天气基础知识

气压

气压(英文名称atmospheric pressure;air pressure),是作用在单位面积上的大气压力,即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。著名的马德堡半球实验证明了它的存在。国际上统一规定用“百帕(hpa)”作为气压单位。

气压的大小与海拔高度、大气温度、大气密度等有关,一般随高度升高按指数律递减。气压有日变化和年变化。一年之中,冬季比夏季气压高。一天中,气压有一个最高值、一个最低值,分别出现在9~10时和15~16时,还有一个次高值和一个次低值,分别出现在21~22时和3~4时。气压日变化幅度较小,一般为0.1~0.4千帕,并随纬度增高而减小。气压变化与风、天气的好坏等关系密切。

表示气压的单位,习惯上常用水银柱高度。例如,一个标准大气压等于760毫米高的水银柱的重量,它相当于一平方厘米面积上承受1.0336公斤重的大气压力。

  • 一个标准大气压=1.013*103(百帕)
  • 1个标准大气压=760mm水银(汞柱)柱高
  • 1毫米水银(汞柱)柱高=4/3(百帕)

相对湿度

相对湿度(英文名称relative humidity,RH),指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比,可表示为湿空气的绝对湿度与相同温度下可能达到的最大绝对湿度之比,也可表示为湿空气中水蒸气分压力与相同温度下水的饱和压力之比。以百分数(%)表示,取整数。

风速风向

空气的水平运动称为风,空气作水平运动时,即有速率(风速),也有方向(风向)。

风速

风速(英文名称wind speed),指单位时间空气移动的水平距离,风速的常用单位是m/s。

平均风速

指某一段时间内,各次观测的风速的算术平均值,有3秒钟、1分钟、2分钟、10分钟平均风速。

最大风速(maximum wind speed)

指某一段时间内的10分钟平均风速的最大值。挑取一天最大风速就是在这一天内任意的10分钟平均值的最大者为日最大风速,最大风速是个平均值。

极大风速

指给定某一段时间内的瞬时风速的最大值,瞬时风速指3秒钟平均风速。一天的极大风速就在这一天内瞬时(一般是指1s)风速的最大值,极大风速是个瞬时值。在指定的同一时段内,绝大部分情况下极大风速大于最大风速。

风向

风向

风向(英文名称wind direction),是指风的来向,地面人工观测风向用十六方位表示;自动观测风向用度表示。风向十六个方位:正北、北东北、东北、东东北、东、东东南、东南、南东南、南、南西南、西南、西西南、西、西西北、西北、北西北。最多风向是指在规定时间段内出现频数最多的风向。

风的等级

风速没有等级,风力才有等级,风速是风力等级划分的依据。一般来讲,风速越大,风力等级越高,风的破坏性越大。在气象上,一般按风力大小划分为十七个等级。

在天气预报中,常听到如“北风4到5级”之类的用语,此时所指的风力是平均风力;如听到“阵风7级”之类的用语,其阵风是指风速忽大忽小的风,此时的风力是指风速较大时的风力。

降水

降水(英文名称precipitation),是指从天空降落到地面上的液态或固态(经融化后)的水。按降水形式来分,主要可分为对流降水,地形降水和锋面降水三种形式。降水的类型根据降水形成原因,可分为锋面雨、对流雨、地形雨、台风雨。降水通常用降水量、降水时间、降水强度等指标来表示。

强雷阵雨

降水量

降水量是指某一时间段内的未经蒸发、渗透、流失的降水在水平面上积累的深度,以毫米(mm)为单位,精确到0.1mm。常见的表示方法有日、月、年降水量,累年年(日、月)平均降水量等。“降水量”是气象术语,按气象观测规范规定,气象站在有降水的情况下,每隔六小时观测一次。6小时中降下来的雨雪统统融化为水,称为6小时降水量;24小时降下来的雨雪统统融化为水,称为24小时降水量;一旬降下来的雨雪统统融化为水,称为旬降水量……一年中,降下来的雨雪统统融化为水,称为“年降水量”。把一个地方多年的年降水量平均起来,就称为这个地方的“平均年雨量”。例如,北京的平均年雨量是644.2毫米,上海的平均年雨量是1123.7毫米。

