馬正
天氣與人們的日常生活息息相關(guān),如果天公不作美,我們的出行、旅游計(jì)劃可能會(huì)被擱淺。農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)也離不開(kāi)氣象預(yù)報(bào)的有效指導(dǎo),就連飛機(jī)的安全起落、航行以及衛(wèi)星發(fā)射都離不開(kāi)有利的氣象條件。然而氣象預(yù)報(bào)并非只關(guān)注溫度的高低或是天氣的陰晴,事實(shí)上它背后大有玄機(jī),留待我們?nèi)ヌ剿鳌?/p>
氣象知識(shí)儲(chǔ)備庫(kù)
地球周?chē)灰粚訕O厚的大氣層包圍,云、雨、雪、霧等各類(lèi)天氣現(xiàn)象都發(fā)生在大氣中。氣象觀(guān)測(cè)工作依賴(lài)于地面氣象站、無(wú)人自動(dòng)氣象站、氣象雷達(dá)、衛(wèi)星和海洋氣象站等組成的一整套的觀(guān)測(cè)系統(tǒng),可分為“天”“地”“空”三大主體。
其中天基探測(cè)利用同步衛(wèi)星和極軌衛(wèi)星等氣象衛(wèi)星從太空對(duì)地球及其大氣層進(jìn)行衛(wèi)星云圖的拍攝,完成對(duì)云、地表輻射等氣象因素的觀(guān)測(cè)。
地基觀(guān)測(cè)由地面氣象站、自動(dòng)氣象站、海洋氣象站和氣象雷達(dá)站等組成,利用氣壓計(jì)、溫度計(jì)及雨量計(jì)等完成溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓和雨量等基礎(chǔ)氣象數(shù)據(jù)的搜集。
空基探測(cè)主要通過(guò)放飛氣象氣球、發(fā)射探空火箭來(lái)實(shí)現(xiàn)。氣象氣球內(nèi)充有氫、氦等比空氣輕的氣體,能夠攜帶儀器升空后進(jìn)行高空氣象觀(guān)測(cè);探空火箭能夠比氣象氣球飛得更高,可在30~200千米的高空觀(guān)測(cè)天氣。
天氣預(yù)報(bào)“誕生記”
為了及時(shí)準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)天氣情況,天氣預(yù)報(bào)的誕生一般要遵循以下“五步走”的步驟。
氣象數(shù)據(jù)的搜集是制作天氣預(yù)報(bào)的重中之重。通過(guò)氣象衛(wèi)星采集、氣象雷達(dá)監(jiān)測(cè)、氣象氣球收集、人工觀(guān)測(cè)等方式,氣象工作者可以從地面到天空,從陸地到海洋,全方位、多層次地進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)的收集。
數(shù)據(jù)收集完成后,需要進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)同化,將枯燥的氣象原始資料轉(zhuǎn)化為氣象數(shù)學(xué)模型可以“讀懂”的數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)同化后,就輪到超級(jí)計(jì)算機(jī)發(fā)揮功力了。在超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬的大氣環(huán)境下,可以使用數(shù)據(jù)同化的結(jié)果計(jì)算大氣隨時(shí)間的變化,得到天氣圖、數(shù)值預(yù)報(bào)圖等產(chǎn)品。借助天氣圖,結(jié)合地方性預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)和時(shí)下天氣狀況的分析,天氣預(yù)報(bào)員對(duì)氣象狀況進(jìn)行“會(huì)診”和修正,提高對(duì)天氣預(yù)報(bào)的“命中率”。
最后要做的,就是將天氣預(yù)報(bào)通過(guò)電視、廣播、網(wǎng)站、手機(jī)短信等向公眾發(fā)布,服務(wù)大眾。
在眾多氣象數(shù)據(jù)搜集設(shè)備和方法中,氣象站是其中最為重要的組成部分。現(xiàn)如今,華夏大地上有2000多個(gè)地面站、120多個(gè)高空探測(cè)站、6顆在軌衛(wèi)星、5萬(wàn)多個(gè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站、600多個(gè)農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)站、300多個(gè)雷達(dá)站在進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)的搜集工作,這些繁多的氣象資料是氣象工作者進(jìn)行氣象預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)。下面就讓我們跟隨“氣象小衛(wèi)士”小天去祖國(guó)的大江南北看一看都有哪些獨(dú)具特色的氣象站吧!
