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天氣專題

天氣與氣候的區(qū)別

天氣是一段時間（幾天）內的大氣運動及其現(xiàn)象的特征。這一時間內的大氣運動只要是指與人類活動有關的局地風向、風速等，現(xiàn)象也是與人類的生產(chǎn)、生活有關的各種天氣現(xiàn)象。

天氣一般包含了七個要素：氣溫、氣壓、濕度、云、降水、能見度和風。

溫度體現(xiàn)了大氣的熱力狀況

氣壓是大氣質量的體現(xiàn)

濕度是大氣中水汽含量的描述

風表示大氣運動的狀態(tài)

云和降水則是大氣中發(fā)生相變的結果

能見度則變現(xiàn)了大氣的透明度

所以說，天氣是各種要素綜合表現(xiàn)的大氣狀態(tài)。

天氣是與中尺度天氣系統(tǒng)（200-2000KM）的生消和移動相連的，因此，天氣系統(tǒng)的移動速度和生命期決定了局地天氣變化的時間尺度。

氣候是一段時間內（如：1月、1季、1年或多年）天氣的總和特征。

氣候可分為：

短期氣候

十年際—年代際氣候

歷史時期氣候

地質時期氣候

1.1    冷鋒

冷鋒是指冷氣團主動向暖氣團移動形成的鋒，是中國最常見的一種鋒，可以活動于全國各地。 

冷鋒天氣狀況：

過境前——氣溫較高、氣壓較低、天氣晴朗；

過境時——刮風、降溫、陰天、降水（雪）；

過境后——氣溫降低、氣壓升高、天氣轉晴。

冷鋒在我國活動范圍甚廣，幾乎遍及全國，尤其在冬半年，北方地區(qū)更為常見，它是影響我國天氣的最重要的天氣系統(tǒng)之一，常常帶來寒潮災害，夏季時多一型冷鋒，影響范圍較小，一般只達黃河流域，我國北方夏季雷陣雨天氣和冷鋒活動有很大的關系。另外，春季的冷鋒在華北一帶可能還會形成沙塵暴。

1.2    暖鋒

暖鋒是指鋒面在移動過程中，暖空氣推動鋒面向冷氣團一側移動的鋒。

暖鋒多在中國東北地區(qū)和長江中下游活動，大多與冷鋒聯(lián)結在一起。

暖鋒過境時，溫暖濕潤，氣溫上升，氣壓下降，天氣多轉云雨天氣。與冷鋒相對。暖鋒比冷鋒移動速度慢，可能會連續(xù)性降水或出現(xiàn)霧。

在我國明顯的暖鋒出現(xiàn)得較少，大多伴隨著氣旋出現(xiàn)。春、秋季一般出現(xiàn)在江淮流域和東北地區(qū)，夏季多出現(xiàn)在黃河流域。

1.3    準靜止鋒

當冷、暖氣團的勢力相當，或冷空氣南下勢力減弱并受到地形的阻擋，使冷、暖氣團的交界面呈靜止狀態(tài)時，會形成準靜止鋒。

準靜止鋒按其形成原因可以分成兩種類型：

一是大氣環(huán)流的影響，如我國東南沿海的華南準靜止鋒、長江中下游地區(qū)的江淮準靜止鋒；

二是地形阻擋作用也可形成準靜止鋒，如天山北坡的準靜止鋒、云貴高原北部的昆明準靜止鋒。

世界海平面氣壓分布圖中，等壓線閉合起來的地區(qū)，因為氣流總是由高壓指向低壓。

如果中心氣壓高于四周，就稱為高氣壓（高壓中心）；如果中心氣壓低于四周，則稱為低氣壓（低壓中心）。

從高氣壓延伸出來的狹長區(qū)域，叫高壓脊，好比地形上的山脊；從低氣壓延伸出來的狹長區(qū)域，叫低壓槽，好比地形上的山谷。

2.1 低壓系統(tǒng)（氣旋）

北（南）半球，大氣中水平氣流呈逆(順)時針旋轉的大型渦旋，由四周向中心輻合，北半球逆時針，南半球順時針。在同高度上，氣旋中心的氣壓比四周低，又稱低壓。氣旋近似于圓形或橢圓形，大小懸殊。小氣旋的水平尺度為幾百千米，大的可達三、四千千米。氣旋的垂直氣流是上升的，多陰雨天氣。

