三、我國的氣候
怎樣利用高空風來預測天氣
高空風,它是代表高層大氣氣流的流動方向和流動快慢的。高空風與天氣變化有非常密切的聯係。隨著氣象事業的發展,人們對高空風的探測也越來越重視了。
高空風通常比近地麵低空的風速要大得多,例如3000~5000米的高空,每秒20米(相當於地麵上的8級大風)以上的風速是相當常見的。當然,有時風速也比較小,每秒隻有20米左右。風向也是多變的,有時吹西北風,有時吹東南風等。高空風的運動與天氣變化是相互聯係著和相互影響著的;在一定條件下,高空風的運動,反映了未來天氣的變化規律。如果某地低空吹西北風,高空也吹西北風,這說明了當時是受單一的冷氣團控製;空氣除了水平運動以外,還有由高空向下流動的氣流,這樣天空中的雲就不容易形成,因此在這種情況下,大都是晴空萬裏的好天氣。在冬、夏、秋三個季節裏,這種天氣對應的氣溫也不很高。如果某地低空吹東北風,高空吹西南風,則反映了當地處在冷暖空氣交界麵的附近;若高空西南風愈來愈大,說明這個交界麵的上空有大量暖而濕的氣流沿著冷空氣向上滑升,容易形成厚的雲層以至下雨。
高空風一般表現為北風與南風(包括東北風與西南風、西北風與東南風)、風大與風小等相對性,而這些現象實際上都反映了冷空氣與暖空氣這一對矛盾,抓住這對主要矛盾,就有可能預測未來的天氣。
怎樣應用電子計算機來作天氣預報
由於氣象科學的不斷發展,在天氣預報方麵,除了廣泛應用大範圍天氣圖和經驗來預測未來的天氣外,還利用電子計算機這一現代工具來進行天氣預報。氣象工作者稱它為數值預報,即數值天氣預報和數理統計預報。數值天氣預報是應用流體力學、熱力學、高等數學等來研究大氣變化的物理規律;根據大氣運動的特點,可以得出一套反映這些物理規律的數學方程式(即天氣預報方程組),然後依據一些已知條件(如:某日某時的氣壓、溫度、濕度、風力等等)來解釋這一方程組,得出天氣的未來變化情況,這樣就可以達到預報目的了。數理統計預報是應用數理統計學的一些理論和方法,並根據曆史上的大量氣象資料,找出一些描述天氣、氣候變化的統計規律的數理統計方程式,用以預報長期天氣趨勢,也可用作預測幾天後的氣象要素。這兩種方法都涉及到大量的數據和算術運算,如果僅僅依靠普通計算機來計算,那是很難實現的。由於電子計算技術的發展,為我們提供了既可靠又快速的計算工兵——電子計算機,這樣我們應用計算數學的一些方法,把數學方程式化為加、減、乘、除的四則運算方案,並把它譯成機器語言(即計算命令),連同各地氣象要素的觀測資料(大量數據)一起輸入電子計算機,就好像讓未來的天氣變化,事前在電子計算機裏預演一樣,讓計算機既迅速又可靠地完成龐大而複雜的天氣預報計算任務,作出天氣預報。
我國是怎樣用積溫來劃分溫度帶的
作物生育期內某種指標溫度持續期的逐日平均溫度總和,叫做積溫。在各種積溫(0℃、3℃、5℃、10℃、15℃)中,用得最廣泛的是日平均氣溫≥10℃穩定期的積溫和活動積溫。我國采用積溫和積溫持續日數,參照自然景觀和作物分布情況,把全國劃分為6個溫度帶和青藏高原區。
赤道帶位於北緯10°以南的中國南海島嶼地區,在冬季平均極鋒的南限以南。積溫大致在10000℃以上,≥10℃的天數為365天,1月平均氣溫超過26℃,年降水量超過1000毫米,比熱帶的熱量與水分多些,但氣溫年變率很小,四季雨量較均勻,島上可生長各種熱帶植物。
熱帶包括雷州半島、海南島全部及台灣島,滇南少數地方,積溫≥8000℃,≥10℃的持續期350~365天,1月平均氣溫在15℃以上,全年無霜。低地植被主要為熱帶季雨林,熱帶經濟作物橡膠、椰子、檳榔、咖啡等都能生長,水稻可一年三熟,甘薯可以冬季播種,冬小麥生長不適宜。