Hello大家好!我是“氣象小衛(wèi)士”小天。自1912年中央觀(guān)象臺(tái)建成開(kāi)始,我就活躍在祖國(guó)萬(wàn)里河山的各個(gè)角落。
第一站 近代氣象發(fā)祥地
北極閣氣象博物館 坐標(biāo) 江蘇南京
小天:追根溯源,第一站讓我們?nèi)ヮI(lǐng)略北極閣氣象博物館的風(fēng)采!
位于南京的北極閣是中國(guó)近代氣象發(fā)祥地,北極閣氣象博物館更是中國(guó)第一個(gè)氣象專(zhuān)業(yè)性博物館。
早在明洪武十八年,北極閣便已修建氣象臺(tái),既觀(guān)氣象又觀(guān)天象,陳設(shè)有渾天儀、簡(jiǎn)儀、圭表等在當(dāng)時(shí)最為精尖的設(shè)備。步入近代,留美學(xué)者竺可楨懷著“科學(xué)救國(guó)”的理想,返回祖國(guó)開(kāi)創(chuàng)中國(guó)的民族氣象事業(yè),他親力主持北極閣氣象臺(tái)的相關(guān)工作,培養(yǎng)了一大批卓有成就的氣象學(xué)家,同時(shí)也使北極閣成為了海內(nèi)外公認(rèn)的氣象人才搖籃。
小天:北極閣真是無(wú)愧于“近代氣象發(fā)祥地”的美譽(yù)。
第二站 世紀(jì)氣候站
徐家匯觀(guān)象臺(tái) 坐標(biāo) 上海
小天:見(jiàn)證歷史,讓我們?cè)偃ジ惺苄旒覅R氣象臺(tái)的滄桑與輝煌!
上海徐家匯觀(guān)象臺(tái)成立于1872年,作為中國(guó)近代氣象發(fā)展歷史的見(jiàn)證,至今近140年間的觀(guān)測(cè)資料從無(wú)間斷,曾被譽(yù)為“遠(yuǎn)東氣象第一臺(tái)”。
1879年,徐家匯觀(guān)象臺(tái)發(fā)布了我國(guó)的第一個(gè)臺(tái)風(fēng)警報(bào);1895年,中國(guó)首張東亞地面天氣圖在這里繪制完成。19世紀(jì)末,徐家匯觀(guān)象臺(tái)面向中國(guó)沿海各地氣象臺(tái)發(fā)布?xì)庀笙?,為?dāng)時(shí)航運(yùn)提供可靠的保障,并從此奠定了它國(guó)際知名觀(guān)測(cè)臺(tái)的地位。
在被國(guó)際天文協(xié)會(huì)確定為“標(biāo)準(zhǔn)時(shí)計(jì)處”后,徐家匯觀(guān)象臺(tái)曾于1926年、1933年兩次參加國(guó)際經(jīng)度聯(lián)測(cè)任務(wù),成為世界三大基準(zhǔn)點(diǎn)之一,在國(guó)際氣象史上有著很高的地位。
小天:徐家匯氣象博物館在2013年已經(jīng)正式開(kāi)放啦,游客可以在這里了解“世紀(jì)氣候站”的厚重歷史!
第三站 華東地區(qū)海拔最高的氣象站
黃山氣象站 坐標(biāo) 黃山
小天:隨我拾級(jí)而上,去探尋如畫(huà)風(fēng)景中的黃山氣象站!
素有“天下第一奇山”之稱(chēng)的黃山,山高谷深,常?;\罩在云霧之中,并且暴雨頻發(fā)。
為掌握黃山如此瞬息萬(wàn)變的氣象,在黃山第二高峰光明頂建有華東地區(qū)海拔最高的氣象站——黃山氣象站。這里地勢(shì)高曠開(kāi)闊,日光照射久長(zhǎng),是黃山看日出、觀(guān)云海的最佳地點(diǎn)之一。光明頂氣象站負(fù)責(zé)黃山及周邊地區(qū)的天氣預(yù)報(bào),可讓游客體驗(yàn)準(zhǔn)確無(wú)誤的天氣變化。
小天:還有一個(gè)有趣的故事呢!一次一個(gè)旅行團(tuán)正在山上游覽,此時(shí)正艷陽(yáng)高照,導(dǎo)游卻收到即將雷暴的信息,游客們都不相信;可還沒(méi)等他們穿上雨衣,暴雨便如期而至,把游客們個(gè)個(gè)都淋成了落湯雞。
第四站 我國(guó)海拔最低的氣象站
東坎氣象站 坐標(biāo) 新疆吐魯番地區(qū)
小天:來(lái)!讓我們一起圍著火爐吃西瓜,探尋“火焰山”中的東坎氣象站!