夏秋季影響我國東南沿海地區(qū)的臺風就是氣旋的一種。

2.2 高壓系統(tǒng)（反氣旋）

高壓系統(tǒng)是指中心氣壓比四周氣壓高的水平空氣渦旋，也是氣壓系統(tǒng)中的高壓。

北半球反氣旋中，低層的水平氣流呈順時針方向向外輻散，南半球反氣旋則呈逆時針方向向外輻散。

其直徑小的有幾百公里，大的有五、六千公里，如冬季亞洲大陸上的反氣旋和夏季太平洋上空的夏威夷高壓。由于反氣旋中的空氣向四周輻散，形成下沉氣流。

因此，反氣旋控制時，一般天氣都比較晴朗。冬季多晴冷天氣，夏季多晴熱高溫天氣，春秋兩季多風和日麗、秋高氣爽的天氣。

反氣旋對我國的影響有：夏季7、8月份受副高控制在長江流域出現(xiàn)的伏旱天氣，秋季受亞洲高壓影響，北方地區(qū)秋高氣爽的好天氣。

判別“左右手法則”

鋒面氣旋是出現(xiàn)在中高緯度地區(qū)中心氣壓低于四周且具有冷中心性質的近似橢圓型的空氣渦旋，是影響大范圍天氣變化的重要天氣系統(tǒng)之一。

溫帶氣旋的直徑平均1000公里，小的也有幾百公里，大的可達3000公里或以上。

氣旋隨高空偏西氣流向東移動，前部為暖鋒，后部為冷鋒，兩者銜接處的波動南側為暖區(qū)。溫帶氣旋從生成，發(fā)展到消亡整個生命史一般為2-6天。

在氣旋系統(tǒng)中，由于氣流從四面八方流入氣旋中心，中心氣流被迫上升而凝云致雨，所以氣旋過境時，云量增多，常出現(xiàn)陰雨天氣，即氣旋雨。

在鋒面天氣系統(tǒng)中，無論冷鋒還是暖鋒，鋒面上方的暖氣團都是沿鋒面抬升的，都將形成有云和降水的天氣，即鋒面雨。

當兩種系統(tǒng)結合在一起形成鋒面氣旋后，將輻合成更強烈的上升氣流，天氣變化將更為劇烈，往往會產(chǎn)生云、雨甚至造成暴雨、雷雨、大風天氣。

鋒面氣旋的演變過程，大致可分為初生期、發(fā)展期、成熟期（囚錮期）及消亡期。

（1）初生期——原先地面上有一條靜止鋒，鋒北面是冷空氣，鋒南面是暖空氣，冷空氣自東向西運動，暖空氣自西向東運動，當冷空氣向南插入鋒下，暖空氣向北抬升，并出現(xiàn)1～2條閉合等壓線。

（2）發(fā)展期——隨著波動的發(fā)展，氣壓進一步下降，閉合等壓線增加，冷空氣進一步向南推進，冷鋒附近出現(xiàn)陣雨或陣雪，暖鋒前也出現(xiàn)降水，降水區(qū)域擴大。隨著氣旋的發(fā)展，低層擾動逐漸向高層發(fā)展，氣流作螺旋式的上升，高空低槽也逐步加深。

（3）成熟期（囚錮期）——氣旋發(fā)展至最盛時期，自地面到500毫巴高度均已成為圓形閉合環(huán)流。地面冷鋒逐漸追上暖鋒，并將地面暖空氣上抬，氣旋開始錮囚。這時，云雨范圍最大，強度加強，風力增大，天氣變化最劇烈。但由于地面已為冷空氣所占據(jù)，成為冷性渦旋，因而氣旋開始減弱。

（4）消亡期——氣旋發(fā)展的最后階段，暖空氣僅殘留在地面東南角，低層整個氣旋中心輻合加強，地面加壓，已變?yōu)槔湫詼u旋，低壓中心部位開始被填塞。從地面到500毫巴左右的閉合環(huán)流減弱，上升運動已消失，氣旋減弱，以至消亡。