亞熱帶包括秦嶺、淮河以南,青藏高原以東的絕大部分地區。積溫4500~8000℃,≥10℃的持續期218~365天,1月平均氣溫0~15℃,無霜期8~12個月。天然植被有亞熱帶季雨林、季風常綠闊葉林和混生常綠闊葉樹的落葉林,為我國柑桔、茶、棕櫚、油桐、毛竹主要產區,南部還有香蕉、菠蘿、荔枝、龍眼、橄欖等多種經濟作物。水稻可一年兩熟,小麥則各地都有栽培。
暖溫帶大致包括長城以南,秦嶺、淮河以北的廣大地區和新疆的塔裏木盆地。積溫3400~4500℃,≥10℃的持續期171~218天,1月平均氣溫-12~-6℃至0℃,生長期5.5~7.5個月。天然植被東部為落葉闊葉林,西部為幹旱荒漠。農作物一年兩熟或二年三熟,個別地方一年一熟。小麥以冬播為主,蘋果、梨、柿、葡萄等水果品質都很好。
溫帶包括寒溫帶以南,長城以北及新疆準噶爾盆地。積溫1600~3400℃,≥10℃的持續期100~171天,1月平均氣溫-30℃~-12℃至-6℃,生長期3.5~5.5個月。天然植被東部為針葉林和落葉闊葉林混交,西部為幹旱荒漠。7月平均氣溫不到20℃,水稻、蓖麻大部分地方都能生長,小麥、大豆分別在帶內不同地區成為主要作物,但冬冷季節長,不宜冬作。
寒溫帶在黑龍江的最北部,以及內蒙古自治區的東北角。積溫低於1600℃,≥10℃持續期不足100天,1月平均氣溫-30℃以下,夏溫不高,7月平均氣溫16~18℃,無霜期約3個月。天然植被為針葉林,水稻、高粱等都不能生長,溫帶水果亦完全絕跡,隻能勉強栽培小麥、馬鈴薯、蕎麥和穀子。
青藏高原由於海拔高度大,地帶性規律遭到破壞,不能按以上標準劃分溫度帶。冬季雖不如同緯度東部平原地區那樣易受北方冷空氣的侵襲,但夏季溫度偏低,大部分地區積溫不足2000℃。有的地方全年為霜期,有的地方無霜期長達7個月。因此,整個青藏高原區的情況又很複雜,故另列一區。
我國降水的季節變化有什麼特點
夏季風是我國降水的主要來源,同時夏季也不缺乏動力,因此,全國絕大部分地區的降水量都集中在夏季風盛行的時期。夏季風由南向北,然後再由北向南撤退,主要降水帶的位置也相應地發生季節變化。4、5月份最大雨帶出現在華南地區和長江以南地區,6、7月份出現在江淮流域,7、8月份到達華北、東北,9月份又逐漸南移。全年雨季持續的時間,南方長,北方短,緯度愈高,降水的集中程度也較大。
春季:冬季風勢力開始減弱,夏季風向北伸張,長江以南廣大地區,雨量劇增,以湘、贛和閩浙西部春雨最多,占全年降水量的40%以上,超過夏季降水量。由此往北往西比例逐漸減少。秦嶺淮河一線減至20%,北方大部地區在10%~15%。新疆昆侖山北麓和天山山地受大西洋水汽的影響,西藏東南角受印度洋水汽的影響,春雨均占30%以上。春雨最少之地在藏北高原。塔裏木盆地至阿拉善地區在5%以下。
夏季:隨著夏季風向北擴張,愈往北或愈深入高原腹地,雨量愈加集中,百分比值愈大,長江以南,南嶺以北地區以及新疆伊犁河各地,降水量小於30%,其餘大部分地區都在50%以上,黃河以北到內蒙古草原區在65%~75%,青藏高原大部分地區在70%以上,最大是在雅魯藏布江西部各地,夏季降水量占全年降水量的80%以上。
秋季:降水量占全年比重較大的地區有兩個,一是海南島和台灣島,尤其二島的東部,秋雨可達全年雨量的30%~40%;二是黃土高原南部至貴州高原北部,秋雨占全年降水量的30%左右。前者是由於台風雨的影響,後者是由於西南季風撤退比東部晚,冷空氣沿青藏高原東緣南下造成華西秋雨。全國其餘地區秋雨大部分占15%~20%,最小的是塔裏木盆地,少於10%。