在天气预报出现之前,人们用什么来预测天气变化?
中文名
天气预报
外国名字
天气报告/天气预报
出生背景
天气预报中常用的天气符号
天气预报的主要内容是一个地区或城市未来的阴雨、最高和最低气温、风向和风力以及特殊的灾害性天气。就我国而言,气象台能够准确预报寒潮、台风、暴雨等自然灾害的位置和强度,可以直接服务于工农业生产和人民生活。
天气预报是根据气象观测资料,应用气象学、动力气象学和统计学的原理和方法,对未来某一区域或某一地点的天气状况作出定性或定量的预测。这是大气科学研究的一个重要目标。对人们的生活意义重大。
如今,当人们外出时,他们可以通过听或看天气预报来决定是否带雨具。过去,他们不得不担心天气。那么,气象台每天最重要的工作——天气预报是怎么产生的呢?
大约在公元前650年,巴比伦人利用云的出现来预测天气。大约在公元前340年,亚里士多德在他的天文学理论中描述了不同的天气状况。中国人至少在公元前300年左右就已经记录了天气预报。古代的天气预报主要依靠某些天气现象,例如,人们经常在日落后观察到晴朗的天气。这个观察积累了很多,形成了一句天气谚语。然而,这些谚语中有许多后来被证明是不正确的。
从17世纪开始,科学家开始使用科学仪器(如气压计)测量天气状况,并利用这些数据进行天气预报。但是在很长一段时间里,人们只能利用当地的气象数据来进行天气预报,因为在那个时候,人们不能迅速地将数据传输到一个遥远的地方。1837发明电报后,人们能够利用大规模的气象数据进行天气预报。
气象学在20世纪迅速发展。人们对大气过程的认识越来越清晰。数字天气预报是在1970年代随着计算机硬件的发展而出现并迅速发展起来的。今天,它已经成为最重要的天气预报方式。1853-1856年,沙皇俄国与英法为争夺巴尔干半岛爆发克里米亚战争,结果俄国战败。正是这场战争导致了天气预报的出现。
天气预报图标
这是一场巨大的海战,1854 165438+10月14。当双方在欧洲黑海展开激战时,风暴突然降临,最大风速超过每秒30米,在海上掀起滔天巨浪,几乎将英法舰队一网打尽。事后英法联军仍心有余悸,法国陆军部请法国巴黎天文台台长勒·弗莱雷仔细研究风暴的来龙去脉。那时候,还没有电话。Le Freire只是在10月份的1854112 ~ 16这五天内,给世界各地的天文学家和气象学家写信收集当地的天气信息。他一下子收到了250封信。勒·弗莱雷根据这些资料,经过仔细分析、推理和判断,发现黑海风暴来自浩瀚的大西洋,自西向东横扫欧洲。事故发生前两天,即1854 112和1854 13,西欧的西班牙和法国已经勒·弗莱雷望着天空中飘忽不定的云彩,陷入了沉思:“这场风暴表面上看起来很突然,但实际上它有一个发展和运动的过程。电报已经发明了。如果当时欧洲大西洋沿岸都有气象站,及时将风暴电报给英法舰队岂不是可以避免重大损失?”于是,3月1855,16日,勒弗莱雷在法国科学院做了一个报告,说如果组织一个气象站网络,把观测数据通过电报迅速集中到一个地方,分析并绘制成天气图,就有可能推断出未来风暴的运行路径。勒·弗莱雷的独特想法在法国乃至全世界引起了强烈反响。人们深刻认识到,准确的天气预报不仅有利于行军作战,而且对工农业生产和日常生活也大有裨益。由于社会各方面的需要,在勒·弗莱雷的积极推动下,法国于1856年建立了世界上第一个正式的天气预报服务系统。
天气预报的诞生历史表明,气象条件可以影响局部战争或战役的胜负,并且因为战争的需要,气象事业得到了促进和发展。
发展历史
天气预报随着时代的进步,有许多预报方法。
双站
17世纪以前,人们通过观察天象和天体的变化来制作天气谚语,从而预测当地未来的天气。17世纪后,温度计、气压计等气象观测仪器相继出现,地面气象站相继建立。这时主要是根据单站气压、温度、风、云的变化来预测天气。
天气图
