3.2.5气象观测-单站补充天气预报
气象台每天发布天气预报,在一定时间内还发布一个时期的天气趋势预
报。天气预报分为天气形势预报和气象要素预报两部分。天气形势预报就是
预报各种天气系统(如高、低气压、冷锋、暖锋等)的生成、移动、强度的
变化和消亡的过程对各地天气变化的影响。气象要素预报就是根据天气形势
的发展预报未来气温、风、云和降水以及其他天气现象。
气象台做出的天气预报是大范围的预报。由于它预报的地区很广,不可
能估计到各个地区的地方性特点对天气的影响。为了克服这个缺点,各地气
象台天气预报的基础上结合本地的天气实况、群众看天经验、气象历史资料
以及地形对天气变化的影响等,对气象台的预报进行补充订正,作出本地的
天气预报。这就是单站补充天气预报。学校气象观测小组也可练习作补充天
气预报。为作补充天气预报,需要了解气象台天气预报的方法。
一、气象台的天气预报方法
我国各级气象台目前主要用天气图、卫星云图等方法进行天气预报。
各地气象台站在统一规定的时间进行地面和高空气象观测。各地将同一
时间观测到的气象要素值编成电码,通过电讯迅速传到气象通讯中心;由气
象通讯中心汇总后,再向国内外发报或通过电传机传送。各地气象台收到国
内外各地的气象资料以后,用统一规定的各种天气现象符号,迅速填在一张
天气预报专用空白地图上,这种图叫做天气图。填上地面气象资料的称为地
面天气图,填上高空气象资料的称为高空天气图。
预报员首先绘图分析。在地面天气图上用黑色铅笔画等压线,用不同颜
色和符号标出高、低气压中心和地面锋线的位置,勾出雨区、大风区等,成
为一幅各地同一时刻的天气实况图。在高空天气图上用黑色铅笔绘等压线,
用红色铅笔画等温线,标出高、低气压和冷、暖中心,定出槽线和切变线位
置。从天气图上可以一目了然地看出整个区域内各种天气系统和天气情况的
分布。分析先后不同时间的天气图,掌握天气系统的移动方向、速度和强度
等演变规律;在此基础上,推断未来的天气形势,作出天气预报。
天气图预报只是定性预报,预报准确率在一定程度上依赖于预报员的经
验。随着气象科学和电子计算机技术的发展,应用数理统计预报法,可以作
出定量的天气形势预报和温度、降水两要素值的预报。随着新型的大气探测
工具气象雷达和气象卫星逐步推广应用,在不同程度上提高了预报准确率。
卫星云图对于天气分析和预报很有帮助。在气象资料稀少的海洋、两极和高
山地区,卫星云图是天气分析和预报的重要工具;在资料稠密地区,对于判
断天气恶劣程度,以及降水分析预报也有一定作用。卫星云图对监视热带海
面台风的活动和青藏高原的天气形势分析用处很大,特别对台风定位和预报
起着重要作用。
二、气象站补充天气预报方法
单站补充天气预报,目前使用的方法有简易天气图法、气候背景分析法、
气象要素时间变化规律和曲线图法以及结合群众看天经验等方法。
(一)简易天气图法
气象站每天定时收听并抄录中央台和本省及邻近省气象台发布的天气形
势和天气状况的预报广播后,用规定的符号把高压(脊)、低压(槽)、锋
线(冷锋、暖锋)、切变线等天气系统的位置点绘在一张范围比较小的空白地图上,便成为一张简易天气图。
从简易天气图上可清楚地看到本地区目前受何种天气形势控制,并可以
从前几天连续几张天气图上,看到这些天气系统的发展和变化过程,作出本
地的天气预报。
(二)气候背景分析
熟悉本地区气候情况和变化规律,掌握基本气候特征和基本统计数字,
可以对本地区未来的天气作出估计,也是作好单站补充预报的重要依据。
对于长期趋势预报来说,气候变化阶段性分析更是首先要考虑的依据。
例如,北京气象台发现,当地入冬期与夏季降水量之间的相关关系,随旱涝
阶段的历史背景相应改变。北京1940—1948 年为旱期,入冬期与夏季降水量
呈负相关;1949—1959 年为涝期,二者转变为正相关。气候阶段性变化的分
析可以通过点绘历史演变曲线来进行。
根据气候资料划分自然天气季节、天气阶段和天气周期对单站补充预报
也很重要。天气和气候在一年之内变化的季节性、阶段性和周期性十分明显。
