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我国的气候与天气气候与天气是影响人类活动、自然环境以及经济发展的重要因素中国幅员辽阔,地形复杂多样,拥有从寒带到热带的多种气候类型本课件旨在系统介绍中国的气候与天气特征,包括气候类型、季风影响、温度与降水分布等,帮助大家更好地理解中国独特的气候条件及其对社会生活的广泛影响通过学习,将全面了解中国气候的多样性及其变化趋势导入什么是气候与天气?气候天气气候是指特定地区长期(通常为30年)的大气状况总和,包括天气则是指某一特定时间和地点的大气状况,如晴、阴、雨、雪气温、降水、湿度、风等要素的长期平均状态与变化气候是一等短期变化现象天气变化迅速,可能在几小时内发生明显改个相对稳定的概念,反映的是长期平均特征变气候研究关注的是地区性、稳定性和季节性变化规律,对农业规天气预报主要针对短期(1-7天)的大气状况进行预测,直接影划、城市建设和生态保护具有重要指导意义响人们的日常生活安排和户外活动决策学习气候知识对我们了解自然环境、防灾减灾、农业生产、能源利用等方面具有重要意义,是提高国民科学素养的基础内容课件结构预览天气现象与气候变化中国气候特征与类型探讨中国常见的天气现象,如台风、沙尘暴、基础概念与影响因素详细讲解中国气候的基本特征、气温与降水分暴雨等,以及近年来气候变化对中国的影响和首先介绍气候与天气的基本定义,以及影响中布,以及季风气候、温带大陆性气候、高原气应对措施国气候的主要因素,包括纬度位置、海陆分布候等主要气候类型和地形特点等通过本课件的学习,您将能够全面了解中国复杂多样的气候类型,认识不同地区的天气特点,了解气候变化的趋势及其影响,提高气象灾害防范意识
一、气候和天气的定义气候定义天气定义气候是指特定地区长时间内大气状况天气是指特定时间、特定地点的大气的统计平均特征通常以30年为一个状态,是一种短期的、局部的大气现气候标准期,描述该地区大气环境的象平均状态及其变化范围•主要要素温度、湿度、气压、•主要要素气温、降水、湿度、云量、降水等风向风速、气压等•特点变化快速,具有临时性和•特点相对稳定,具有地域性和局部性季节变化规律关系对比天气是一种短暂现象,而气候则是长期天气现象的统计综合正如谚语所言气候是我们期待的,天气是我们得到的研究气候需要长期的观测数据积累,而天气预报则关注短期变化和预测
二、影响气候的主要因素纬度纬度决定了太阳辐射量的多少,是影响气候的最基本因素赤道附近接收的太阳辐射最多,气温最高;向两极递减,形成地球的热量带状分布中国南北跨越近50个纬度,造成明显的南北温差海陆分布陆地和海洋对热量的吸收和保持能力不同,陆地增温快散热快,海洋增温慢散热慢中国东临太平洋,西部为欧亚大陆腹地,形成了明显的季风气候特征和东西温差地形与洋流中国地形复杂,青藏高原的存在对亚洲季风形成有重要影响洋流也影响沿海地区气候,如暖流带来暖湿气候,寒流带来寒冷干燥的气候山脉走向影响气流流动和降水分布此外,人类活动也日益成为影响气候的重要因素,城市化产生的热岛效应和温室气体排放导致的全球变暖已经对我国气候产生了明显影响
三、我国地理位置简介地理位置中国位于亚洲东部,太平洋西岸,北纬3°51′到53°33′,东经73°33′到135°05′之间南北跨越近50个纬度,东西横跨约62个经度,国土面积约960万平方公里地势特点中国地势呈现从西部向东部递降的特点,形成了著名的三级阶梯地形第一阶梯是青藏高原,平均海拔4000米以上;第二阶梯包括内蒙古高原、黄土高原等,海拔1000-2000米;第三阶梯为东部平原,海拔普遍低于500米海陆关系中国东部濒临渤海、黄海、东海和南海,海岸线长达18000多公里,形成了丰富的海洋资源内陆地区远离海洋,特别是西北地区的荒漠和戈壁,形成了典型的大陆性气候这种特殊的地理位置和地形特点,使中国形成了独特而复杂的气候系统,既有显著的季风气候特征,又有明显的区域差异,为我国生物多样性和农业生产提供了多样化的环境条件
四、我国气候的基本特征季风气候突出最显著的特征,决定了冬夏异向、四季分明大陆性气候显著温差大,东西差异明显气候类型多样从热带到寒带多种气候共存中国气候的最主要特点是季风气候特征显著,每年冬季和夏季风向完全相反,导致了明显的季节差异冬季,来自西伯利亚的冷空气南下,带来寒冷干燥的气候;夏季,来自印度洋和太平洋的暖湿气流北上,带来高温多雨的气候由于海洋和大陆的热力差异,中国东部地区气候具有明显的季风特征,而西部内陆地区则显示出典型的大陆性气候特点复杂的地形条件和广阔的纬度跨度,使中国形成了从热带雨林气候到寒温带气候的多样化气候类型
五、我国气温的分布水平分布规律我国气温总体呈现出自南向北递减的分布规律最南端海南岛年平均气温可达25℃以上,而最北端漠河年平均气温仅为-4℃左右纬度每上升1度,年平均气温大约下降
0.5-
0.7℃同时,受海陆影响,东部沿海地区比同纬度内陆地区气温偏高垂直分布规律随着海拔上升,气温逐渐降低,一般每上升100米,气温下降约
0.6℃这种垂直气温差异在青藏高原等高山地区尤为明显,造就了一山有四季,十里不同天的气候景观极端温度记录中国有记录以来的最高气温出现在新疆吐鲁番,达到
49.6℃(1998年7月);最低气温出现在黑龙江漠河,达到-