吐魯番是我國(guó)的“熱極”,曾觀(guān)測(cè)到48℃的全國(guó)最高溫度紀(jì)錄,我國(guó)海拔最低的氣象站——東坎氣象站便坐落于此。
吐魯番盆地地處西風(fēng)帶,地形低凹閉塞,西北氣流下沉增溫迅速,地面輻射的熱量又不易散發(fā),使得它如同蒸籠中的熱氣團(tuán),造成盆地內(nèi)部的高溫。此外,由于盆地和天山支脈之間四五千米的相對(duì)高差,盆地內(nèi)空氣受熱上升,外來(lái)補(bǔ)充的氣流在下沉?xí)r形成高于氣溫的焚風(fēng),間接推動(dòng)了吐魯番氣溫的攀升。
然而吐魯番的熱屬“高溫低濕”,相對(duì)于氣溫比它低許多的長(zhǎng)江中下游地區(qū)的“火爐”,還是會(huì)讓人覺(jué)得舒服不少。特別是早晚的涼爽,會(huì)讓人忘記白天的高溫之苦,當(dāng)?shù)匾彩鳌霸绱┢ひ\午穿紗”的說(shuō)法。
小天:正是因?yàn)橥卖敺貐^(qū)如此獨(dú)特的氣候條件,才形成了利于瓜果在白天高溫下進(jìn)行強(qiáng)烈的光合作用、在夜間低溫下積累糖分的氣象條件,造就了鼎鼎有名的“瓜果之鄉(xiāng)”。
第五站 天下第一氣象站
安多氣象站 坐標(biāo) 西藏安多縣
小天:雪山巍峨,陽(yáng)光明凈,下面就和我一起去尋訪(fǎng)世界屋脊上的安多氣象站吧!
安多縣是進(jìn)出西藏的北大門(mén),位于唐古拉山南麓的拉日曲畔,海拔4800米,是迄今世界上海拔最高的有人值守的氣象站,有“天下第一氣象站”的美稱(chēng)。
因位于氣候上游地區(qū),世界屋脊的氣候變化對(duì)全球變暖的研究至關(guān)重要。然而,安多氣候條件極其惡劣,全年風(fēng)雪相伴;井水中的多種礦物質(zhì)也已嚴(yán)重超標(biāo),并不適合飲用。在這里工作,最大的困難就是要忍受常人難以忍受的孤獨(dú)和寂寞。
小天:就在這個(gè)空氣稀薄的高原“禁區(qū)”,一群可愛(ài)可敬的氣象工作者默默地為祖國(guó)的氣象事業(yè)奉獻(xiàn)著自己的青春,讓人心生敬佩!
第六站 中國(guó)的“北極”
北極村氣象站 坐標(biāo) 黑龍江漠河縣
小天:讓我們我一路向北,走進(jìn)中國(guó)最北的氣象站。
冬季是漠河縣北極村的旅游旺季,許多游客到這里“找北”“找北極光”“找凍”。這里有著太多的最北:最北哨所、最北之家、最北郵局……這里還有最北的氣象站——北極村氣象站。在這里,游客只是短暫停留,而對(duì)于北極村的氣象人來(lái)說(shuō),這卻是他們長(zhǎng)期生活的地方。
北極村氣象站緊靠我國(guó)最北端的邊界,堪稱(chēng)“中國(guó)北極”。該站從1957年就開(kāi)始進(jìn)行氣象觀(guān)測(cè)任務(wù)。氣象站每年至少有5個(gè)月以上的積雪期,全年平均氣溫在﹣49℃,最冷時(shí)可達(dá)﹣52.3℃,氣候條件相當(dāng)惡劣。
小天:北極村氣象站是我國(guó)唯一可觀(guān)賞到北極光和極晝現(xiàn)象的地方,奇景和氣象人幾十年如一日的堅(jiān)守同樣美好!
從傳統(tǒng)的看云識(shí)天氣,到現(xiàn)在衛(wèi)星、雷達(dá)等高科技手段的投入使用,氣象預(yù)報(bào)技術(shù)也愈發(fā)成熟。自氣象衛(wèi)星升空,宇宙空間觀(guān)測(cè)便已開(kāi)啟,氣象工作也呈現(xiàn)出了更加美好的前景和發(fā)展可能。伴隨著氣象大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨,在氣象數(shù)據(jù)不斷優(yōu)化、不斷完善的條件下,相信氣象大數(shù)據(jù)必定能為公眾提供更加完善的公共服務(wù),開(kāi)啟氣象新時(shí)代!