这些天气季节、天气阶段和周期与天文季节的划分并不一致,因天气演变主
要受大气环流的控制,所以按照大气环流和天气过程的特点来划分自然天气
季节、天气阶段和天气周期,对预报未来天气有着重要作用。
把一年划分为几个自然天气季节,时间长短一般为2—3 个月,每个自然
季节都有明显的优势环流型,因而都具有各自的特殊天气过程和天气特色。
例如,上海以日平均气温稳定通过10℃时,作为进入春季的开始;春季天气
以温暖为主,但有的年份前期可出现倒春寒天气。以候平均气温稳定通过20
℃时,作为初夏的开始;同时也开始出现梅雨天气等。每一自然天气季节,
又可进一步划分为若干以15—30 天为期的自然天气阶段;在一个天气阶段
内,主要冷暖空气的势力具有相对稳定性。在同一天气时段内,可以产生多
次天气过程,因而在天气阶段内又可划分出几个天气周期。如东亚的自然天
气周期一般为4—6 天。北京冬季有“三寒四暖”的说法,即天气冷暖变化有
大致7 天的周期性,这是因为冬季一般在一周左右有一次冷空气活动。
(三)气象要素的时间演变规律和曲线图法
单站补充天气预报的主要依据,在于掌握气象要素与天气现象的时间演
变规律。因为一种天气现象与某些气象要素之间有密切联系。根据北京地区
实际观测总结出以下几种天气现象与气象要素变化的规律:
1、天气继续晴朗的特征:
(1)气压高而没有显著的变化;
(2)空气湿度小,而蒸发量大;
(3)风向西北或北(华北地区),风力从早到中午逐渐加大,到晚上又
减弱甚至平静。
以上表明当地受高压控制。
2、天气由晴朗转阴或雨的特征:
(1)气压显著下降,而且变化很大;
(2)湿度逐渐增大,云量增加,相继出现卷云及一系列层状云系,云层
由薄转厚,由高转低;
(3)风向偏南,风力不大;
以上为低压前部暖锋即将来临的天气特征,可形成连绵性降水;
(4)夏季晴朗的天空,若从西方出现积状云系,且发展很快,短时间即可布满天空。这是冷锋过境前的天气特征,可形成阵性降水。
3、天气由阴或雨转晴的特征:
(1)气压开始回升;
(2)湿度由大变小;
(3)风向由南转北,风力逐渐增大;
(4)云层渐薄,雨渐小或经阵性降水后,雨停;
(5)云量减少,云间出现裂隙。
以上表明低压移过境内,高压到来的天气特征,很快转晴。
运用气象观测历史资料绘制气象要素时间变化曲线图,能够形象地反映
气象要素的时间演变与一些天气现象发生的关系。例如,根据1951—1974
年地面气温和气压资料,绘出北京逐日08 时气温、气压值时间变化曲线图(图
2-22)。以横坐标表示时间(一月一张,以日为时间单位),纵坐标表示气
压、气温等要素值,将要素值按时间在图上点出;并把同一要素各点联成折
线,然后再把降雨的日子标在相应日期下边。从图中可以看出,降雨前曲线
变化的特点是:降雨前三天的头两天中(图中1—3 日和11—13 日)气温连
续大幅度下降;气压在前48 小时出现最低值,并在24 小时内明显回升。掌
握了降雨前气温、气压等要素变化的这些特点,便可用来预报天气。只要把
每天08 时气温、气压值点绘在曲线图上,如果近几天的变化曲线出现了与过
去降雨前相似的特征,便可预报未来有雨。
(四)群众看天经验的应用
几千年来我国劳动人民在长期的生产实践中积累了丰富的看天经验,并
用简洁的语言编成了谚语。多数天气谚语反映了天气变化的客观规律,已成
为气象站进行补充天气预报的依据之一。但天气谚语有强烈的地方性,所以
在运用时,一般先经过验证,然后再作为预报的依据。天气谚语可分为以下
几类:
1、看云预报天气
“天上钩钩云,地上雨淋淋”。
钩钩云即钩卷云,它一般出现在暖锋和低压的前面。它本身虽不能下雨,
但接着就有浓密的降雨云系到来,故是降雨的先兆。
“天上鱼鳞斑。明日晒谷不用翻(或瓦片云,晒煞人)”。
鱼鳞斑是指透光高积云,云块呈扁圆形,象鲤鱼的大鳞片,有的象屋瓦。
这种云产生在高压控制地区,若云层不继续增厚,短期内天气晴好。
“鱼鳞天,不雨也风颠”。
鱼鳞天是指卷积云,云片的形状象鱼鳞,常排列成行。表明高空气层很
