáng)對流天氣形成前及時(shí)監(jiān)測到其生發(fā)信息,為預(yù)報(bào)員提供全新的客觀化、定量化預(yù)報(bào)依據(jù),從而大大提高我省災(zāi)害性天氣監(jiān)測、預(yù)警能力,促進(jìn)我省減災(zāi)防災(zāi)工作上到一個(gè)新的水平;第55頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六
2002年2月中美合資生產(chǎn)的第9部新一代天氣雷達(dá)在我省安裝并投入使用,它具有大天線、高增益、高發(fā)射功率、寬脈沖寬度、高接收靈敏度等特點(diǎn),能有效地監(jiān)測災(zāi)害性天氣。對臺風(fēng)、暴雨等大范圍降水天氣的監(jiān)測距離不小于400公里,對雹云、龍卷氣旋等小尺度強(qiáng)天氣現(xiàn)象的有效監(jiān)測和識別距離應(yīng)大于150公里。具有良好的定量測量回波強(qiáng)度的性能,定量估測大范圍降水。具有良好的多普勒測速能力,能獲取降水和降水云體中風(fēng)場信息,得到較準(zhǔn)確地徑向風(fēng)場分布的數(shù)據(jù),盡早識別和判斷颮線、龍卷、下?lián)舯┝鞯仍斐娠L(fēng)害的災(zāi)害性天氣和預(yù)測其演變。具有晴空探測能力,獲取風(fēng)暴前環(huán)境場的風(fēng)場信息有助于對強(qiáng)天氣發(fā)生、發(fā)展的預(yù)測,在濕潤季節(jié)應(yīng)能觀測到100公里左右距離范圍內(nèi)的晴空大氣中的徑向風(fēng)場分布。新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)是智能型的探測系統(tǒng),有豐富的應(yīng)用軟件支持對獲取的探測信息進(jìn)行綜合處理,除了實(shí)時(shí)提供降水回波圖像分布的信息外,還具有準(zhǔn)實(shí)時(shí)的對多種災(zāi)害性天氣的自動(dòng)識別、追綜等76種產(chǎn)品。新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)是氣象業(yè)務(wù)運(yùn)行的重要設(shè)備之一,設(shè)計(jì)中需充分注意與其它氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)調(diào),特別是在數(shù)據(jù)格式、圖形圖像產(chǎn)品規(guī)格、通信規(guī)程等方面應(yīng)與9210工程,MICAPS系統(tǒng)等相銜接,有很好的界面。
第56頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六反射率產(chǎn)品號范圍分辨率日期時(shí)間(世界時(shí))第幾部雷達(dá)中心基本反射率高度緯度經(jīng)度掃描模式(降水)晴空模式體掃:21表示9個(gè)11表示14個(gè)中心點(diǎn)仰角強(qiáng)度中心第57頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六
新一代天氣雷達(dá)的雷達(dá)參數(shù)在建站時(shí)都經(jīng)過仔細(xì)的校準(zhǔn)和定標(biāo),在日常的運(yùn)行中定時(shí)的或不定時(shí)的每進(jìn)行一個(gè)立體掃描后,對影響雷達(dá)定量測量的參數(shù)進(jìn)行一次自動(dòng)校準(zhǔn)和檢測,確保雷達(dá)對回波強(qiáng)度的準(zhǔn)確測量。新一代天氣雷達(dá)可以提供雷達(dá)估算的一小時(shí),三小時(shí)的累積降水量分布,還可提供更長時(shí)間的累積降水量分布。新一代天氣雷達(dá)用作估測累積降水量分布時(shí),雷達(dá)采樣的時(shí)間間隔為6分鐘,對于強(qiáng)度變化較大的對流性降水,采樣間隔還應(yīng)更小一些。新一代天氣雷達(dá)還可根據(jù)水文部門的需求,根據(jù)匯水區(qū)的劃分進(jìn)行區(qū)域降水總量的估算。