1851年,英国首次通过电报发送观测数据,在地面绘制天气图,并根据天气图进行天气预报。自20世纪20年代以来,气团理论和极锋理论被应用于天气预报。20世纪30年代,无线电探空仪的发明、高空天气图的出现以及长波理论在天气预报中的广泛应用,使得天气演变的分析从二维发展到三维。20世纪40年代后期,天气雷达的应用为预报降水、台风、暴雨和强风暴提供了有效的工具。
数值天气
数值天气预报是利用大气运动方程,在一定的初始和边界条件下对方程进行积分,预报未来的天气。1921年,理查森首次尝试用数值方法预报天气。由于计算工作量巨大,他组织了大量人力,设计了详细的计算表来完成。但是,由于没有很好地处理高频波在大气中的作用,预测的结果与大气的实际变化严重不符。1950年,Charney利用世界上第一台计算机ENIAC,基于过滤高频波后的大气运动方程组,成功地进行了24小时数值预报。随着计算机技术的发展、观测手段的进步和对大气物理过程认识的加深,数值天气预报取得了很大进展,成为天气预报的主要手段。特别是自20世纪60年代气象卫星发射以来,卫星的探测数据弥补了海洋、沙漠、极地、高原气象数据的不足,天气预报水平显著提高。
天气信息
雷雨天气
需要注意的事项
1.你应该待在室内,关好门窗;在户外工作的人应该躲在建筑物里。
2.不应使用无防雷措施或防雷措施不足的电视、音响等电器,不应使用水龙头。
3.不要触摸天线、水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙,远离电线等带电设备或其他类似金属装置。
4.避免使用电话和无线电话。
5.不要游泳或从事其他水上运动。不适合户外球类运动,爬山,骑马等运动。离开水面等空旷地带,寻找有防雷设施的地方躲避。
6.不要站在山顶、屋顶或其他凸出的物体上,不要接近导电性高的物体。
7.不要处理敞口容器中的易燃物品。
8.在野外无法躲进有防雷设施的建筑物时,应远离树木、电线杆、桅杆等尖锐物体。
9.在空旷的场地不宜打伞,肩上也不宜携带羽毛球拍、高尔夫球杆等工具。
10.不适合在道路上驾驶或乘坐车辆。
高温天气
需要注意的事项
第一,在户外工作要注意采取有效的防护措施,避免裸露的皮肤长时间在阳光下暴晒,最好带上冷饮;
第二,注意不要在阳光下跑步,不要去人多的地方。从外面回到房间后不要马上开空调;
第三,尽量避免在10早上到下午4点出行,口渴前补充水分;
第四,高温天注意饮食卫生,预防肠胃感冒;
第五,要注意保持充足的睡眠,生活作息规律,增强免疫力;
第六,要注意对特殊人群的照顾,尤其是老人和小孩。高温天容易诱发老年人心脑血管疾病,儿童出现不良症状;
七、要注意防止日晒后日光性皮炎的发作。如果皮肤出现红肿等症状,要用冷水冲洗,严重者要去医院治疗;
八、要注意出现头晕、恶心、口干、神志不清、胸闷气短等症状,应怀疑是中暑的早期症状,应立即休息,喝些凉水降温,病情严重的应立即去医院治疗。
天气反应
在户外遇到雷电天气时,应尽快关闭手机,暂时将金属制品放在5米以外。如果要避开森林中最高的树,不要站在森林边缘的树下,暂时蹲在森林中间,尽量与树干保持5米的距离。如果是自己开车,关闭车窗,与门窗保持一定距离。上船时,要躲在甲板下的船舱里,远离金属物品。在空旷的地方,双手放在膝盖上,双腿并拢蹲下,避免趴在地上。最好穿上雨衣防雷。不能待在水边或洼地,以防山洪和泥石流。
室内雷击时,应拔掉酒店内的电视、冰箱、电话、电脑等电源线。关好门窗,与他们保持距离。不要洗澡,尤其不要用太阳能热水器洗澡。远离建筑物内裸露的暖气管、煤气管等电气设备。分散你的同路人,不要挤在一起,更不要牵手。此外,保持冷静的心态也是雷暴天气规避成功的重要因素。
预测分类
预后
即预测未来一定时期内各种天气系统的生、衰、移、强的变化。它是气象要素预报的基础。形势预报的方法可分为两类:一类是数值预报方法,即直接积分大气方程组或其简化方程组,根据所得结果预报未来的气压场、温度场和风场;另一种是天气图法。后者有以下做法:
1.经验外推法