52.3℃(1969年2月)这一极端温差超过100℃,充分体现了中国气候的大陆性特征我国各地区的年较差(一年中最热月与最冷月平均气温之差)也存在明显差异,北方内陆地区年较差可达40℃以上,而南方沿海地区年较差则小于10℃,反映了海洋对气温调节的重要作用气温带划分亚热带热带年平均气温16-20℃,主要分布于秦岭-淮河以年平均气温≥20℃,主要分布于海南岛、雷州南,横断山脉以东的广大地区半岛、台湾南部以及云南南部地区四季分明,冬季较短且不严寒,夏季长而炎这些地区常年温暖湿润,无冬季,适合种植热热,适合多种农作物种植,是我国重要的农业带作物如橡胶、椰子和香蕉等区寒带温带年平均气温<8℃,主要分布于青藏高原和东年平均气温8-16℃,主要分布于秦岭-淮河以北北部地区北,大兴安岭-阴山-贺兰山以南的广大地区冬季漫长严寒,夏季短促凉爽,适合发展畜牧四季分明,冬季寒冷,夏季炎热,是我国重要业和特色农业的粮食产区这种气温带分布既反映了纬度变化的影响,也体现了海拔高度的作用,特别是青藏高原地区,虽然纬度不高,但由于海拔高度的原因,形成了寒带气候特征全国年降水量分布我国降水类型锋面雨台风雨对流雨主要发生在我国中东部地区,特别是长江主要影响我国东南沿海地区,每年6-10月主要发生在夏季,由太阳辐射加热地面,中下游地区的梅雨天气,是由冷暖气团交是台风活跃季节台风降水强度大,范围引起空气强烈上升运动形成特点是来势汇形成锋面系统引起的梅雨期间阴雨连广,短时间内可能带来极端降水,造成洪凶猛,伴有雷电现象,降水局部性强,常绵,湿度大,降水持续时间长涝灾害形成短时强降水此外,我国北方冬季多降雪,西北高寒地区有冰雹,南方潮湿地区常见雾和露等凝结性降水不同的降水类型对农业生产和人民生活有不同的影响,理解这些降水特点有助于更好地适应自然条件主要气候类型总览季风气候我国东部地区最主要的气候类型,包括温带季风、亚热带季风和热带季风高原气候青藏高原地区,高寒少雨,日照充足,日温差大温带大陆性气候主要分布在西北内陆地区,干燥少雨,冬冷夏热,温差大热带雨林气候分布于最南端,全年高温多雨,无明显季节变化中国气候类型复杂多样,主要受季风环流、地形和纬度的综合影响东部季风区气候受海洋影响显著,呈现出四季分明、冬夏对比明显的特点;西部内陆地区则表现为典型的温带大陆性气候,干旱少雨;而青藏高原则因其高海拔形成特殊的高原气候这种气候多样性不仅造就了中国丰富的自然景观和生物多样性,也为不同地区发展特色农业和产业提供了自然基础季风气候详解成因机制冬季风季风的形成主要是由于海陆热力性质差冬季,西伯利亚形成强大的冷高压,冷异,造成冬夏气压分布反转,进而引起空气自内陆向海洋流动,形成偏北风,风向季节性改变冬季,亚洲内陆冷却带来寒冷干燥的天气我国北方寒冷干快,形成高压;夏季,内陆加热快,形燥,南方温和湿润成低压地形影响夏季风青藏高原的存在对季风环流有重要影夏季,亚洲内陆形成热低压,海洋上形响,它阻挡了来自印度洋的暖湿气流向成副热带高压,暖湿气流从海洋向内陆北流动,同时也是亚洲夏季热低压的重流动,形成偏南风,带来高温多雨的天要热源气亚洲季风系统是世界上最强大、影响范围最广的季风系统它不仅决定了中国大部分地区的气候特征,也对农业生产、水资源利用和人民生活产生深远影响理解季风的变化规律,对预测天气变化和防灾减灾至关重要季风对我国的影响气候方面形成了南多北少、夏多冬少的降水分布格局;造成了明显的雨热同期现象;导致了东部地区四季分明的气候特征农业方面决定了农作物种植制度和生长周期;影响农业灌溉需求和水资源管理;季风变化异常可能导致农业减产或歉收水文方面形成了我国河流季节性流量变化大的特点;影响地下水补给和水资源分布;与洪涝、干旱等自然灾害密切相关生态方面塑造了从南到北的植被分布带;影响生物多样性分布;对生态系统的季节性变化有重要作用社会经济影响能源消费(如冬季取暖、夏季制冷);影响交通运输和旅游业;季风异常可能导致经济损失季风气候的显著特点是降水的季节性集中,夏季降水可占全年的60-80%这种四分天气六分旱的特点,使农业生产面临较大的不确定性,也是中国历史上发展灌溉农业的重要原因季风的年际变化也很显著,有些年份季风强盛,降水丰沛;有些年份季风偏弱,可能导致干旱这种变化与厄尔尼诺现象等全球气候系统关系密切热带季风气候区分布范围气温特点主要分布于我国最南端地区,包括海南岛、雷州半岛、台湾南部及云全年高温,年平均气温在22-25℃以上,最冷月均温通常在15℃以上,南最南部地区,大致位于北纬22°以南区域无冬季,年温差小,日温差较大降水特点生态与农业年降水量丰富,通常在1500-2000毫米以上,但有明显的干湿季之分自然植被为热带雨林和季雨林,农业上适合种植橡胶、椰子、香蕉、5-10月为雨季,降水量占全年的80%以上;11月至次年4月为相对干燥菠萝等热带作物,以及水稻等粮食作物,一年可多熟这些地区也是的季节我国重要的热带水果和热带经济作物产区热带季风气候区受台风影响频繁,每年6-11月是台风活跃期,给当地带来强风暴雨,有时造成严重灾害,但同时也带来充沛降水,对农业有一定积极影响温带季风气候区分布范围主要分布在我国东北地区、华北平原及其以北的广大地区,大致在北纬35°以北的东部地区气温特点四季分明,冬季寒冷漫长,夏季温暖短促年平均气温在8-15℃之间,1月平均气温通常在0℃以下,7月平均气温在20-25℃年温差大,可达30-40℃降水特点年降水量一般在400-800毫米之间,由南向北递减降水集中在夏季,夏季降水占全年的60-75%冬季寒冷干燥,降水稀少,多为降雪生态与农业自然植被以温带落叶阔叶林和草原为主农业上