例如:2004年06月18日濟(jì)南特大暴雨,降水量達(dá)102.9mm,自1951年以來成為省城氣象史上第三次6月份日降水量超過100mm,并且出現(xiàn)雷雨、大風(fēng)等強(qiáng)對流天氣。9時(shí)左右在測站西北及東南方向生成的近乎平行的帶狀回波不斷東移加強(qiáng),10時(shí)24分回波帶強(qiáng)度高達(dá)61dBz,高度達(dá)14.0km,且在回波移動(dòng)的前沿有氣旋生成,氣旋生成6分鐘后雷達(dá)產(chǎn)品出現(xiàn)冰雹報(bào)警,11時(shí)左右兩條回波帶因移動(dòng)方向和速度的不同而交匯形成“人字型”回波帶,此時(shí)出現(xiàn)地面將雹,該回波繼續(xù)以強(qiáng)勢狀態(tài)東移南下,沿途不斷有冰雹、雷雨、大風(fēng)等強(qiáng)對流天氣出現(xiàn),12時(shí)32分雷達(dá)1小時(shí)降水量顯示高達(dá)45.7mm,總降水量顯示達(dá)104.1mm。一般來講,春夏季回波頂高一萬米以上,強(qiáng)度大于45dbz就會出現(xiàn)雷雨。穩(wěn)定性降水20dbz以上就可能出現(xiàn)降水。第58頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第59頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第60頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第61頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第62頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六累積降水量一小時(shí)累積降水量它是由雷達(dá)估算的連續(xù)一小時(shí)累積降水的圖像產(chǎn)品。分辨率為2公里*2公里,覆蓋半徑為230公里。該產(chǎn)品(其余降水圖像產(chǎn)品也一樣)由6個(gè)復(fù)雜的系列水文氣象算法生成。三小時(shí)累積降水量除了估算降水累積量的時(shí)間是三小時(shí)外,其它和OHP產(chǎn)品十分類似??偫鄯e降水量它也十分類似OHP產(chǎn)品,但有所不同的是,STP顯示的是降水隨其風(fēng)暴開始以來總的累積降水量估值。這種“風(fēng)暴”特征在雷達(dá)徑向上(230公里)內(nèi)某個(gè)地方,伴隨可測降水“連續(xù)”存在(間斷小于1小時(shí))。上述三種圖像產(chǎn)品都可用來確定可能遭受暴洪或河水泛濫襲擊的城市、鄉(xiāng)村和/或河流以及流域。其降水量是根據(jù)回波強(qiáng)度算出來的。
第63頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第64頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第65頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第66頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六實(shí)例:
2003年9月3、4日兩天山東普降大到暴雨,6日大汶河流域肥城段東城村攔河壩出現(xiàn)險(xiǎn)情,陳延明副省長現(xiàn)場指揮搶險(xiǎn)工作,當(dāng)天還在下著小到中雨,省氣象局領(lǐng)導(dǎo)要求省臺每小時(shí)做一次未來降水強(qiáng)度的短時(shí)預(yù)報(bào),根據(jù)以上的初步研究結(jié)果,結(jié)合衛(wèi)星云圖和天氣圖,判別降水性質(zhì),及時(shí)地做出了判斷,做出的短時(shí)降水估計(jì)與實(shí)況基本相符(與自動(dòng)雨量站1小時(shí)降水量相比)。第67頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第68頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六第69頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六如何應(yīng)用雷達(dá)回波根據(jù)色標(biāo)的強(qiáng)度判斷降水的性質(zhì),一般來講:冬季大于等于20dbz就下雪.夏季大于等于30dbz就下雨.大于等于45dbz就有雷陣雨.大于等于55dbz就有冰雹.第70頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六暴雨預(yù)警信號暴雨預(yù)警信號分三級,分別以黃色、橙色、紅色表示。(一)暴雨黃色預(yù)警信號:圖標(biāo):含義:6小時(shí)降雨量將達(dá)50毫米以上;或者已達(dá)50毫米以上且降雨可能持續(xù)。防御措施:
