天气预报是如何制作的.ppt
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1、天气预报的制作与应用,山东省气象台制作,天气预报的制作过程 常见气象术语与名词解释 四季与天气预报时段的划分 气温、气压、湿度和风 台风、卫星云图 新一代天气雷达 预报产品解释,天气预报的制作,首先,是各种气象资料的收集。每日同一时间,各地气象站将地面常规观测的温、压、湿、风等气象信息,高空探测网也将对流层与平流层的变化信息传递过来,再加上气象卫星和天气雷达收集到的资料,它们被电传到国家气象中心,作为天气预报员制作预报的“原材料”。,建立地面气象观测是一项非常重要的工作,它是整个气象工作的基础,是气象台站掌握当地天气实况,索取气象资料的主要手段。在我国,从平原到山区,从沙漠到海岛,已经建立起了
2、数千个气象台站,我省有123个。把全国这些气象台站的气象资料收集在一起,就可以了解中国范围内的天气、气候状况。 地面气象观测的内容很多,包括气温、气压、空气湿度、风向风速、云、能见度、天气现象、降水、蒸发、日照、雪深、地温、冻土、电线结冻等。下面还要向大家介绍一些基本的观测项目。,地面观测资料,地 面 观 测 场,自动观测站,高空气象观测,测量近地面到30公里甚至更高的自由大气的物理、化学特性的方法和技术。测量项 目主要有气温、气压、湿度、风向和风速,还有特殊项目如大气成份、臭氧、辐射、大气电等。测量方法以气球携带探空仪升空探测为主。观测时间主要在北京时7时和19时两次,少数测站还在北京时1时
3、和13时增加观测,有的测站只测高空风。此外其他不定时探测内容有2公里以下范围的大气状况的边界层探测、测量特殊项目的气象飞机探测和气象火箭探测等。,气象气球,用橡胶或塑料制成的球皮,充以氢气、氮气等比空气轻的气体,能携带仪器升空进行高空气象观测的观测平台。气球的大小和制作材料由它们的用途来确定,主要有以下几种: 测风气球 (1) 测风气球 气象上称小球,用橡胶制作,球皮重约30克,主要用于经纬仪测风或边界层探空,最大升空高度在10-15公里。 (2) 探空气球 用橡胶或氯丁乳胶制作,球皮重0.82.0千克,携带1千克仪器升速为56米/秒,最大升空高度可达30公里。是日常高空观测使用的气球。,测风
4、气球,其次,是制作天气图。人们按照专门规定的数字和符号把收到的同一时间各地的气象观测记录填在一张图上,这种图就叫天气图。天气图就好像医生给病人拍的X光片,它反映出各地天气情况。经过特殊训练的预报员对天气图进行分析研究,再结合一些卫星云图资料、雷达回波资料等,可以初步了解天气系统的演变过程。 第三,是分析天气图。天气预报员通过分析天气图,运用一些气象学理论和预报实践中总结出的经验,再结合我国天气、气候特征对天气形势进行分析。首先是作出天气形势预报,如24小时内是否会有降水,然后在此基础上过渡到具体天气预报,如降水的地点及多少。,地面实况图分析,高空实况图分析(500hpa),第四,是用计算机进行
5、数值天气预报。根据大气的实际情况,通过计算求解描写天气演变的方程组,预报未来天气,这种方法被称为数值天气预报。它已逐渐成为天气预报的基础。国家气象中心拥有全国最先进的巨型计算机,运用这种计算能力为每秒数千亿次的计算机,未来天气很快就被“算”出来。 第五,是进行天气会商。天气预报的方法很多,可谓“八仙过海,各显神通”。用这么多方法做出来的预报不可能完全一致。这就需要根据最新资料进行“会诊”。天气会商就是让各种意见充分发表,互相启发,达成一致,做出最后的天气预报结论。 最后,是制作电视节目。天气预报结论做出后,怎样让社会各界了解呢?在国家气象中心有个影视制作中心,每天准时完成天气预报节目的制作。预
6、报结论被改写得通俗易懂后,由气象小姐、先生们向观众述说,同时还配有各种天气符号及生动的天气情况画面。这就是我们从电视上看到的天气预报节目了。,常用气象符号,晴,晴到多云,多云,阴,小(阵)雨,中雨,小雪,雾,大雨,大到暴雨,雷阵雨,雨夹雪,中雪,大到暴雪,冰雹,霜冻,东风,西风,南风,北风,常见气象术语及名词解释,天气与气候 天气是指短时间(几分钟到几天)发生的气象现象,如雷雨、冰雹、台风、寒潮、大风等。 气候是指长时期内(月、季、年、数年、数十年和数百年等)天气的平均或统计状况,通常由某一时段的平均值以及距平均值的离差(距平值)表征,主要反映一个地区的冷、暖、干、湿等基本特征。,山东气候概况