主要种植小麦、玉米、高粱、大豆等耐旱作物,以及苹果、梨等温带水果由于生长季节短,一般一年一熟或两年三熟温带季风气候区春季常有干旱和风沙天气,夏季降水集中易造成洪涝,冬季寒冷干燥这些气候特点对农业生产、水资源管理和城市规划都提出了特殊要求亚热带季风气候区分布范围气候特点主要分布在秦岭-淮河一线以南,青藏高原以东的广大地区,包括四季分明,但冬季较短且温和,夏季长而炎热潮湿年平均气温在长江中下游平原、东南丘陵、四川盆地和云贵高原东部16-20℃之间,最冷月均温通常在0-10℃,最热月均温在25-30℃这一地区是中国人口最密集、经济最发达的地区之一,也是重要的农业区年降水量丰富,一般在1000-1800毫米之间,降水主要集中在4-9月,占全年降水的70%左右夏季多雷阵雨,长江中下游地区有显著的梅雨季节区域差异亚热带季风气候区内部也存在明显差异长江中下游平原湿热显著,有明显的梅雨期;四川盆地冬暖夏热,降水丰富,但日照较少;云贵高原受地形影响,形成立体气候,同一地区不同海拔高度气候差异显著亚热带季风气候区农业生产活动频繁,一年可二熟或三熟,是我国主要的水稻产区和经济作物产区丰富的热量和水分资源使这一地区植被繁茂,生物多样性丰富温带大陆性气候区分布范围主要分布在我国西北内陆地区,包括新疆、甘肃西部、内蒙古西部等地这些地区远离海洋,被高山阻隔,很少受到季风影响气温特点气温的大陆性特征极为显著,冬季严寒,夏季炎热年平均气温在4-12℃之间,年温差可达40℃以上日温差也很大,可达15-20℃降水特点年降水量稀少,一般在200毫米以下,部分地区甚至不足50毫米降水季节性分布不明显,但多集中在夏季空气干燥,蒸发量远大于降水量生态与农业自然植被以荒漠植被和干草原为主农业生产主要依靠灌溉,沿河流和绿洲发展,主要种植小麦、棉花、葡萄等耐旱作物畜牧业较发达,以牧区和半牧区为主温带大陆性气候区水资源短缺是制约其发展的主要瓶颈当地居民通过修建水库、引水灌溉等方式适应干旱环境,形成了独特的绿洲农业文化近年来,随着节水技术的推广和生态保护意识的提高,当地的可持续发展取得了显著进展高原山地气候区青藏高原是世界上最大、海拔最高的高原,平均海拔超过4000米,被称为世界屋脊由于特殊的地理位置和海拔高度,青藏高原形成了独特的高原气候特征气温低,年平均气温多在0℃以下,随海拔升高而降低;空气稀薄,日照强烈,紫外线辐射强;昼夜温差大,可达15-20℃降水分布不均,东南部受印度洋季风影响,年降水可达800毫米以上;西北部处于雨影区,年降水量不足200毫米,形成了高原荒漠青藏高原是我国重要的水塔,孕育了长江、黄河、澜沧江等大江大河,对东亚水循环有重要影响高原气候区农业主要以牧业为主,农作物种类有限,主要种植青稞、马铃薯等耐寒作物热带雨林气候区分布范围我国热带雨林气候区范围有限,主要分布在云南省西双版纳地区和海南岛南部的尖峰岭、五指山等地区这些地区是我国生物多样性最丰富的地区之一气温特点全年高温,年平均气温在22℃以上,月平均气温变化不大,最热月与最冷月温差不超过6℃没有冬季,终年如夏,但早晚温差较大降水特点年降水量丰富,一般在1800-2000毫米以上降水分布较为均匀,虽然有干湿季之分,但即使在干季也有一定降水空气湿度大,常年保持在80%以上生态特征植被类型以热带雨林为主,层次分明,种类繁多这些地区是珍稀植物和动物的重要栖息地,如亚洲象、印支虎等农业上适合种植橡胶、咖啡、香蕉等热带经济作物热带雨林气候区的生态系统极为脆弱,一旦遭到破坏,很难恢复因此,加强对这些地区的生态保护和可持续利用,对维护我国生态安全和生物多样性具有重要意义草原与荒漠气候区草原气候主要分布在内蒙古高原中东部、东北西部和青藏高原东北部年降水量一般在200-400毫米之间,主要集中在夏季气温年较差大,冬季严寒,夏季温暖短促自然植被以草原为主,从东到西依次为草甸草原、典型草原和荒漠草原这些地区是我国重要的畜牧业基地,主要饲养牛、羊、马等牲畜荒漠气候主要分布在塔里木盆地、柴达木盆地、阿拉善高原等地年降水量极少,通常不足200毫米,有些地区甚至低于50毫米蒸发量极大,可达降水量的几十倍气温日较差和年较差都很大植被稀疏,以荒漠植被为主,如梭梭、骆驼刺等耐旱植物这些地区人口密度低,主要在河流绿洲附近发展灌溉农业草原和荒漠气候区生态环境脆弱,易受人类活动影响而发生荒漠化近年来,随着生态保护政策的实施和技术手段的进步,这些地区的生态状况有所改善,但仍然面临水资源短缺和气候变化的双重挑战我国的主要气候区划分图夏季天气特色高温与湿热多雨与洪涝台风活动夏季,我国大部分地区气受季风影响,夏季是我国每年6-10月是台风活跃温高,尤其是长江中下游降水最集中的季节长江期,主要影响我国东南沿地区、华北平原和四川盆中下游地区6月中旬至7月海地区台风带来狂风暴地,常形成三大火炉上旬有梅雨季节,华南5-雨,既可能造成灾害,也高温常伴随高湿度,造成6月有前汛期,东北7-8月是华南、华东地区重要的闷热感强,影响人体舒适也是多雨季节暴雨集水资源来源近年来,台度和健康中,易导致洪涝灾害风路径北上趋势明显夏季大气对流活动频繁,雷暴天气多发,部分地区有冰雹西北内陆地区夏季炎热干燥,昼夜温差大华北和东北地区夏季雨热同期,适宜农作物生长南方地区夏季常有热带夜现象,对人体健康和能源消耗有显著影响随着全球气候变化,我国夏季高温日数增加,极端降水事件频率增加,对城市排水、农业生产和能源供应提出了新的挑战冬季天气特色寒冷与干燥冬季,受西