1.有關(guān)部門根據(jù)情況啟動(dòng)防御工作預(yù)案;
2.市民應(yīng)及時(shí)收蓋露天晾曬物品;
3.低洼、易受淹地區(qū)要做好排水防澇工作;
4.駕駛?cè)藛T應(yīng)注意道路積水和交通阻塞,確保安全。第71頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六(二)暴雨橙色預(yù)警信號:圖標(biāo):含義:3小時(shí)降雨量將達(dá)50毫米以上,或者已達(dá)50毫米以上且降雨可能持續(xù)。防御指南:
1、暫停在空曠地方的戶外作業(yè),盡可能停留在室內(nèi)或者安全場所避雨;
2、相關(guān)應(yīng)急處置部門和搶險(xiǎn)單位加強(qiáng)值班,密切監(jiān)視災(zāi)情,切斷低洼地帶有危險(xiǎn)的室外電源,落實(shí)應(yīng)對措施;
3、交通管理部門應(yīng)對積水地區(qū)實(shí)行交通引導(dǎo)或管制;
4、轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)地帶以及危房居民到安全場所避雨;
其它同暴雨黃色預(yù)警信號。第72頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六(三)暴雨紅色預(yù)警信號:圖標(biāo):
含義:3小時(shí)降雨量將達(dá)100毫米以上,或者已達(dá)100毫米以上且降雨可能持續(xù)。防御指南:
1、人員應(yīng)留在安全處所,戶外人員應(yīng)立即到安全的地方暫避;
2、相關(guān)應(yīng)急處置部門和搶險(xiǎn)單位隨時(shí)準(zhǔn)備啟動(dòng)搶險(xiǎn)應(yīng)急方案;
3、已有上學(xué)學(xué)生和上班人員的學(xué)校、幼兒園以及其他有關(guān)單位應(yīng)采取專門的保護(hù)措施,處于危險(xiǎn)地帶的單位應(yīng)停課、停業(yè),立即轉(zhuǎn)移到安全的地方暫避;
其它同暴雨橙色預(yù)警信號。第73頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六雷雨大風(fēng)預(yù)警信號雷雨大風(fēng)預(yù)警信號分四級,分別以藍(lán)色、黃色、橙色、紅色表示。(一)雷雨大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警信號,圖標(biāo):
含義:6小時(shí)內(nèi)可能受雷雨大風(fēng)影響,平均風(fēng)力可達(dá)到6級以上,或陣風(fēng)7級以上并伴有雷電;或者已經(jīng)受雷雨大風(fēng)影響,平均風(fēng)力已達(dá)到6-7級,或陣風(fēng)7-8級并伴有雷電,且可能持續(xù)。
防御指南:
1.做好防風(fēng)、防雷電準(zhǔn)備;
2.注意有關(guān)媒體報(bào)道的雷雨大風(fēng)最新消息和有關(guān)防風(fēng)通知,學(xué)生停留在安全地方;
3.把門窗、圍板、棚架、臨時(shí)搭建物等易被風(fēng)吹動(dòng)的搭建物固緊,人員應(yīng)當(dāng)盡快離開臨時(shí)搭建物,妥善安置易受雷雨大風(fēng)影響的室外物品。第74頁,共83頁,2023年,2月20日,星期六(二)雷雨大風(fēng)黃色預(yù)警信號
圖標(biāo):
含義:6小時(shí)內(nèi)可能受雷雨大風(fēng)影響,平均風(fēng)力可達(dá)8級以上,或陣風(fēng)9級以上并伴有強(qiáng)雷電;或者已經(jīng)受雷雨大風(fēng)影響,平均風(fēng)力達(dá)8-9級,或陣風(fēng)9-10級并伴有強(qiáng)雷電,且可能持續(xù)。
防御指南:
1.妥善保管易受雷擊的貴重電器設(shè)備,斷電后放到安全的地方;
2.危險(xiǎn)地帶和危房居民,以及船舶應(yīng)到避風(fēng)場所避風(fēng),千萬不要在樹下、電桿下、塔吊下
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