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天气预报教学课件第一章认识天气与天气预报在这一章节中,我们将从基础概念开始,逐步了解什么是天气,天气变化的原因,以及天气预报的基本定义与重要意义通过学习这些基础知识,我们将为后续的深入学习奠定坚实基础概念认知原理探索意义理解了解天气与天气预报的基本概念探究天气变化的科学原理什么是天气?天气是指大气在特定时间和地点的状态表现,它是我们日常生活中经常谈论的话题天气状况会直接影响我们的衣食住行和各种户外活动科学上,天气是指大气层中发生的短期物理现象,包括多种要素的综合表现主要天气要素包括•温度反映空气冷热程度,直接影响人体感受•降水包括雨、雪、雹等从云层降落的水•风向风速空气流动的方向和速度•云量天空被云覆盖的程度•湿度空气中水汽含量天气是一个动态变化的过程,这些要素相互影响,共同构成我们所感知•气压单位面积上大气的压力的天气状况通过观察和测量这些要素,气象学家能够描述当前天气状•能见度可视距离的远近况并预测未来天气变化天气变化的原因太阳辐射不均匀大气流动系统水循环过程太阳是地球大气运动的主要能量来源由于为了平衡温度差异,大气形成了复杂的环流太阳辐射使地表水体蒸发,形成水汽进入大地球是球形的,加上地轴倾斜,导致各个纬系统包括行星尺度的大气环流(如哈德莱气水汽在适当条件下凝结成云,最终可能度、各个季节接收到的太阳辐射量不同赤环流、费雷尔环流)、季风系统、局地环流形成降水回到地面这一过程称为水循环,道地区全年接收阳光较多,极地地区则相对等这些环流系统带来冷暖空气的交替,形它是地球天气系统的重要组成部分,直接影较少这种不均匀加热形成了温度差异,进成锋面系统,进而产生各种天气现象响云量和降水等天气要素一步引发大气运动天气预报的定义与意义天气预报的科学定义天气预报的重要意义天气预报是指通过系统的科学观测、数据分析和数值模拟,对未来一段时间内特定区域大气状态的预测它是气指导生产活动农业播种收获、渔业生产、建筑施工等行业高度依赖天气预报象学的重要应用领域,综合运用物理学、数学、计算机科学等多学科知识,是人类认识和适应自然的重要工具保障交通安全航空、航海、公路运输可根据天气预报调整计划,避开恶劣天气防灾减灾提前预警台风、暴雨、寒潮等灾害性天气,减少人员和财产损失天气预报的基本分类服务日常生活帮助人们合理安排出行、穿衣、休闲活动等支持科学研究为气候变化、环境监测等研究提供基础数据•按时间范围短期预报(1-3天)、中期预报(4-10天)、长期预报(10天以上)•按区域范围全球预报、区域预报、局地预报•按预报内容常规天气预报、专业天气预报(如航空气象预报)第二章天气要素与观测工具了解天气要素和相应的观测工具是掌握天气预报的基础在本章中,我们将详细介绍各种天气要素的特点、测量方法及其对天气变化的指示意义,同时了解各种专业气象仪器的工作原理和使用方法气温降水反映空气冷热程度包括雨雪等形式湿度风空气中水汽含量空气水平流动气压云单位面积上大气压力大气中水汽凝结体主要天气要素介绍气温降水风气温是指空气的冷热程度,通常用摄氏度降水是指从云中降落到地面的液态或固态风是空气的水平运动,由风向和风速两个要℃表示它是最直观的天气要素,直接影水,包括雨、雪、雹等形式降水量通常用素描述风向指风吹来的方向,用8方位或响人体舒适度气温的日变化和年变化有规毫米mm表示,相当于1平方米水平面上积16方位表示;风速表示空气流动快慢,单位律性,白天升高夜间降低;一年中夏季最水的深度降水对农业生产和水资源