7、,气温: 本省气候属暖温带季风气候类型。降水集中,雨热同季,春秋短暂、冬夏较长。年平均气温11.214.4,由东北沿海向西南内陆递增。鲁中山区的沂源及胶东半岛(除烟台、威海、莱州外)年平均气温低于12.0,半岛东端的荣城、文登和成山头最低为11.2。鲁西南在13.7以上,济南市最高为14.4。全省以一月份最冷,平均温度-4.4 -0.6。最热月一般出现在七月,但半岛东部、东南沿海,受海洋影响,最热月在八月,平均气温比七月份高0.43.7。7月平均温度23.627.4,由东向西递增。极端最低气温在-14.2 -26.8之间,极端最高气温34.043.0。 春季天气温和,干早少雨; 秋季天气晴爽,
8、冷暖适中。,年平均气温,全省年平均气温基本遵循由西南向东北递减的分布规律,地区差别不大,多数都在13左右。 济宁、菏泽的南部地区和济南、枣庄都在14以上; 半岛的丘陵地区最低为11.411.9; 鲁北和半岛丘陵地区以外的地区基本在12.012.9之间; 其它地区一般为13.013.9 。,平均气温年变化,山东各地平均气温年变化均为单峰型。从1月至7月,各地气温逐渐升高, 8月以后,逐月下降。 冬季气温最低,最冷月出现在1月。 夏季气温最高,鲁东南沿海地区最热月出现在8月,其它地区出现在7月。,降水 年平均降水量一般在500900毫米之间,由西北向东南递增。鲁西北和黄河三角洲在600毫米以下,而
9、鲁南鲁东,一般在800900毫米。降水季节分布很不均衡,夏季最多,各地多在350550毫米之间,约占全年降水量60%70%,易形成洪涝。冬季最少,仅1450毫米,占全年降水量5%左右。春季降水一般70140毫米,秋季降水一般70190毫米。冬、春及晚秋易发生旱象。 灾害 自然灾害常有发生,其中以旱、涝、风、雹对农业生产的影响最大。如1983年全省受灾面积6000多万亩,其中旱灾占76%,水灾占3%,风灾和雹灾约占14%。,四季的划分,春、夏、秋、冬称为四季。四季的划分有不同的标准。 天文学上以春分(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)分别作为四季
10、的开始。 中国古籍上多用立春(2月4日前后)、立夏(6月5日前后)、立秋(8月8日前后)与立冬(11月8日前后)作为四季的开始。气候统计上,因一般以1月份为最冷月,7月份为最热月,故以阳历3、4、5月份为春季,6、7、8月份为夏季,9、10、11月份为秋季,12、1、2月份为冬季。这种四季的分法,较适宜于四季分明的温带地区。 1934年中国学者张宝坤结合物候现象与农业生产,他提出以候(每五天为一候)平均气温划分为: 春季(至月,022 ) 夏季(至月,22) 秋季(至月,2210 ) 冬季(至月,10 ),天气预报可分为,短时、短期、中期、长期四种。 16小时之内则为短时预报(临近预报); 1
11、2天为短期天气预报; 315天为中期天气预报; 月、季为长期天气预报 (逐步回归、子集回归、典型回归、方差分析、气候概率、形势相似等) 在短期预报中, “今天白天”是指上午8:00到晚上20:00; “今天夜间”是指晚上20:00到次日早上8:00。 “今夜到明天”是指晚上20:00到次日20:00。,常见的观测项目,气温的测量 气温是衡量空气冷热程度的量 ,通常用摄氏温标表示。地面气温一般指距地面1.252.0米处的大气温度。测量时,为了防止太阳辐射对观测值的影响,测温仪器必须放在百叶箱或防辐射罩内,并且还要满足测量元件有良好的通风条件。,测量气温的仪器,玻璃温度计: 感应部分是一个充满液体
12、的玻璃球或柱,与感应部分相连的示度部分是一端封闭、粗细均匀的玻璃毛细管,测温液体通常用水银、酒精或甲苯等。由于玻璃球内液体的热胀系数远大于玻璃,毛细管中的液柱会随温度变化而升降。常用的玻璃温度计有最高温度表,最低温度表和干湿球温度表。,最高最低气温: 一天中,最高气温一般出现在午后点,最低气温则出现在日出前后。因为影响气温日变化的根本因素是太阳辐射,直接因素却是地面辐射。空气中的各种气体只能直接吸收左右的太阳辐射,而左右的太阳辐射被地面吸收。地面吸收了太阳辐射热量后,再放出去烘热空气,所以气温最高值出现的时间要比太阳辐射最强的时间推后一些。 同理,太阳下山后,空气和地面都同时失去了太阳光热的供