4.1 高空槽

高空槽是活動在對流層中層西風帶上的短波槽。一年四季都有出現(xiàn)，但春季出現(xiàn)最多。

高空槽的波長約1000千米，移動方向為自西向東。

槽前盛行暖濕西南氣流，常常成云致雨；

槽后盛行干冷西北氣流，常常晴冷天氣。

一次高空槽活動反映了不同緯度間冷、暖空氣的一次交換過程，給中、高緯度地區(qū)造成陰雨和大風天氣。

4.2 切變線

切變線是指風向或風速的不連續(xù)線，實際上也是兩種相互對立氣流間的交界線。或者說，切變線是風向或風速發(fā)生急劇改變的狹長區(qū)域。

切變線與鋒不同，在切變線兩側溫度差異不明顯，但鋒的水平氣旋式切變很大。切變線在地面和高空都可出現(xiàn)，但主要出現(xiàn)在700hPa或850ha高空。

切變線附近有很強的輻合，常有降水天氣產(chǎn)生。

在中國無論是平原還是高原，全年均有出現(xiàn)，以春末夏初最為頻繁，為主要降水天氣系統(tǒng)之一。

4.3 低渦

低渦是出現(xiàn)在中緯度中層大氣中的一種逆時針旋轉的低壓渦旋，低渦內常伴有較強的上升運動，假如配合有水汽條件，夏季低渦常帶來雷雨、大風和冰雹等強對流天氣，甚至出現(xiàn)暴雨。

夏季低渦強降雨在京津冀地區(qū)非常常見，是降雨預報的重要天氣系統(tǒng)。

降水可分為：

液態(tài)降水——雨、陣雨、毛毛雨；

固態(tài)降水——雪、陣雪、霰、米雪、冰粒、冰雹；

混合型降水——雨夾雪。

主要有：

露——溫度高于冰點時，水汽在地面及地面物體上凝結而成的水珠。易在夜間形成；

霜——溫度低于冰點時，水汽在地面及地面物體上凝華而成的白色、松脆的冰晶，或由露凍結而成的冰珠，易在晴朗風小的夜間形成；

霧凇——空氣中的水汽直接凝華，或過冷卻霧滴直接凍結在物體上的乳白色冰晶物，常呈毛茸茸的針狀，或表面起伏不平的粒狀，結構較松脆，受震易塌落。

霧——在水汽充足、微風及大氣層穩(wěn)定的情況下，接近地面的空氣冷卻時，空氣中的水汽凝結成微小的水滴懸浮于空中，使地面水平能見度小于1.0 千米；

霾——大量極細微的干塵粒等均勻地懸浮在空中，空氣混濁，水平能見度小于10.0千米，使遠處光亮物體微帶黃、紅色，使黑暗物體微帶藍色，能見度低于3km時，成為災害性天氣的一種；

沙塵暴——又稱“沙暴、塵暴”，沙塵天氣的一種，強風揚起地面的沙塵，使空氣混濁，水平能見度小于1千米。

圖片來源：中國氣象局

雷暴——由對流旺盛的積雨云引起的伴有閃電雷鳴和強陣性降水的局地風暴，或在地面觀測中僅指伴有雷鳴和電閃的天氣現(xiàn)象，有時會只聞雷聲而不見閃電；

閃電——發(fā)生在大氣中強烈的放電并伴有發(fā)光的現(xiàn)象。根據(jù)在空中發(fā)生的位置不同，可分為云中、云際和云地間三類。

圖片來源：中國氣象局

大風——災害性天氣的一種。由冷鋒、熱帶風暴等強烈的天氣過程引起，近地面層風力達8級（平均風速17.2～20.7 米/秒）或以上的風；

颮——指強冷鋒前或積雨云前沿所出現(xiàn)的狹窄的強風帶。過境時，風速突增，風向突變，氣象要素急驟變化，并常伴有陣性降水；

龍卷風——在極不穩(wěn)定的天氣條件下，由空氣強烈對流運動而產(chǎn)生的一種小直徑的劇烈旋轉風暴（風速27米/秒以上）。從外觀看，是從積雨云底盤旋下垂的一個漏斗狀云體，是災害性天氣的一種；

積雪——由降雪形成的覆蓋在地球表面的雪層。 

結冰——指露天水面凍結成冰。氣象上包括蒸發(fā)皿的水凍結成冰。

梅雨是指從我國江淮流域一直到日本南部等地，每年6月至7月之間常常出現(xiàn)的一段降水量較大、降水次數(shù)較頻繁的連續(xù)陰雨天氣。

因這一時段正是江南梅子的成熟期，所以將其稱為“梅雨”或“黃梅雨”。又因這段時期潮濕多雨，衣物及器具容易發(fā)生霉變，所以也叫“霉雨”。

有的年份梅雨期長達一個多月，有的只有幾天，少數(shù)年份不出現(xiàn)梅雨，稱為“空梅”。

梅雨產(chǎn)生于西太平洋副熱帶高壓邊緣的鋒區(qū)，也就是準靜止鋒，是冷、暖空氣團在長江中下游地區(qū)展開攻防“拉鋸戰(zhàn)”的產(chǎn)物。