也称趋势法,是根据天气图上各种天气系统过去的移动路径和强度变化趋势来推断它们未来的位置和强度。当天气系统的移动和强度没有突然变化时,或者当天气系统没有重生或消亡时,这种方法很有效。但当它突然发生变化或天气系统生或死时,预报往往不符合实际。
2.相似情境法
也叫模式法,就是从大量的历史天气图中找出一些相似的天气情况,总结成一定的模式。如果当前的天气情况与某个模型之前的情况相似,可以参考模型后期的演变进行预测。因为相似永远是相对的,不可能完全相同,所以这种方法往往会出现误差。
3.统计数据方法
也称相关法,是利用历史数据对历史上不同季节各种天气系统的发生、发展和移动进行统计,得到它们的平均移动速度,寻找预报指标(如气旋生成、台风转向),并进行预报。这种方法不能适用于历史上从未出现过的例子或忽快忽慢的例子。
4.物理分析方法
首先分析天气系统的生、衰、移、强变化的物理因素,然后进行天气预报。这种方法通常效果很好。然而,当反映这些物理因素的运动方程的简化和假设不符合实际时,往往会导致预测误差,甚至与实际情况相差甚远。
以上四种方法各有利弊,需要相互补充,取长补短,综合考虑,才能获得更好的效果。
因素预测
即预测未来某一段时间内气温、风、云、降水和天气现象的变化。形势预测是要素预测的基础。
预测要素有几种方法:
1.经验预测方法
在天气图的形势预报的基础上,根据天气系统未来的位置和强度,预测未来的天气分布。例如,当低压移动并加强时,可以预测未来将有降雨天气或强降水。这种方法的准确性很大程度上依赖于预报员的经验,由于天气系统和天气现象不是一一对应的,预报效果不稳定。
2.统计预测方法
分析天气的历史资料,寻求大气状态的变化与前期气象因子的相关性,利用回归方程和概率论原理筛选预报因子,建立预报方程。从而获得所需的预测值。这种方法的效果主要取决于因素的正确选择。
3.动态统计学
将数值预报方法计算出的未来气象参数作为预报因子,通过回归方程得到一组预报公式,进行因子预报。随着数值模型的改进,该方法的精度可能会稳步提高。
预测类型
时间范围
即根据天气预报时效长短,分为:
1.短期预测。根据雷达和卫星探测资料,对未来1 ~ 6小时局地强风暴系统进行监测和预报。
2.短期预测。预报未来24 ~ 48小时的天气。
3.中期预测。未来3 ~ 15天预报。
4.长期预测。指从1月到1年的预测。
5.超长期预测。预测时限为1 ~ 5年。
6.气候展望。10岁以上。
统计方法主要是根据气象要素的月平均值与多年平均值之间的偏差进行预报。用数值预报方法作长期预报的方法正在试验中,并取得了一些进展。1-5年的预报时限称为超长期预报,5年及以上10年的预报时限称为气候展望。
作用范围
根据预报覆盖的区域范围,天气预报可分为:
1.大规模预报。一般来说是指全球预报、半球预报、大陆或全国预报。主要由世界气象中心、区域气象中心和国家气象中心制作。
2.中期预测。常指省(区)、州和区域预报,由省、市或州气象台和区域气象台作出。
3.小规模预报。如一个县、市、水库、机场、港口等的预报。这些预报是由当地的气象站做出的。
预测服务
如何及时向用户和人们提供天气预报是预报服务的中心环节。最广泛有效的服务手段有:报纸出版、电台广播、电视广播、气象电话咨询等。此外,它还通过专用电话、电传和书面形式向专门部门提供服务。天气预报专用收音机是一种可以随时开机接收当时天气预报广播的收音机。当灾害性天气即将发生时,专用气象广播电台可以利用某一波长的信号,使这台收音机自动开启通话,使睡着的人被它的信号唤醒,听到灾害性天气警报,为及时采取预防措施提供了可能。
天气预报做出后,气象台会通过各种渠道向社会公布。传播天气预报的主要途径有电视、报纸、网络、短信、气象电话等。通过互联网获取天气预报信息将是未来的趋势。知名的天气预报网站有天气在线、中国天气网、中国气象台等。中国气象台网站提供中国主要城市和地区的实时天气预报信息和一周天气预报信息。
