天气学的几个概念

天气与天气过程

  天气是指某一地区、在某一时段内由各种气象要素综合体现的大气状态,大气中发生的阴、晴、风、雨、雷、电、雾、霜、雪等等都是天气现象,它们的产生都与天气系统的活动有密切的关系,而天气与人类的生活、社会、经济活动有着十分密切的关系。

  天气过程则指天气随时间的演变过程。

天气系统

  一个地方的天气变化,是由于其中一个个移动的大大小小的系统(高压、低压等)引起的,这些系统称为天气系统。气象卫星观测资料表明,大大小小的天气系统是相互交织、相互作用着、在大气运动过程中演变着。最大的天气系统范围可达2,000公里以上,最小的还不到1公里。尺度越大的系统,生命史越长;尺度越小的系统,生命史越短,较小系统往往是在较大尺度系统的孕育下形成、发展起来的,而较小系统的发展、壮大以后,又给较大系统以反作用,彼此相互联系,相互制约,关系错综复杂。

  各类天气系统,都是在一定地理环境中形成、发展和演变着,都具有一定地理环境的特性。比如极地和高纬地区,终年严寒、干燥。这一环境特性成为极地和高纬地区的高空极涡、低槽和低空冷高压系统形成、发展的必要条件。赤道和低纬地区,终年高温、潮湿,大气处于不稳定状态,是对流天气系统形成、发展的重要基础。中纬度处于冷暖气流交汇地带,不仅冷、暖气团频繁交替,而且锋面、气旋系统得以形成、发展。天气系统的形成、活动,反过来又会给地理环境以影响。因而,认识和掌握天气系统的结构、组成、运动变化规律以及同地理环境间的相互关系,了解气候的形成、变化和预测地理环境的演变都是十分重要的。

  常见的天气系统见下表。

表 常见的各种尺度的天气系统

水平尺度(km)      2*103          2*102         2

尺度定义 大 尺 度 中间(天气)尺度 中 尺 度 小 尺 度



温 带 超长波、长波   气旋、锋  背风波  雷 暴
副热带 副热带高压  副热带低压、切变线  飑线、暴雨  龙卷风
热 带  热带辐合带、季风  台风、云团  热带风暴、对流群  对流单体

天气图

地面天气图

  天气图是指填有各地同一时间气象要素的特制地图。在天气图底图上,填有各城市、测 站的位置以及主要的河流、湖泊、山脉等地理标志。气象科技人员根据天气分析原理和方法进行分析,从而揭示主要的天气系统,天气现象的分布特征和相互的关系。天气图是目前气象部门分析和预报天气的一种重要工具。

  天气图分地面天气图及高空天气图,主要层次如850百帕、700百帕、500百帕、300百帕、200百帕等天气图,同一 时刻上、下层次配合,可了解天气系统的三度空间结构,根据需要可选用不同范围的 天气图,在我国通常用欧亚范围的天气图,有时也用北半球范围,或低纬度(30°N ─30°S)图或某一省、地区范围的小图作辅助分析用。

 

850毫巴高空图

欧亚天气图

天气预报

  天气预报是根据大气科学的基本理论和技术对某一地区未来的天气作出分析和预测,这是大气科学为国民经济建设和人民生活服务的重要手段,准确及时的天气预报对于经济建设、国防建设的趋利避害,保障人民生命财产安全等方面有极大的社会和经济效益 。

  天气预报的时限分:1-2天为短期天气预报,3-15天为中期天气预报,月、季为 长期天气预报,1-6小时之内则为短临预报(临近预报)。

  天气预报的主要方法,目前有天气学方法-以天气图为主,配合气象卫星云图、雷达等资料;数值天气预报-以计算机为工具,通过解流体力学,热力学,动力气象学组成的预报方程,来制作天气预报;统计预报-以概率论数理统计为手段作天气预报。以上各种方法有时互相配合、综合应用,并广泛采用计算机作为工具。