伯利亚冷高压控制,我国北方地区普遍寒冷干燥东北地区最为严寒,黑龙江漠河冬季平均气温可达-30℃左右华北和西北地区冬季也较为寒冷,但日照较充足冷空气活动冬季冷空气频繁南下,带来大风降温天气每年约有20-30次冷空气过程,其中强冷空气过程3-5次冷空气活动对我国冬季气温变化和空气污染扩散有重要影响南北差异我国冬季气温南北差异显著北方地区漫长严寒,南方地区温和湿润南橘北枳现象就是这种气候差异的写照长江以南地区冬季虽然气温较高,但因房屋保暖设施不足,体感寒冷西南暖冬云南等西南地区因山区阻挡冷空气南下,冬季相对温暖,形成冬无严寒的特点,是我国重要的反季节蔬菜生产基地和冬季旅游胜地冬季是我国北方地区空气污染最严重的季节,采暖需求大,大气层结稳定,污染物扩散条件差同时,冬季也是华北、东北地区冰雪旅游的黄金季节,哈尔滨冰雪节等活动吸引了大量国内外游客春秋两季天气春季天气秋季天气区域特点春季是我国冷暖空气交替活跃的季节,气温秋季气温下降,但较为平稳,气候宜人,多华北和东北春季多干旱,秋季凉爽干燥;长回升快,但不稳定,常有倒春寒现象华晴朗天气,被称为秋高气爽北方地区秋江流域春雨丰沛,秋季多秋雨;华南春长秋北和西北地区春季多风沙天气,是沙尘暴的季降温较快,昼夜温差大;南方地区秋季降短,气候过渡不明显;西北地区春秋气温变高发季节南方地区春季多阴雨,光照不温缓慢,有秋老虎现象化剧烈,日温差大;四川盆地春季多雾,秋足,常出现春困现象季少雨春秋两季是我国农业生产的关键季节,春季是播种育苗的重要时期,秋季是收获的黄金季节同时,春秋两季也是旅游的旺季,春季赏花和秋季观叶都吸引了大量游客春秋季节的天气变化对农业生产、交通运输和人体健康有重要影响,需要特别关注我国四季更迭规律春季夏季一般指3-5月北方地区开始解冻,气温逐渐一般指6-8月全国大部分地区气温升高,受回升,但常有冷空气活动;南方地区万物复夏季风影响,降水增多,雷暴天气频繁传苏,春雨绵绵传统节气包括立春、雨水、2统节气包括立夏、小满、芒种、夏至、小惊蛰、春分、清明、谷雨暑、大暑冬季秋季一般指12-2月全国大部分地区气温降至全4一般指9-11月气温逐渐下降,降水减少,年最低,北方地区开始结冰冻土传统节气天气晴朗华北地区作物成熟,进入收获季包括立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大节传统节气包括立秋、处暑、白露、秋寒分、寒露、霜降我国季节划分与农业活动密切相关,二十四节气是农业生产的重要指导不同气候区的季节长短有明显差异北方四季分明,冬夏长而春秋短;南方夏长冬短,春秋过渡期较长;青藏高原只有冷暖两季;热带地区则几乎没有明显的季节变化,只有干湿季之分在全球气候变化背景下,我国季节界限出现了模糊趋势,如春季提前到来,冬季缩短等现象这些变化对农业生产、生态系统和人类生活都产生了重要影响台风现象形成条件台风是发生在热带或副热带海洋上的强烈天气系统形成条件包括海水温度高于26℃;离赤道足够远,有足够的科氏力;低层大气辐合,上层大气辐散;大气垂直风切变小等移动路径影响我国的台风主要生成于西北太平洋和南海海域常见路径有登陆华南后向西北方向移动;沿东南沿海向北移动;向东北方向移动,影响日本和韩国;或在海上打转后消散影响区域主要影响我国东南沿海省份,包括海南、广东、福建、浙江、上海、江苏等地近年来,台风影响范围有向北扩展的趋势,山东等地也频繁受到台风影响灾害影响台风带来的主要灾害包括强风、暴雨、风暴潮等可能导致海堤决口、房屋倒塌、农田淹没、山体滑坡等次生灾害但台风也是华南和东南沿海地区重要的水资源来源随着气候变暖,我国沿海海温升高,台风的强度和频率有增加趋势同时,沿海地区城市化程度提高,人口和财产集中,使得台风灾害风险增加加强气象监测和预警,提高防灾减灾能力,对减轻台风灾害影响至关重要沙尘暴现象75%起源地比例我国沙尘暴主要源自蒙古国南部和我国西北部荒漠地区,约75%的沙尘暴起源于这些地区30平均发生天数我国西北地区平均每年沙尘天气约30天,其中强沙尘暴约3-5天2000m沙尘高度强沙尘暴可将沙尘带入2000米以上的高空,远距离传输25%减少比例近20年来,我国沙尘暴频次减少约25%,源自生态治理成效沙尘暴是我国北方地区,特别是西北和华北地区春季常见的灾害性天气其形成主要与当地气候干旱、植被稀疏、地面裸露、强风天气等因素有关沙尘暴通常在冷锋过境或强烈冷空气活动时发生,多发生在每年的3-5月份沙尘暴对农业、交通、人体健康和人民生活产生严重影响,造成农作物受损、能见度降低、呼吸系统疾病增加等问题近年来,随着我国西北地区生态建设的加强,如三北防护林体系建设、退耕还林还草工程等措施的实施,沙尘暴发生的频率和强度有所减弱,但仍是需要高度关注的灾害性天气暴雨与洪涝暴雨是指24小时内降水量达50毫米以上的强降水过程,大暴雨则指24小时降水量达100毫米以上我国暴雨主要发生在夏季,受季风环流影响,多集中在长江流域、华南地区和东北地区暴雨产生的原因主要包括季风锋面、台风、强对流等天气系统1998年长江流域特大洪水是我国近代史上最严重的洪水灾害之一,造成巨大的人员和财产损失这次洪水主要是由于长江中上游连续性强降水引起的洪灾发生后,国家加强了防洪工程建设和江河综合治理,修建了三峡大坝等重大水利工程,建立了防洪预警系统,使防洪能力显著提高但随着城市化进程加快和极端天气事件增多,城市内涝问题日益突出,需要采取海绵城市等新理念来应对干旱与缺水干旱分