不稳定。这种云发生在低压前或台风外围,会刮风或下雨。
“乌云接落日,不落今日落明日(或乌云接驾,不阴就下)”。
春夏季傍晚,西边天空有乌云(浓积云和积雨云)接日,因天气一般自
西向东移动,所以很快就要下雨。
“天上云宝塔,不久雨哗哗(或天上炮台云,不久雨淋淋)”。
夏季,如果上午天空出现宝塔状的浓积云(有的象鸡冠花,有的象一座
座石山)说明空气很不稳定,对流旺盛,浓积云变成积雨云就会打雷下雨,
刮风。但如果下午出现宝塔云,则不一定下雨(因天黑后对流逐渐减弱)。“云交云,雨淋淋(或乱云天顶交,风雨定不少)”。
天空同时存在着互相重叠,行向不一的云,说明大气很不稳定,有扰动,
处于锋面或低压附近。云层低而厚,颜色暗黑,为雨层云和碎积云,象征不
久会下大雨或雷雨。
“急雨易晴,慢雨不开”。
急雨大多从积雨云中降落;为冷锋云系,范围小,移动快,阵雨过后转
晴。慢雨大多从高层云和雨层云中降落;为暖锋云系,范围大,移动慢,故
下雨时间长,不易晴天。
2、看雷、雾、露、霜预报天气
“雷公先唱歌,有雨也不多”。
雷公先唱歌指的是热雷。产生热雷的积雨云范围小,经过一个地区的时
间短,为雷阵雨,时间短,降水量不大。
“十雾九晴(或早上地罩雾,尽管晒衣裤)”。
晴天温度日较差大,夜里地面有效辐射使地面和近地面层大气冷却降
温,水汽达到饱和凝结而成雾(称为辐射雾),日出为后,气温渐高,雾便
消散。
“早雾晴,夜雾阴,傍晚来雾雨淋淋(或浓雾不散是雨天)”。
早雾是辐射雾,夜雾或浓雾不散都是平流雾,与锋面影响有关,所以天
气转为阴雨。
“露水起晴天;霜重见晴天”。
露、霜都是水汽遇到寒冷的地面和地面物体而形成的凝结物,也是因为
晴天温度日差较大,早晨温度低,才形成的。因露、霜都是在晴天、少云、
风小的天气下产生的,所以有露、霜的天气为晴天。
3、看风预报天气
“南风吹到底,北风来还礼”。
晚秋到春末,当冷空气一次次南下时,形成冷锋天气,大风降温。在冷
锋到达前、盛行偏南风;冷锋到达后,处于高压前部,吹西北风。
“东北风,雨祖宗”。
北方冬、春季节,当高压移到海上,华北地区吹东北风,常带来阴雨天
气(即为回流天气)。南方夏、秋季节,从东南方向来的台风,在它的右前
方多为东北风,所以东北风是台风到来的前兆,将有暴风雨。
“春南夏北,有风必雨”。
春季,东亚仍常有冷空气侵入,而南方暖湿空气逐渐加强北上,一旦遇
到冷空气便成阴雨天气。夏季东亚大陆受东方南方海洋暖湿空气控制,常吹
偏南风,但西伯利亚冷空气仍可到达华北一带,把暖湿空气抬升,常形成雷
阵雨天气。
4、看天象、大气象现预报天气
“日晕三更雨,月晕午时风”。
晕是太阳或月亮光线,穿过高空中由冰晶组成的很薄的云层(称卷层云)
时,由于折射而形成的内红外蓝的光环。卷层云通常出现在低压或暖锋的前
部,后面接着就有高层云和雨层云到来;若低压经过本地还会出现大风。故
日晕、月晕表示风、雨即将来临。
“东虹日头,西虹雨(或早虹雨、晚虹晴)”。
虹是由太阳光经过雨滴的折射、反射,在天空形成的由七色光组成的弧
形的彩带。虹在西方,说明西边大气中有大量雨滴存在,随着天气系统东移;
本地将会有雨;西虹多出现在早晨。虹在东方,说明东边大气中有雨滴存在,
天气系统已经移过本地,天气即将转晴;东虹多出现在傍晚。
“朝霞不出门,晚霞行千里”。
早晨和傍晚,在日出和日落前后的天边,时常会出现五彩缤纷的云层,
称为霞。早霞表明西方天空中水汽充沛,阴雨天气系统将会移来。晚霞表明
形成霞的云层已经移去,故为晴天。
5、看物象预报天气
一些动植物和某些器具对天气变化反应很灵敏。当天气转阴雨时,温度
升高、气压降低、湿度增大。天气闷热,它们就会出现异常反应。因此,这
些异常反映可预示未来天气变化。兹举出一些谚语如下:
“燕雀高飞晴天告,低飞雨天报”。
“蜻蜓千百绕天空,不过三日雨濛濛”。
“龟背湿,雨在即”。
“燕子低飞蛇过道,蚂蚁搬家山戴帽,水缸出汗蛤蟆叫,要有风雨到”。
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