管理至为米/秒m/s或公里/小时km/h高,冬季最低关重要云气压湿度云是大气中水汽凝结或凝华形成的可见聚合气压是单位面积上大气的压力,通常用百帕湿度表示空气中水汽含量,常用相对湿度表体,按高度可分为高云、中云、低云和垂直hPa表示气压的水平差异是产生风的直示,即实际水汽压与同温度下饱和水汽压的发展云四类云的种类、数量、移动方向等接原因,气压变化趋势是预测天气变化的重百分比湿度与云量、降水、能见度等密切变化能够指示未来天气变化趋势要依据相关气温的测量温度计类型与原理气温测量主要使用温度计,根据工作原理可分为多种类型水银温度计利用水银热胀冷缩原理,适用于高温场合酒精温度计利用酒精热胀冷缩原理,适用于低温场合双金属温度计利用不同金属膨胀系数差异原理电子温度计利用热敏电阻温度系数变化原理气温单位及换算国际上主要使用三种温度单位摄氏度℃中国及大多数国家使用的标准单位华氏度℉美国等少数国家使用开尔文K科学研究中使用的国际单位单位换算公式℉=℃×
1.8+32;K=℃+
273.15温度测量标准与注意事项为确保测量准确性,气象站温度测量需遵循严格标准•温度计放置在百叶箱内,避免阳光直射•百叶箱安装在距地面
1.5米高处•测量点应远离建筑物、大树等障碍物•观测时间应遵循规定的观测制度降水与云的观测降水测量方法与工具云的分类与观测降水是天气预报中的重要要素,其测量方法主要包括根据国际云分类法,云可分为十种基本云属标准雨量筒最常用的人工测量工具,口径为20厘米高云6-13公里卷云、卷积云、卷层云自记雨量计能自动记录降水过程,包括翻斗式、浮筒式等中云2-6公里高层云、高积云雪深尺测量积雪深度的专用工具低云2公里以下层积云、层云、碎层云雷达降水估测利用气象雷达间接估算降水强度和分布垂直发展云积云、积雨云降水强度分级云的天气指示意义根据小时降水量,降水强度分为不同的云型往往预示不同的天气变化•小雨小于
2.5毫米/小时•卷云增多且变厚,常预示锋面系统接近•中雨
2.5-8毫米/小时•积雨云出现,可能带来短时强降水和雷电•大雨8-16毫米/小时•层云广布,常伴随持续性阴雨天气•暴雨16-32毫米/小时•早晨低云散去,预示当天天气晴好•大暴雨32-64毫米/小时•特大暴雨大于64毫米/小时风的测量风向的测定风速的测量风向是指风吹来的方向,而非风吹去的方向风向测量主要使用风向标,又称风向袋或风向杆风速表示空气流动的快慢,是风的重要特征风速测量主要使用风速计风向标记方法通常使用8方位(东、南、西、北及其组合方向)或16方位表示常用单位米/秒m/s、公里/小时km/h、节kn风向变化规律风向变化反映气团运动,对天气预报有重要指示意义换算关系1米/秒≈
3.6公里/小时≈
1.94节风向观测记录记录风吹来的方向,如西北风表示风从西北方向吹来测量工具杯形风速计、螺旋桨式风速计、超声波风速计等风力等级及其表现蒲福风力等级是国际通用的风力分级标准,根据风对地面物体的影响将风力分为0-12级风力等级名称风速范围m/s陆地上物象特征0级无风0-
0.2烟直上1-2级微风
0.3-
3.3树叶微动,风向可由烟示知3-4级和风
3.4-
7.9吹起地面灰尘,小树枝摇动5-6级强风
8.0-
13.8有叶小树摇摆,内陆水面有浪7-9级大风
13.9-
24.4大树摇动,行走困难10-12级暴风