布我国干旱主要分布在西北干旱半干旱地区、华北地区和东北地区西北地区常年干旱,属于气候性干旱;华北和东北地区则多发生季节性农业干旱,尤其是春季和初夏成因分析自然因素包括降水偏少、气温偏高、蒸发量大等;人为因素包括过度开发水资源、不合理用水、森林砍伐等气候变化也加剧了干旱的发生频率和强度影响与危害农业减产或绝收;饮用水短缺;生态退化,如土地沙化、湖泊萎缩;工业用水紧张,影响经济发展;甚至可能引发社会问题如人口迁移等应对措施工程措施修建水库、水井、调水工程等;农业措施推广节水技术、抗旱品种;管理措施实行水资源统一管理,建立预警系统;生态措施植树造林,保护水源地等华北地区是我国水资源短缺最严重的地区之一,人均水资源量不足300立方米,远低于国际公认的1000立方米警戒线南水北调工程是缓解华北水资源短缺的重大战略工程,但根本解决仍需依靠节水和提高用水效率高温与酷暑主要分布区域1我国高温区主要分布在长江中下游平原、四川盆地和华北平原,形成三大火炉高温形成机制2主要受副热带高压控制,下沉气流使空气增温;城市热岛效应加剧高温程度变化趋势近50年来,我国高温日数明显增加,高温强度增强,持续时间延长高温热浪是影响我国夏季的主要灾害性天气之一当日最高气温达到35℃以上,即为高温天气;持续三天以上的高温天气则称为高温热浪我国历史最高温记录出现在新疆吐鲁番,达到
49.6℃长江中下游地区夏季高温日数可达30天以上,最高温度常超过40℃,高温常伴随高湿度,对人体健康危害更大高温天气对农业生产、电力供应、交通运输和人体健康均产生重大影响农作物可能因高温导致减产;用电负荷剧增,电网承压;交通设施如铁轨可能因高温变形;高温中暑事件增多应对高温的措施包括完善预警系统、调整工作时间、加强电力调度、确保高危人群防护等随着全球变暖,我国高温事件的频率和强度预计将进一步增加极端气温与极端天气极端低温事件2008年1月南方雪灾;2016年1月东北极寒;2021年元旦前后全国大范围低温极端高温事件2013年华东持续高温;2017年重庆
42.3℃高温;2022年全国大范围持续高温极端降水事件2016年6月长江中下游暴雨;2021年7月河南郑州特大暴雨;2023年7月京津冀暴雨极端干旱事件2009-2010年西南大旱;2014年华北春夏干旱;2022年长江中下游夏季干旱其他极端天气2021年河南郑州龙卷风;2022年3月东北强沙尘暴;2023年青岛罕见强冰雹极端天气是指偏离正常气候状态的极端气象事件,通常指超过气象要素历史值90%或95%分位的事件全球气候变化背景下,我国极端天气事件呈现出频率增加、强度增强、分布范围扩大的趋势极端降水可能在短时间内造成城市内涝和山洪灾害;极端高温可能导致热浪和干旱;极端低温则可能引发冻害和雪灾应对极端天气事件需要加强监测预警系统建设,提高极端天气预报准确率;完善防灾减灾体系,增强基础设施韧性;加强城乡规划与建设,提高适应能力;增强公众防灾意识和能力同时,减缓气候变化,减少温室气体排放,是减少极端天气发生的根本措施冰雹与冷害冰雹冷害冰雹是一种由冰块组成的固态降水,多发生在强对流天气条件冷害是指由异常低温造成的农业气象灾害,主要包括冻害、寒害下我国冰雹主要分布在青藏高原东部和南部、西南山区、华北和冷湿害等我国冷害主要分布在东北、华北和西北高海拔地和东北地区,一般出现在春季和夏季区冰雹形成需要强烈的上升气流,使水滴在冰点以下的温度环境中春季低温冷害会影响作物出苗和生长;秋季早霜冷害会导致作物反复上下运动,不断冻结增大冰雹对农业生产危害极大,可在早衰或未熟先收;夏季低温冷害则会影响作物开花结实水稻、短时间内毁坏农作物,对果树、蔬菜等经济作物的破坏尤为严玉米等喜温作物对冷害特别敏感气候变化可能会增加极端天气重事件,使冷害发生的不确定性增加防御冰雹和冷害的措施包括气象监测和预警、人工防雹(如发射增雨火箭)、农业防护措施(如覆盖保温、喷施生长调节剂等)和选育抗寒品种等近年来,随着气象科技的进步,我国冰雹和冷害的监测预警能力明显提高,但在农村地区防灾减灾能力建设仍需加强雾霾与空气污染雾霾成因雾霾是雾和霾的组合词,是指空气中的水汽凝结产生大量小水滴雾,与空气中的大量微小悬浮颗粒物霾混合形成的一种天气现象其形成与工业排放、机动车尾气、燃煤、扬尘等人为污染源,以及静稳天气条件、地形等自然因素有关分布特点我国雾霾主要分布在京津冀、长三角、珠三角、成渝等城市群地区,以及西北地区盆地和山间谷地北方地区冬季雾霾最为严重,主要与采暖季燃煤排放和不利气象条件有关;南方地区则四季均有雾霾发生,但冬春季节较为集中危害影响雾霾会降低能见度,影响交通安全;PM
2.5等微小颗粒物可深入肺部,增加呼吸系统和心血管系统疾病风险;雾霾还会减少太阳辐射,影响农作物光合作用;对旅游、户外活动和经济发展也有负面影响治理措施近年来,我国采取了一系列措施治理雾霾,包括产业结构调整,淘汰高污染产业;能源结构优化,减少煤炭使用;机动车排放控制,推广新能源汽车;强化扬尘管控;建立区域联防联控机制等这些措施使我国空气质量明显改善从2013年以来,我国开展了声势浩大的蓝天保卫战,取得了显著成效全国338个地级及以上城市细颗粒物PM
2.5平均浓度由2015年的50微克/立方米降至2022年的30微克/立方米,降幅达40%但空气质量改善仍面临季节性、区域性挑战,需要继续深化治理措施气候变化的长期趋势我国的年平均温度变化℃
1.2升温幅度1951-2020年,我国年平均气温上升约