预测过程
现代天气预报有五个组成部分:
收集数据
最传统的数据是专业人士、爱好者、地面或海上的自动气象站或浮标收集的气压、温度、风速、风向、湿度等数据。世界气象组织协调这些数据收集的时间,并制定标准。这些测量每小时(METAR)或每六小时(SYNOP)进行一次。
来自气象卫星的数据变得越来越重要。气象卫星可以收集世界各地的数据。他们的可见光照片可以帮助气象学家研究云的发展。他们的红外数据可以用来收集地面和云顶的温度。通过监测云的发展,可以收集云边缘的风速和风向。但是由于气象卫星的精度和分辨率还不够好,地面数据还是很重要的。
数据同化
在数据同化过程中,收集的数据与用于预测的数字模型相结合,以产生气象分析。对其大气状态的最佳估计是温度、湿度、气压、风速和风向的三维表示。
数据天气
根据物理学和流体力学的结果,计算了大气随时间的变化。
输出处理
模型计算的原始输出一般需要经过处理才能成为天气预报。这些处理包括利用统计原理消除已知模型中的偏差或参考其他模型的计算结果进行调整。
重要工具
天气预报的重要工具是天气图。天气图主要分为地面和高空。天气图上密密麻麻地写满了各种天气符号,是根据全国各地的气象编码翻译后填写的。
每个符号代表一种特定的天气。
代表云的符号有卷云、卷积云、卷层云、高积云、雨层云、积雨云等。
表示天气现象的符号包括:雷雨、龙卷风、雾、连续大雨、小雪和小阵雨等。
此外,还有表示风向、风速、云量和气压变化的符号。
所有这些符号都以统一的格式填入各自的地理位置。这样,在一个广阔的区域内同时观测到的风、温度、湿度、气压、云、阴、晴、雨、雪等气象要素就可以填充在一张天气图中。以便形成代表不同时间的天气图。有了这些天气图,预报员可以进一步分析处理,用不同颜色的线条和符号表示分析结果。
地面天气图的分析内容包括:绘制重要天气现象的区域范围(如降水、大风、暴雪等。),画出冷锋、暖锋、准静态锋的位置,画出全图的等压线,标出低压和高压的中心和强度。通过这个分析,我们可以从图中清楚地看到当时的大气压力情况:哪里是高压,哪里是低压,哪里是冷暖空气的对抗区。
高空天气图中填充的气象要素是同一等压线面上各点的高度,因此分析并绘制出相隔一定值的等高线。等高线画出来后,我们就可以看到当时的气压情况:哪里是低压的槽,哪里是高压的脊。然后画等温线,标出冷暖中心。从冷暖中心、低压槽和高压脊的配置,预报员可以对未来的气压形势作出大致的判断。
随着气象科技的发展,一些气象台站利用气象雷达、气象卫星、电子计算机等先进的探测工具和预报手段,提高了气象预报水平,取得了显著成效。据悉,自1966以来,发生在世界各地热带海洋上的台风几乎从未逃过气象卫星的“眼睛”。卫星云图对大风暴和严重灾害性天气的监测和早期探测具有重要作用。
制造工艺
(1)根据有关部门提供的资料在计算机上制作全国气象形势图(即天气预报节目的背景图片)。
(2)主持人站在一块蓝色屏幕前,“指点”,讲解天气(如何把握每个地区的位置,主持人只有一个秘诀——死记硬背)
(3)影视中心进行图像合成,在电脑上将流程(2)中的蓝屏替换为流程(1)中的图表;
(4)影视中心将完成的节目发送至中央电视台。
常用术语
晴天:天空云量小于30%。
尹:天上的云量占90%以上。
雾:近地面空气中漂浮大量微小水滴或冰晶,水平能见度下降到1 km以下,影响交通运输。
小雨:日降水量小于10 mm。
暴雨:日降水量25.0-49.9毫米。
雷阵雨:伴有闪电和雷声的间歇性降水。
冰雹:随着积雨云中剧烈的垂直运动,小冰雹核反复上升、凝结、降落、融化,长成具有透明层的小冰块,对农作物产生影响。
冻雨:雨滴在0℃以下冻结在地面上,又称雨歌(被雾滴冻结,称为雾凇),经常从电力线路上脱落,冻结路面,影响通信、供电和交通。
雨夹雪:近地面温度略高于0℃,湿雪或雨雪同时下降。
小雪:每天的降雪量(融化成水)不到2.5毫米..
