然而,暴雨、台風、洪水,還有霜凍、冰雪、大霧等,都不過是大氣在特殊條件下演繹的花樣而已。如果我們能及時有效地跟蹤和預報各種天氣形勢,就常常有截然不同的結果。如1989年8909號和8923號台風在浙江省登陸,由於預報準確及時,使各級領導和防汛部門事先做好了充分準備,估計減少經濟損失6~8億元。1970年11月12日,孟加拉國大風暴潮造成30萬人死亡,後來裝備了氣象衛星,建立了大風暴警報係統後,1985年遭受同樣規模的風暴潮,卻隻死亡了一萬人。
到目前為止,人們不僅對於各種災害性天氣可以監測和預報,部分非氣象性自然災害,如地震,現在通過氣象衛星的監測,預報水平也有所提高。
原來,地震前有各種大氣異常現象,比如地光、地氣、增溫、狂風暴雨等,氣象衛星通過對這些現象的探測,就可以捕捉到地震的蛛絲馬跡。如1989年、1990年、1991年,我國國家地震局利用氣象衛星的遙感熱紅外線數據,成功地進行了大同、陽高、北京、台灣等地的地震預報。我國科學家甚至還發現了1991年5月日本雲仙台火山和6月菲律賓比納圖博火山的噴發前兆,很了不得。
當然,科學家們不僅利用大氣來探索天氣的變化,還能預測未來的氣候變化。科學家們通過對地球大氣氣溫的研究發現,目前全球平均地麵氣溫有上升的趨勢,大氣中的二氧化碳、甲烷等溫室氣體的濃度在不斷增加,這就不得不使地球大氣增溫。大氣增溫後會使全球的氣候條件發生極大變化,到時候南極冰山融化,海平麵上升,幹旱麵積加大,物種滅絕等等,一係列不容樂觀的結果等待著我們。而且,科學家們還發現,南極上空的臭氧層趨於衰減,這會使全球大氣臭氧保護層變薄,形成一個巨大的空洞,屆時大量的太陽紫外線會對地球生物產生傷害。這就使我們不得不保持高度警惕,及時采取防範措施,以免悲劇發生。
總而言之,通過對大氣的探測,我們了解了我們生活的大氣環境,弄清了各種天氣現象的規律,進而預報各種天氣,提高了應付自然災害的能力。
對大氣本身的探測,有利於認識未來氣候的變化形勢,從而有助於我們采取有力措施,改善我們的生存環境。
觀測形態走勢
前麵說大氣探測是如何如何重要,那麼到底要探測什麼呢?大氣現象複雜多變,大氣組成多種多樣,到底探測什麼為好,是頭發胡子一把抓嗎?不是,這兒有兩種觀測。
一是常規觀測。常規觀測主要包括溫度、濕度、氣壓、風力、風向等觀測項目。可別看隻有這幾項基本因素,它們卻分別反映了大氣的熱力狀態和運動狀態。
氣溫的高低表明了氣體的冷熱程度。測量氣溫的儀器叫溫度表。和測量人體體溫的體溫表一樣,它是利用熱脹冷縮的原理製成的,如酒精最低溫度表和水銀最高溫度表;也有根據導體、半導體電阻隨溫度變化原理製成的電阻溫度表;或者根據溫差不同、電流不同原理製成的溫差電偶溫度表。另有一些測溫元件,如鉑電阻、熱敏電阻等。
氣壓是地球大氣圈的大氣對地球表麵和周圍大氣產生的壓強,測量氣壓的儀器常用水銀氣壓表。
濕度是指大氣中所含水汽多少的量,測量濕度的儀器有幹濕球濕度表和毛發濕度表。幹濕球濕度表實際上由兩支溫度表組成,其中一支綁有紗布,很顯然,是用水分蒸發導致溫差變化的原理來反映濕度的。
二是特殊觀測。常規觀測是每個氣象站在每天規定時間,按照一定程序進行對規定內容的觀測。特殊觀測不同於常規觀測,這主要反映在觀測內容和觀測位置上。一方麵,特殊觀測要觀察目前變化比較大、並可能對未來氣候產生很大影響的一些內容,如二氧化碳、甲烷、臭氧、酸雨、氣溶膠粒子,這可以稱為大氣化學觀測;另一方麵,特殊觀測主要把觀測範圍集中在地麵以上一公裏內,這叫邊界層觀測。大家可以猜到,這主要是因為邊界層與我們生活生產活動太密切。
特殊觀測的曆史並不長,我國隻有二十多年的經驗。由於特殊觀測對所涉及的知識、儀器精度、觀測條件要求很高,所以難度很大。我國對大氣的化學觀測有一定的成果,如酸雨曾經在部分省市進行專題觀測與研究,一個酸雨觀測網已經建成。據悉,我國與美國、澳大利亞等國還展開了一些特殊觀測的合作,成果顯著。
特殊觀測是適應新形勢需要而產生的觀測,它在未來將變得越來越重要,一些新型的觀測項目會增加。因此特殊觀測會得到加強,但這並不意味著常規觀測就不重要。事實上,我們的天氣預報的主要根據仍然來源於常規觀測。可以說,將來這兩種觀測會互為彌補,各分秋色。
處處有警惕的眼睛