1.2℃,高于同期全球平均水平70%冬季占比冬季升温最明显,约占总升温的70%,使得我国冬季明显变暖℃
0.24每十年升温近50年来,我国每十年平均升温约
0.24℃,呈加速趋势℃
2.5青藏高原升温青藏高原是升温最显著的区域,近50年升温约
2.5℃我国气温变化呈现明显的区域差异北方地区升温幅度大于南方地区;西部地区升温明显快于东部地区;青藏高原升温最为显著,被称为全球气候变化的放大器寒冷地区和寒冷季节的升温幅度大于温暖地区和温暖季节,这一特点符合全球气候变暖的一般规律气温上升带来的影响十分复杂积极方面,北方地区热量资源增加,生长季延长,有利于农业北移;消极方面,南方高温日数增加,农作物热害风险增大;冬季变暖导致病虫害越冬条件改善,增加了农业生产风险;极端高温事件增多,威胁人体健康和城市运行全面评估气候变化影响,采取适应性措施,是我国应对气候变化的重要策略降水时空分布变化我国降水的时空分布变化是气候变化的重要表现之一近50年来,全国平均年降水量变化不大,但区域差异和季节差异明显增大空间上,南涝北旱的趋势加剧,北方地区,特别是华北地区年降水量减少趋势明显,部分地区减少幅度达10-15%;而南方地区,特别是长江中下游和东南沿海地区降水略有增加季节分配上,夏季降水集中度增加,暴雨强度和频率增加,而春季降水减少趋势明显,加剧了春旱华北和东北地区干旱化趋势引人关注,对农业生产和水资源管理提出严峻挑战降水变化还引起了江河径流量变化,如黄河流域径流量明显减少,长江流域洪水风险增加这些变化要求我们加强水资源管理和调配,提高水资源利用效率,增强抵御旱涝灾害的能力极端天气频发的原因气候系统能量增加大气环流异常下垫面变化自然波动与长期趋势叠加全球变暖导致大气中的热能增气候变化导致大气环流模式发人类活动改变了地表特性,如加,加强了水循环强度根据生变化,如极地急流减弱,使城市化导致的热岛效应,森林气候系统存在自然波动,当自物理学原理,大气能量增加会得冷空气更容易南下;同时,砍伐导致的地表反照率变化,然波动与气候变化长期趋势方导致极端天气事件的频率和强副热带高压强度和范围扩大,这些都影响局地气候和极端天向一致时,容易产生极端天气度增加海洋吸收了约90%的使得持续高温几率增加厄尔气发生条件尤其是城市化,事件例如,当短期厄尔尼诺多余热量,导致海水增暖,为尼诺-南方涛动ENSO等气候振使得城市地区极端高温和强降现象与长期变暖趋势叠加时,台风等极端天气提供了更多能荡现象的变化也与极端天气密水等事件更加频繁可能导致异常高温量切相关研究表明,气候变化已经显著增加了某些极端天气事件的发生概率,如热浪、强降水等随着全球变暖继续发展,预计极端天气事件将进一步增加应对极端天气频发的挑战,需要加强气象监测和预警能力建设,完善应急响应机制,同时积极推进气候变化减缓和适应行动气候变化对农业的影响积极影响气温升高延长生长季,增加热量资源消极影响增加干旱和洪涝风险,威胁粮食安全综合挑战区域分异明显,适应能力不同气候变化对我国农业的影响既有积极方面,也有消极方面积极影响主要包括北方地区热量资源增加,作物生长季延长,有利于农业北移;CO2浓度升高在一定程度上促进光合作用;东北地区种植制度调整,可能由一年一熟发展为一年两熟消极影响则更为突出气温升高加速作物生长发育,缩短灌浆期,可能导致产量下降;极端高温加重热害,影响授粉和结实;降水变化增加干旱和洪涝风险;病虫害发生规律改变,防控难度增加;海平面上升导致沿海农田盐碱化不同地区和作物受影响程度不同,华北地区干旱风险增加,长江流域洪涝风险增加,南方稻区高温热害加重适应气候变化的农业技术包括调整种植制度和品种布局;培育抗逆品种;发展节水农业;完善农业基础设施;建立农业气象灾害监测预警系统等气候与社会经济交通影响气候条件直接影响交通运输安全和效率极端天气如暴雨、大雪、台风等可能导致道路中断、航班取消、海运延误气温变化影响铁路运行安全,如高温导致钢轨变形,低温导致钢轨断裂气候变化可能增加交通基础设施受损风险,增加维护成本能源影响气候直接影响能源需求和供应夏季高温增加制冷需求,冬季低温增加采暖需求,导致用电峰值上升气候变化影响水电、风电、太阳能等可再生能源的稳定性极端天气可能威胁能源基础设施安全,如电网覆冰、变电站洪水淹没等旅游影响气候是影响旅游业的关键因素气候条件决定旅游季节和目的地选择,如海南冬季温暖吸引北方游客,哈尔滨冬季冰雪资源丰富发展冰雪旅游气候变化可能改变旅游胜地吸引力,如滑雪场雪期缩短,海滨浴场海平面上升极端天气增加旅游安全风险和经济损失气候与社会经济的关系十分密切,贯穿于生产生活的各个方面气候资源合理开发利用是促进经济发展的重要手段,如太阳能、风能等清洁能源开发;气候适宜性评价对城市规划、产业布局有重要指导意义;气候条件变化可能带来产业结构调整,如北方农业向畜牧业转型,南方发展热带经济作物典型气象灾害案例分析一2016年南方暴雨成灾1灾害概况2016年6月中旬至7月初,我国长江中下游地区遭遇连续强降雨过程,湖南、湖北、江西、安徽等省降水量普遍超过400毫米,局部地区超过800毫米这次降水过程导致长江、太湖等流域发生严重洪水,是自1998年以来长江流域发生的最严重洪水2成因分析这次强降雨过程主要由以下因素造成西太平洋副热带高压异常偏北,将大量水汽输送至长江流域;同时,冷空气频繁南下,与暖湿气流在长江流域交汇,形成准静止锋;此外,厄尔尼诺事件结束后的拉尼娜效应也增强了东亚夏季风,使得降水带停滞在长