13、应,开始不断地散失热量,气温也就不断降低,到第二天清晨,地面温度下降到最低值。日出以后,地面直接吸收太阳辐射热量又使温度逐渐增高,所以一般在日出前后空气温度最低。,气压,气压是大气压强的简称,空气是有重量的,气压就是单位面积上从地面直至大气顶的垂直气柱的重量。气象部门采用百帕作为气压单位,一个标准大气压就是百帕。历史上也曾用毫巴(即千分之一巴)和毫米水银柱作为气压单位,其换算关系如下: 1百帕=1毫巴=3/4毫米水银柱 气压是不断变化的,气压的高低与空气密度、温度和湿度有关。在水平方向上,各地的气压常常是不一样的,这些不同的气压构成了一个气压场。气压场随着高度和合时间也是不断变化的,分析其变化
14、情况是制作天气预报的重要依据。气象台通常分析的是世界时、和时的地面天气图和高空天气图,地面天气图反映的是海平面气压场的情况,高空天气图主要反映的是米、米和米等高度的气压场情况,对应的分别是百帕、百帕和百帕高空天气图。,湿度的测量,湿度表示空气中水汽的含量或干湿程度,在气象观测中常用水汽压、相对湿度和露点温度三种物理量表示。 1) 水汽压(e):是水汽在大气总压力中的分压力。它表示了空气中水汽的绝对含量的大小,以毫巴为单位。空气吸收水汽有一定限量,达到了限量就不再吸收,这个限量叫“饱和点”。空气中水汽达到饱和点时的水汽压,称为饱和水汽压(或称最大水汽张力)。饱和水汽压是温度的函数,随温度升高而增
15、大。在同一温度下,纯冰面上的饱和水汽压要小于纯水面上的饱和水汽压。,2) 相对湿度(rh):湿空气中实际水汽压e与同温度下饱和水汽压E的百分比,即 rh =(e/E)* 100% 相对湿度的大小能直接表示空气距离饱和的相对程度。空气完全干燥时,相对湿度为零。相对湿度越小,表示当时空气越干燥。当相对湿度接近于100%时,表示空气很潮湿,越接近于饱和。 3) 露点(或霜点)温度:指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值,可为什么用它来表示湿度呢?这是因为,当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点温度相同;
16、当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。,测定湿度的仪器常用的有干湿球温度表,毛发湿度表(计)和电阻式湿度片等。 a) 干湿球温度表:用一对并列装置的、形状完全相同的温度表,一支测气温,称干球温度表,另一支包有保持浸透蒸馏水的脱脂纱布,称湿球温度表。当空气未饱和时,湿球因表面蒸发需要消耗热量,从而使湿球温度下降。与此同时,湿球又从流经湿球的空气中不断取得热量补给。当湿球因蒸发而消耗的热量和从周围空气中获得的热量相平衡时,湿球温度就不再继续下降,从而出现一个干湿球温度差。干湿球温度差值的大小,主要与当时的空气湿度有关。空气湿度越小,湿球表
17、面的水分蒸发越快,湿球温度降得越多,干湿球的温差就越大;反之,空气湿度越大,湿球表面的水分蒸发越慢,湿球温度降得越少,干湿球的温差就越小。当然,干湿球的温差的大小还与其他一些因素有关,如湿球附近的通风速度、气压、湿球大小、湿球润湿方式等有关。可以根据干湿球温度值,并将一些其它因素考虑在内,从理论上推算出当时的空气湿度来。干湿球温度表是当前测湿的主要仪器,但不适用于低温(-10以下)使用。,b) 发湿度表(计):利用脱脂人发(或牛的肠衣)具有空气潮湿时伸长,干燥时缩短的特性,制成毛发湿度表或湿度自记仪器,它的测湿精度较差,毛发湿度表通常在气温低于-10时使用。,地面风的测量,风是空气流动时产生的
18、一种自然现象。空气流动有上下流动和左右流动,上下流动为垂直运动,也叫对流;左右流动为水平运动,也就是风。 风是一个矢量,用风向和风速表示。地面风指离地平面1012米高的风。 风速指单位时间内空气的水平位移,常以米/秒、公里/小时、海里/小时表示。1805年英国人F蒲福根据风对地面(或海面)物体的影响,提出风力等级表,几经修改后得下表。目测风时,根据风力等级表中各级风的特征,即可估计出相应的风速。,风向指风吹来的方向,一般用16个方位或360表示。以360表示时,由北起按顺时针方向度量。,云的观测,云的观测是以天空中云量多少和阳光强弱来决定的,分晴天、少云、多云、阴天四种情况。 “晴 ”指无云或
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