大體出現(xiàn)在7月中旬到8月中旬，此時梅雨準靜止鋒已于7月上旬推移到黃河中下游和東北地區(qū)，西太平洋副熱帶高壓勢力強盛，長江中下游地區(qū)被“副高”控制，形成反氣旋天氣，以下沉氣流為主，日照長，太陽輻射很強，氣溫高，蒸發(fā)旺盛。

農(nóng)作物生長也快，農(nóng)田需水量很大。但由于氣團單一，除局部地區(qū)的雷陣雨外，無大片雨區(qū)，普遍出現(xiàn)干旱酷暑天氣。這一時間正值三伏天，故叫“伏旱”。這一季節(jié)長江中下游地區(qū)午后氣溫一般達33～35℃，個別地方有高達43～45℃的高溫記錄。

主要發(fā)生在中國長江流域及江南地區(qū)特別是湖北、湖南、江西、江蘇、安徽等省。

每年3、4月時，從南海吹來的暖濕氣流，與從中國北方南下的冷空氣相遇，在嶺南形成華南準靜止鋒，使華南地區(qū)的天氣陰晴不定、非常潮濕，期間有小雨或大霧，一些冰冷的物體表面遇到暖濕氣流后，就開始在物體表面凝結形成水珠。

一般發(fā)生在每年的3月21日到4月10日，這段時間正值春耕，如果發(fā)生倒春寒，日平均氣溫不會高于12℃，維持期多在3天以上，有時候長達半個月，不利秧苗生長，同時降溫伴隨著陰雨，對農(nóng)業(yè)的危害很大。

通常指端午節(jié)前后強降水較集中的時期，常出現(xiàn)連續(xù)幾天大雨、暴雨甚至大暴雨和特大暴雨。正值端午節(jié)龍舟競渡之時，所以民間稱為“龍舟水”，氣象上為了方便統(tǒng)計，一般將5月21日至6月20日的降水統(tǒng)計為龍舟水。其成因與夏季風和冷空氣都有關系，南海夏季風一般在5月爆發(fā)，隨后推進影響到華南并產(chǎn)生季風對流降水。

此外，南下冷空氣與暖濕氣流交匯，往往形成鋒面降水，因此在季風降水和鋒面降水的共同影響下，5月下旬至6月中旬，廣東出現(xiàn)大而集中的降水，即“龍舟水”。

強對流天氣是指的是發(fā)生突然、天氣劇烈、破壞力極強，常伴有雷雨大風、冰雹、龍卷風、局部強降雨等強烈對流性災害天氣。出現(xiàn)短時強降水、雷雨大風、龍卷風、冰雹和颮線等現(xiàn)象的災害性天氣。它發(fā)生在對流云系或單體對流云塊中，在氣象上屬于中小尺度天氣系統(tǒng)。

這里需要注意的是，強對流天氣所屬的中小尺度天氣系統(tǒng)是受大型天氣系統(tǒng)支配的，是影響其生成，發(fā)展的關鍵因素之一。比如梅雨季節(jié)時，大規(guī)模的冷暖氣流交鋒，受到特定地域下墊面情況的影響，容易導致暴雨的發(fā)生。

當然各類強對流天氣形成的物理過程是不完全相同的，這與下墊面的動力和熱力作用的影響有很大的關系。

洪澇災害包括洪水災害和雨澇災害兩類。

其中，由于強降雨、冰雪融化、冰凌、堤壩潰決、風暴潮等原因引起江河湖泊及沿海水量增加、水位上漲而泛濫以及山洪暴發(fā)所造成的災害稱為洪水災害；

因大雨、暴雨或長期降雨量過于集中而產(chǎn)生大量的積水和徑流，排水不及時，致使土地、房屋等漬水、受淹而造成的災害稱為雨澇災害。

洪澇災害的直接危害：

沖毀房屋、道路和橋梁，淹沒農(nóng)田、村鎮(zhèn)和工廠，造成工農(nóng)業(yè)的財產(chǎn)損失，以及人畜的傷亡，有時會引起瘟疫和傳染病的爆發(fā)。間接危害有水、電力、交通、能源等供應中斷，城鄉(xiāng)商業(yè)活動停止，生活秩序紊亂等。