江流域3影响与损失据统计,此次洪涝灾害导致长江中下游地区超过6000万人受灾,直接经济损失超过1800亿元农田被淹面积约600万公顷,基础设施大面积受损,数百万人被迫转移安置洪水还造成湖泊水位上升,城市内涝严重,一些地区发生山体滑坡和泥石流等次生灾害4应对措施与经验面对严峻洪涝灾害,各级政府紧急启动应急响应机制,组织力量抢险救灾三峡水库等水利工程发挥了重要作用,有效减轻了长江中下游洪水压力气象部门提前发布预警信息,为防灾减灾争取了时间这次灾害也暴露出城市排水系统不足、山洪地质灾害监测预警薄弱等问题,为后续防灾减灾工作提供了经验教训典型气象灾害案例分析二2021年河南郑州特大暴雨灾害概况成因分析2021年7月17-22日,河南省遭遇历史罕见的持续性强降水天气过程,郑州郑州特大暴雨主要由以下因素造成台风烟花北上,将大量水汽输送至市区7月20日单日降水量达到
201.9毫米,小时最大降水量达到
201.9毫河南地区;副热带高压异常强盛且稳定,使得水汽输送持续不断;地形抬米,打破中国大陆小时降水量历史极值此次降水造成郑州市严重内涝,升效应使得在太行山东侧的郑州地区降水增强京广路隧道、地铁5号线等处发生重大人员伤亡事件这种多种因素叠加的情况在气候变化背景下出现概率增加,使得极端降水此次洪涝灾害共造成河南省150个县(市、区)
1493.7万人受灾,死亡失事件更加频繁郑州7·20暴雨被认为是典型的气候变化背景下发生的极踪人数近400人,直接经济损失超过1200亿元端天气事件,也是城市面对极端天气时脆弱性的典型暴露经验教训郑州特大暴雨带来的深刻教训包括城市应急管理体系仍需完善,尤其是极端天气条件下的应急处置能力;城市基础设施建设应充分考虑气候变化因素,提高应对极端天气的能力;气象监测预警和信息发布机制需进一步健全,确保警情及时传达到每个公民;公众防灾减灾意识和自救互救能力亟待提高事件后,国家和地方层面都采取了一系列措施加强防灾减灾能力建设,包括完善城市排水系统,建设海绵城市,加强气象监测预警能力,优化应急响应机制等这些措施对提高我国城市韧性,应对未来可能更加频繁的极端天气事件具有重要意义典型气象灾害案例分析三2008年南方雪灾灾害概况成因分析影响与损失2008年1月中旬至2月初,我国南方地区遭遇罕见的持续此次雪灾形成的气象条件较为复杂拉尼娜事件导致冬季雪灾导致南方电网大面积受损,电力设施覆冰断线;公性低温雨雪冰冻天气湖南、贵州、江西、安徽、湖北等风异常强盛;西伯利亚高压持续偏强,冷空气频繁南下;路、铁路交通中断,春运受到严重影响;农业生产遭受重省持续出现大范围降雪、冻雨,部分地区积雪厚度达20-同时,南支槽活跃,输送暖湿气流;冷暖空气在南方地区创,温室大棚、农作物受冻;城乡供水、供气系统瘫痪,30厘米,是50年来最严重的一次雪灾交汇,形成持续性降雪和冻雨天气民众生活困难据统计,直接经济损失超过1500亿元这次雪灾暴露出我国在应对低温雨雪冰冻灾害方面的薄弱环节,如南方地区防寒抗冻能力不足,电力系统抗冰冻设计标准低,应急物资储备不足等事后,国家加强了气象灾害监测预警体系建设,完善了应急预案,提高了关键基础设施的抗灾能力这次雪灾也是气候变化背景下极端天气事件增多的典型案例气候变化可能导致大气环流异常,使得极端低温事件在全球变暖背景下仍然频繁发生加强气候变化研究,提高预测预警能力,是应对未来可能更加复杂的极端天气事件的重要方向气候与衣食住行饮食习惯服饰特点建筑特色气候直接影响各地饮食习惯北方寒冷干燥,以面传统服饰反映气候适应北方服饰厚重保暖,常用住宅建筑反映气候适应智慧北方四合院厚墙小食和粗粮为主,口味偏重,多热食;南方湿热多棉、毛等材质;南方服饰轻薄透气,多用丝、麻等窗,冬暖夏凉;西北窑洞利用土壤保温特性抵御极雨,以米饭为主,口味清淡,多冷饮凉菜;西北干材质;西北地区帽子常带檐或耳罩,防风沙和寒端温差;江南民居白墙黑瓦,通风排湿;西南吊脚旱,肉食和乳制品较多;青藏高原高寒缺氧,以牦冷;高原地区服装多层次,方便根据温差变化调楼抬高地面,防潮通风;闽南土楼围合结构,防台牛肉、青稞等高能量食物为主整现代生活中,空调普及使南北差异减小,但季风抗震现代建筑虽趋向统一,但节能设计仍需考节性服装变化仍明显反映气候差异虑气候区划要求气候还影响了人们的生活节奏和社交习惯北方冬季室外活动减少,室内娱乐发达;南方全年户外活动较多,街头文化丰富气候变化也正在改变传统生活方式,如北方冬季变暖使得冰雪运动面临挑战,南方极端高温增加空调使用,改变了能源消费模式气候适应性农业技术抗逆品种培育针对气候变化可能带来的干旱、高温、涝渍等逆境胁迫,我国加强了抗逆品种培育例如抗旱节水小麦、水稻品种的选育;耐高温水稻品种在南方地区的推广;抗寒作物在北方和高海拔地区的应用这些新品种为适应气候变化提供了重要的生物基础农业节水技术面对水资源短缺和干旱风险增加,节水农业技术得到迅速发展滴灌、微喷灌等高效节水灌溉技术在西北、华北地区广泛应用;水肥一体化技术提高了水资源和肥料利用效率;覆盖栽培技术减少了土壤水分蒸发;水稻控制灌溉技术在南方地区取得显著成效气候资源高效利用通过调整种植结构和耕作制度,提高气候资源利用效率北方冬小麦-夏玉米双季种植向春玉米单季倾斜,减少水资源消耗;南方增加冬季作物种植,提高光热资源利用率;发展立体农业,如粮菜、粮油间作套种,充分利用光热水资源智能化农业气象服务依托现代信息技术,发展智能化农业气象服务建立农业气象灾害监测预警系统,提高预测精