中雪:日降雪量(融化成水)2.6-4.9毫米。
大雪:日降雪量(融化成水)达到或超过5.0毫米。
霜:霜是在0℃以下的温度下,水蒸气在地面和物体表面凝结成白色晶体而形成的。如果水汽少,据说黑霜对农作物有冻害,称为霜冻。
低压槽和高压脊:在波动的高空西风气流上,槽对应低压槽,槽前有活跃的暖空气,雨雪天气,槽后有受控的冷空气,大风降温天气;高峰对应的是高压脊,天空晴朗。
冷锋和暖锋:冷锋是冷空气的锋面。在冷空气和暖空气团的交界处,冷空气向暖空气推进。冷锋上多风雨天气,锋后多大风降温天气;相反是暖锋,锋面是阴雨天气,锋后多云转晴,气温上升。
强风:用风矢量表示,由风桅杆和风羽组成。风极指的是风的方向,有八个方向。风羽用3或4个短划和三角形表示,垂直于风极末端右侧(北半球)。
生活指数
空调开启指数
预测值指数水平的简要说明
Level 1.1长时间开启制冷空调。
2.2级在部分时间打开制冷和空调。
在3.3级的个别时间打开制冷和空调。
4.4级一般不需要开空调。
把暖气空调开到5.5级。
穿衣的
预测值指数水平的简要说明
等级1.1比较热,适合夏天穿。
2.2级天气炎热,适合夏装,长袖衫、长裤适合年老体弱者。
3.3级天气有点热,适合春秋过渡。请给体弱者增减衣服。
4.4级气温适中,建议穿薄的春秋过渡服。西装、夹克等。适合年老体弱者食用。
5.5级天气较凉,建议穿厚春秋装。年老体弱者应穿夹克或风衣和毛衣。
6.6的气温较低,建议加厚外套和毛衣等春秋衣物。年老体弱者应穿大衣、花呢大衣和毛衣。
7.7的气温很低,建议穿棉衣、皮夹克、毛衣等冬装。年老体弱者应穿厚棉衣或冬衣。
洗车
预测值指数水平的简要说明
等级1.1比较合适。
2.2级比较合适。
3.3级不适合。
4.4不适合。
紫外线
紫外线指数及紫外线强度防护措施
1级0,1,2最弱,不需要防护措施。
对于较弱的2、4级可以适当采取一些防护措施,比如涂防护霜。
戴遮阳帽、墨镜、太阳伞等。3、5、6级外出时,并涂抹SPF指数大于15的防晒霜。
除上述防护措施外,四级顶7、8、9应避免在上午10: 00至下午4: 00外出,或尽量待在阴凉处。
5级:10及以上10很强。尽量不要在户外。必须外出时,要采取各种有效的防护措施。
污染扩散
指数水平的简要说明
1气象条件非常有利于空气污染物的稀释扩散。
2级气象条件有利于空气污染物的稀释扩散。
3级气象条件属于中等水平。
4级气象条件不利于空气污染物的稀释扩散。
5级气象条件对空气污染物的稀释扩散非常不利。
耐晒
预测值指数水平的简要说明
天气预报
1.1级属于弱紫外线天气,建议长时间户外时涂抹SPF在8-12之间的防晒护肤品。
2.2级紫外线强度较弱,建议涂抹SPF在12-15和PA+之间的防晒护肤品。
3.3级属于中度紫外线辐射天气,外出要注意防护。建议涂抹SPF指数高于15的防晒护肤品。PA+。
4.4级属于强紫外线辐射天气,外出应加强防护。建议涂抹SPF在15-20和PA++之间的防晒护肤品。
5.5级紫外线辐射极强,外出要加强防护。建议涂抹SPF20在20以上,PA++的防晒护肤品,随时化妆。
app应用
民众
报纸上的天气预报,图为《观察家报》和《世界报》的天气预报专栏。公众是天气预报的主要用户。不仅冰雹、飓风等天气灾害对公众生活有很大的影响和威胁,就连日常生活、假期安排、穿衣打扮等也依赖于天气预报。电视、广播、报纸和互联网都向公众提供天气预报服务。