24.5以上树木拔起,建筑物损坏第三章天气符号与天气图解天气符号是气象工作者用来表示各种天气现象的标准化图形符号掌握这些符号及其含义,是理解天气图和天气预报的基础在本章中,我们将学习常见天气符号、天气图的基本构成以及如何正确解读天气预报图认识天气符号了解标准化天气符号的含义天气图构成学习天气图的基本元素和结构解读技巧掌握天气预报图的阅读方法常见天气符号介绍晴(☀)多云(⛅)阴(☁)表示天空晴朗无云或云量很少(云量小于2/10)这种天气通常伴随着较大的日温差,白天气温较高,夜间表示天空中云量适中(云量3/10-7/10)这种天气状况下,阳光和云交替出现,温度适中,适合户外活动表示天空大部分被云覆盖(云量8/10以上)阴天通常日温差小,光照不足,有时预示着即将有降水气温较低天气图的基本构成天气图的主要要素天气图是表示特定时间大气状态的地图,主要包含以下要素地理底图显示国家、城市、海洋等地理位置站点标记表示气象观测站的位置气象数据各站点观测到的温度、气压、风向风速等数据天气符号表示各地区的天气现象等压线连接气压相等各点的曲线锋面线表示不同性质气团的交界线天气图的类型根据用途和表示内容不同,天气图可分为多种类型地面天气图表示地面气象要素分布高空天气图表示不同高度大气层的状况预报天气图预测未来某一时刻的天气状况专题天气图如降水量分布图、温度分布图等城市标记信息解读在天气图上,每个城市站点周围通常标记着丰富的气象信息,采用国际通用的站点模式图•中心位置城市或站点位置•右上方气温数据•左上方气压数据•右下方过去6小时天气变化•左下方云量表示•站点左侧风向风速标记等压线与气压系统等压线是天气图上最重要的元素之一如何阅读天气预报图天气预报图的基本要素识别阅读天气预报图的第一步是识别基本要素•找到自己所在地区或关注的地区•查看该地区的天气符号,了解天气类型•查看温度数据,了解冷暖变化•注意风向标记,了解风向和风力•关注降水概率信息(如果有标注)判断天气系统移动趋势进一步阅读可以判断天气系统变化•观察高低压中心位置及移动方向•注意冷暖锋位置,冷锋通常带来降温和短时强降水•关注云系移动方向,预判天气变化时间•比较相邻时段预报图,了解天气变化过程特殊天气系统识别某些特殊天气系统需要特别关注台风路径图注意中心位置、移动方向和风圈范围强降水预报图关注暴雨中心和影响范围寒潮预报图注意冷空气移动路径和降温幅度雾霾预报图关注污染物浓度和扩散条件综合判断实用信息最终目的是获取实用信息•确定出行是否需要携带雨具•判断穿衣需要增减的程度第四章天气预报的制作过程天气预报是如何制作出来的?从最早的经验预报到现代科学预报,天气预报制作经历了漫长的发展历程在本章中,我们将探索传统经验预报的智慧、现代科学预报的技术手段,以及天气预报的准确性与局限性通过了解天气预报的幕后故事,我们将更加理性地看待和使用天气预报信息数据收集资料分析通过各种观测手段获取气象数据处理和分析观测数据预报检验模型运算对比预报与实况,评估准确率利用数值模式进行预报计算预报发布预报制作通过各种媒体向公众发布天气预报气象学家结合模型和经验作出预报传统经验预报天气谚语的科学基础自然现象观察法在现代气象科学发展之前,人们主要依靠长期观察总结出的经验来预测天气这些经验往往以天气谚语的形式代代相传传统经验预报还包括对自然现象的细致观察•朝霞不出门,晚霞行千里——晨间出现红霞常预示当天有雨动物行为如蜻蜓低飞预示将要下雨•蚂蚁搬家蛇过道,明日必有大雨到——气压下降导致动物行为改变植物反应如含羞草叶片闭合预示天气变化•云串串,雨淋淋——卷层云增多常预示锋面系统接近特殊云形如积雨云出现预示短时强降水•久晴大雾必阴雨——大雾后常有冷空气到来带来降水日月晕现象如日晕三更雨,月晕午时风这些谚语虽然表述朴素,但许多确实包含气象学原理,在特定地区和季节具