降水量的季节变化与纬度、大气环流、地形等因素有关。一般而言,赤道带降水春分、秋分相对较多;亚热带大陆西岸冬季多雨,大陆东岸夏季多雨;北半球温带大陆西岸降水量季节变化不明显,而大陆东岸降水集中在夏季。

降水强度

降水强度是指单位时间的降水量,通常测定5分钟、10分钟和1小时内的最大降水量。

通常取10分钟、1小时或24小时时间内的降水量作为划定指标,也可依部门需要而定。中央气象台将降水强度划分为7个等级。一天之内50毫米以上降水为暴雨(豪雨),25毫米以上为大雨,10-25毫米为中雨,10毫米以下为小雨,75毫米以上为大暴雨(大豪雨),200毫米以上为特大暴雨。一般气旋(台风)24小时降水总量多在300mm以上。降水强度是水利、交通和建筑工程等设计的依据之一。

降水时间

降水时间是指一次降水过程从开始到结束持续的时间,用日、时、分表示。

气温

气象学上把表示空气冷热程度的物理量称之为空气温度,简称气温(英文名称air temperature)。公众天气预报中所说的气温,是在植有草皮的观测场中离地面1.5米高的百叶箱中的温度表上测得的,由于温度表保持了良好的通风性并避免了阳光直接照射,因而具有较好的代表性。国际上标准气温度量单位是摄氏度(℃),中国气温记录一般采用摄氏度(℃)为单位。气温的单位除上面提到的用摄氏度(℃)表示,有的以华氏度(F)表示。摄氏与华氏的换算关系是:C=5/9(F-32),F=9/5C+32(式中F-华氏温度,C-摄氏温度)。

全球年平均气温

卫星云图

卫星云图由气象卫星自上而下观测到的地球上的云层覆盖和地表面特征的图像。利用卫星云图可以识别不同的天气系统,确定它们的位置,估计其强度和发展趋势,为天气分析和天气预报提供依据。

红外线卫星云图

红外线卫星云图利用卫星上之红外线仪器,来测量云层之温度。其中,温度低的云层会以亮白色来显示,也就是此处的云层较高,而暗灰色的部分则代表云层高度较低,因为越接近地面的云层温度越高。简单而言,即以云顶的不同温度来判断云层的高度。红外云图,是气象卫星上的扫描辐射计利用红外辐射通道感测并向地面站发送的云图,其亮度大致反映了云层顶的温度,因而也反映了云顶的高度。一般温度越低,高度越高的云层,图上的色调过白,反之色调越黑。由于红外遥感可以昼夜感测并向地面站发送云图,并可分析高云和云顶温度,提供了可见光云图不能提供的大量信息,但红外云图的分辨率低于可见光云图。实际上要把两者结合起来使用,互相取长补短,从而获得了广泛的应用。

可见光卫星云图

可见光卫星云图利用云顶反射太阳光的原理制成,故仅能于白昼进行摄影。可见光卫星云图可显示云层覆盖的面和厚度,比较厚的云层反射能力强,在可见光卫星云图上,会显示出亮白色,云层较薄则显示暗灰色,还可与红外线卫星云图结合起来,做出更准确的分析。可见光云图,是气象卫星上的扫描辐射计(早期用的是电视摄象机)用可见光通道感测并向地面站发送的卫星云图,图上亮度明暗反映了云的反照率的强弱。可见光云图在研究云团、云系等的移动和发展方面,在监测台风和其他天气系统的发生、发展及移动方面,均获得广泛应用,并取得较好成效。但由于云图是利用可见光波段所拍,其亮度和色调取决于云的性质和太阳高度角,同时夜间又拍不到,故受到一定的限制。

本页面图片均来自WIKIPEDIA