准度;发展作物生长模型和病虫害预测系统,指导农业生产;利用物联网技术实现设施农业环境智能调控;通过手机APP等方式将气象信息直接推送给农民此外,设施农业技术的发展也为适应气候变化提供了重要途径温室大棚、日光温室可以调节作物生长环境,减轻气候变化影响;植物工厂等完全人工环境可以实现全天候生产,不受外界气候条件限制这些技术的综合应用,显著提高了我国农业应对气候变化的适应能力气象观测与预报观测系统我国已建成地面-空中-太空一体化的综合气象观测系统地面观测网包括近2500个国家级气象站和6万多个区域自动气象站,覆盖全国各地;高空观测包括120个探空站和多部新一代天气雷达;太空观测依托风云系列气象卫星,实现对全球和区域天气系统的持续监测数值预报数值天气预报是现代气象预报的核心技术通过建立大气运动的数学物理模型,利用超级计算机进行海量计算,模拟预测未来大气状态我国已建成全球-区域-城市多尺度数值预报系统,GRAPES模式性能已接近国际先进水平数值预报为7-10天中期预报和短时临近预报提供了科学基础智能预报人工智能技术正在气象预报中发挥越来越重要的作用通过深度学习等算法,对历史气象数据进行挖掘分析,建立预测模型;结合传统数值预报,实现人机协同的智能网格预报;利用大数据技术提高对局地强对流等小尺度天气系统的预报能力预报发布气象预报通过多种渠道向公众发布传统媒体如电视、广播、报纸仍是重要渠道;互联网和手机APP成为新兴主流渠道,如中国天气APP日活用户超过1亿;社交媒体平台使气象信息传播更加广泛迅速;各类智能设备也整合了天气服务功能我国气象预报准确率逐年提高,24小时晴雨预报准确率已达88%以上,台风路径48小时预报误差减小到约90公里但极端天气预报仍面临挑战,特别是局地强对流天气的精准预警预报,仍是气象科技的前沿问题我国气象服务体系组织机构我国形成了以中国气象局为龙头,省、市、县三级气象局为骨干的气象服务体系预警发布建立了统一权威的气象灾害预警信息发布制度,形成覆盖全国的预警信息发布网络公共服务提供面向公众的天气预报、生活指数和旅游气象等服务,满足人民群众日常需求行业服务开展面向农业、交通、能源、旅游等行业的专业气象服务,助力经济社会发展我国气象服务体系的重要组成部分是气象灾害预警信息发布系统该系统以统一的标准和规范,通过多种渠道发布预警信息,包括电视、广播、手机短信、互联网、应急广播等预警信息采用统一的图标和颜色标识,按照灾害性天气的危害程度和紧急程度分为四个等级蓝色、黄色、橙色和红色,方便公众理解和应对近年来,我国气象部门还大力开展科普宣传,提高公众气象科学素养和防灾减灾意识通过建设气象科普馆、开展世界气象日活动、组织气象科普进校园等形式,让气象知识深入人心同时,气象部门积极推进气象信息社会化服务,鼓励各类市场主体参与气象服务,形成政府主导、多方参与的气象服务格局,不断提升气象服务的覆盖面和精准度世界主要气候类型对比课堂小结与知识点回顾基本概念主要特征气候是长期平均的大气状况,具有稳定性和区我国气候主要特征包括季风气候显著,冬夏域性;天气是短期的大气状态,具有变化性和气流方向相反;大陆性气候特点明显,温差临时性气候要素包括气温、降水、风等;影大;气候类型多样,从热带到寒带均有分布;响因素包括纬度、海陆分布、地形等降水分布不均,东多西少,南多北少天气现象气候类型我国主要天气现象包括台风、沙尘暴、暴4我国主要气候类型包括温带季风气候、亚热雨、干旱、高温、冰雹等这些天气现象与气带季风气候、热带季风气候、温带大陆性气候变化、季风活动、地形特点等因素密切相候、高原山地气候等每种气候类型都有其特关,对人民生活和经济发展有重要影响定的温度、降水特点和分布区域本课程还探讨了气候变化对我国的影响,包括气温上升、降水分布变化、极端天气增多等,以及对农业、生态和社会经济的影响我们了解了气象观测与预报的基本原理和技术手段,认识了我国气象服务体系的组成和功能通过学习,我们应当认识到气候与天气对人类活动的重要影响,增强防灾减灾意识,积极适应气候变化,参与生态环境保护,为建设美丽中国贡献力量思考与展望未来气候挑战气候变化将继续对我国带来严峻挑战预计未来我国年平均气温将继续上升,极端高温事件可能增多;降水时空分布不均可能加剧,干旱和洪涝风险增加;海平面上升威胁沿海地区;生态系统可能发生改变,生物多样性面临威胁科技应对应对气候变化需要科技创新发展气候变化监测和预测技术;推进清洁能源和低碳技术研发应用;提高农业适应性技术水平;加强城市气候韧性建设;发展碳捕获与封存技术中国正在从气候变化被动应对者向积极贡献者转变国际合作气候变化是全球性挑战,需要国际合作应对中国积极参与《巴黎协定》等国际气候治理,提出2030年前碳达峰、2060年前碳中和目标;推动一带一路绿色发展;加强与发展中国家气候技术合作;促进全球气候治理体系改革个人行动每个人都可以为应对气候变化做出贡献在日常生活中践行低碳理念减少不必要的能源消耗;选择绿色出行方式;减少食物浪费;参与垃圾分类回收;增强气候变化和防灾减灾意识;积极传播气候科学知识气候变化既是挑战,也是推动经济社会绿色转型的契机通过加强生态文明建设,推动能源革命和产业转型,中国可以在应对气候变化的同时,实现高质量发展气候科学知识的普及和应用,将帮助我们更好地认识和适应气候变化,减轻气象灾害影响,保护我们共同的家园。
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