天气预报图标
航空
天气对航空有很大影响。几乎所有的机场都有自己的气象站。飞机起飞前,机组人员要获取整个飞行路线的天气情况和天气预报数据。
电力系统
天气对用电量的影响很大,所以电力公司通过天气预报来预测用电量。
其他的
其他民营企业也可以通过天气预报来调节需求和供给。例如,超市可以在热天提供更多的饮料,等等。
现代预报
天气预报图标
现代天气预报有五个组成部分:
1.收集数据
2.利用气象气球,气象学家还可以收集空气温度、湿度和风力值。气象气球可以一直升到对流层顶。
3.天气雷达可以提供关于降水区域和强度的信息。多普勒雷达也可以测定风速和风向。
4.数据天气预报
数字天气预报使用计算机模拟大气。它以数据同化的结果为出发点,根据当今物理学和流体力学的结果,计算大气随时间的变化。由于流体力学的方程非常复杂,数字天气预报只能用超级计算机来进行。该模型计算出的输出是天气预报的基础。
天气预报
在过去,气象学家必须自己做处理工作,但今天超过24小时的天气预报主要使用多种不同的模型来合成结果。气象学家还必须分析预测的模型数据,以便最终用户能够理解它。另外,天气预报模型的分辨率一般都不是特别高。当地的气象学家也必须通过当地的经验,考虑地区的影响,使当地的天气预报更加准确。但是随着天气预报模型的不断细化,这个工作量越来越小。
展示
对于最终用户来说,天气预报的显示是整个过程中最重要的。只有知道最终用户需要什么信息,以及如何轻松地传达给最终用户,这个任务才能完成。
天气常识
天气预报标志:雨转晴
在听天气预报时,我们经常会听到“今天白天”、“今天晚上”等时间术语,以及“多云”、“阴天”、“晴”等气象术语。
“今天白天”是指早上8点到晚上20点的12小时;“今晚”是指20: 00到第二天早上8: 00的12小时。“晴”是指云量占10-30%;“多云”是指云量占40-70%;“阴”是指云量占80-100%。
气象单位对降水有两个标准:12小时和24小时。12小时降水级别的标准是:“小雨”是指0.6-5毫米的降水量;“中雨”降水量为5.1—15毫米;「暴雨」15.1-30mm;“暴雨”为30.1-70毫米;“暴雨”为70.1-200mm。24小时降水级别的标准是:“小雨”降水指1-10毫米;“中雨”的降水量是指10.1-25毫米;“暴雨”降水指25.1-50毫米;“暴雨”指50.1—100毫米;“暴雨”就是100.1-250毫米的降水量,预报时间不超过12小时,也就是说12小时的降水级别标准。如果预测今天白天或夜间有雨雪天气,是指12小时内的降雪。如果预测今天白天到夜间有中到大雪,是指24小时内的降水。除了12.24小时预报,还有48小时预报,72小时预报,未来天气分析。
因为气象局一天只给电视台、电台和各大报纸提供三次预报:早、中、晚。如果不能对天气的突然变化做出及时的预报,又怎么能及时知道天气的突然变化呢?自2009年9月起,中国开通了气象热线121。平均每两个小时就有一个新的预报,及时准确,方便快捷。比如扬州的气象热线121可以同时接听60个电话,话费和普通本地电话持平。
古代预报
主要是根据阴阳五行原理,简单来说,中国古代的人把世间万物分为金、木、水、火、土五种形态,再加上阴阳两种状态(这种分类并不是一成不变的,也是不断变化的),并根据自身的状态和转化规律进行预测。
历法中的农历节气是我们的祖先留下的天气预报。