圖片來源：中國氣象局

防御措施為：

預警措施——關注天氣預報，做好強降雨天氣和洪水的監(jiān)測、預警、預報。

工程措施——修建水庫，分洪區(qū)；修筑堤防，整治河流；保護水域和合理利用土地。

非工程措施——加強宣傳，增強人們應對洪澇災害的能力；建立洪澇保險制度；建設完善防洪減災法律法規(guī)；建立防汛搶險指揮系統(tǒng)及物資準備。

生物措施——植樹種草，退耕還林還草。

旱災指因氣候嚴酷或不正常的干旱而形成的氣象災害。一般指因土壤水分不足，農(nóng)作物水分平衡遭到破壞而減產(chǎn)或歉收從而帶來糧食問題，甚至引發(fā)饑荒。

同時，旱災亦可令人類及動物因缺乏足夠的飲用水而致死。

此外，旱災后則容易發(fā)生蝗災，進而引發(fā)更嚴重的饑荒，導致社會動蕩。

防御措施為：跨流域調水、修建水庫、控制人口數(shù)量，提高素質、減少水污染，減少浪費，提高利用率、限制高耗水工業(yè)的發(fā)展、發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，采用滴灌、噴灌農(nóng)業(yè)灌溉技術，提高利用率、實行水價調節(jié)，樹立節(jié)水意識和海水淡化等。

指冬半年來自極地或寒帶的寒冷空氣，像潮水一樣大規(guī)模地向中、低緯度的侵襲活動。

寒潮襲擊時會造成氣溫急劇下降，并伴有大風和雨雪天氣，對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、群眾生活和人體健康等都有較為嚴重的影響。

寒潮最大的危害是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面。對農(nóng)作物而言，秋末爆發(fā)的寒潮和初春寒潮帶來的大風和降溫天氣，容易使我國北方和南方的晚秋作物和春播作物倒伏和受凍。

以設施農(nóng)業(yè)為防御重點，認真做好棚體加固、壓緊棚膜、保溫防凍等防御工作。加強圈舍加固、畜禽免疫等工作，做好幼仔畜的保暖，提高畜禽抗寒抗病能力，確保畜禽安全。另外，培育耐寒品種，提高抗凍能力。

臺風是發(fā)生在熱帶或副熱帶洋面上的低壓渦旋，是一種強大而深厚的熱帶天氣系統(tǒng)。

臺風主要災害是由強風，特大暴雨和風暴潮造成。不僅毀壞船只，而且破壞房屋、農(nóng)田、海堤以及碼頭、港口等工程設施，并造成不同程度的人員傷亡。

防御措施：

預警措施——關注天氣預報，做好熱帶氣旋（臺風）、溫帶氣旋天氣的監(jiān)測、預警、預報。

工程措施——修筑防波堤、攔潮壩；加固房屋等建筑物。

非工程措施——加強宣傳，增強人們應對臺風災害的能力；建立臺風保險制度；建設完善防災減災法律法規(guī)；及時通知漁船回港避風；

生物措施——保護、培育紅樹林等生物海岸。

強風從地面卷起大量沙塵，使水平能見度小于1千米，具有突發(fā)性和持續(xù)時間較短特點的概率小危害大的災害性天氣現(xiàn)象。

沙塵暴天氣是中國西北地區(qū)和華北北部地區(qū)出現(xiàn)的強災害性天氣，可造成房屋倒塌、交通供電受阻或中斷、火災、人畜傷亡等，污染自然環(huán)境，破壞作物生長，給國民經(jīng)濟建設和人民生命財產(chǎn)安全造成嚴重的損失和極大的危害。

防治措施：

恢復植被，加強防止風沙塵暴的生物防護體系；

控制人口增長，減輕人為因素對土地的壓力，保護好環(huán)境；

加強沙塵暴的發(fā)生、危害與人類活動的關系的科普宣傳；

在沙漠地區(qū)種植適宜沙漠干旱地區(qū)生長的植物，如沙棘等，形成地被植物層，從而改善地被環(huán)境，固定土壤，降低風速，增加空氣濕度，改善小氣候環(huán)境。