有一定准确性现代科学预报技术气象卫星观测气象雷达监测自动气象站网络气象卫星从太空俯瞰地球,提供大范围云系分布和移动情况中国的风云系列气象卫星可气象雷达通过发射电磁波并接收回波,探测降水强度和分布多普勒雷达还能测量降水粒全国布设了数万个自动气象站,24小时不间断观测气温、气压、湿度、风等要素这些实现全球覆盖,每15分钟更新一次观测数据,为台风监测和大尺度天气系统分析提供关子移动速度,提供风场信息雷达观测是短时临近预报的重要手段,对强对流天气监测尤站点构成了气象观测的神经末梢,提供详细的地面气象数据,是天气预报的基础数据来键信息为关键源数值天气预报模型现代天气预报的核心技术是数值天气预报NWP模型它将大气运动规律用数学方程表达,通过超级计算机求解这些方程,预测未来大气状态模型工作原理主要预报模型集合预报技术数值模型将大气划分为三维网格,每个网格点上计算温度、气压、风等要素的变化全球主要数值预报模型包括欧洲中期天气预报中心模型ECMWF、美国全球预报考虑到初始场误差和模型不确定性,现代预报采用集合预报方法,即同时运行多次模型基于流体力学和热力学方程组,考虑辐射、云物理等过程,模拟大气系统演变系统GFS、中国全球/区域预报系统GRAPES等这些模型各有特点,预报员常综略有差异的预报,得到一系列可能的结果这有助于评估预报的不确定性和极端事件合参考多个模型结果概率天气预报的准确性与局限预报时间范围与准确率关系影响预报准确性的主要因素天气预报的准确性与预报时效紧密相关初始场误差观测数据存在不完备性和误差模型局限性数值模型对大气过程的简化0-24小时预报准确率通常在90%以上计算能力限制有限的计算资源和分辨率24-72小时预报准确率约在80%-90%之间大气本身的非线性混沌特性小扰动可能导致大变化3-7天预报准确率约在70%-80%之间局地因素影响如复杂地形、城市热岛效应等7-10天预报准确率显著下降,约60%左右10天以上预报准确率较低,仅能提供趋势性信息预报时效越长,准确率越低,这是天气预报固有的特性,被称为蝴蝶效应的体现第五章天气预报与生活天气预报不仅是气象部门的专业工作,更是与每个人日常生活密切相关的实用信息在本章中,我们将探讨天气预报对日常生活的影响,天气预报在特殊行业中的应用,以及灾害性天气预警的重要意义通过了解这些内容,我们将更加重视天气预报信息,并学会科学合理地利用这些信息指导生活和工作个人生活1生产活动2行业应用3公共安全4天气预报服务涵盖从个人日常决策到国家重大战略的各个层面随着预报技术的进步和传播渠道的多元化,天气预报信息变得越来越触手可及学会正确获取和解读这些信息,将帮助我们更好地应对天气变化带来的挑战和机遇天气预报对日常生活的影响穿衣指导出行安排活动规划天气预报提供的温度、湿度、风力等信息可以帮助人们选择适合当天的着装许天气预报可以帮助我们合理安排出行时间和路线,避开不利天气例如,了解未周末郊游、户外婚礼、运动赛事等活动的成功举办往往依赖于良好的天气条件多天气APP还提供专门的穿衣指数,直接推荐穿着类型,如建议穿薄外套、需来几小时是否有降雨,决定是否带伞或改变交通方式;了解能见度情况,预判道通过关注中长期天气预报,可以提前选择合适的活动日期,或在不利天气来临前要带伞等在季节交替时期,这类信息尤为重要,有助于预防感冒等疾病路交通状况;了解紫外线强度,决定是否需要防晒措施做好应对准备,如准备备用室内场地农业生产中的应用日常健康管理农业是最依赖天气条件的行业之一,天气预报对农业生产的指导作用体现在天气变化与人体健康密切相关,天气预报可以帮助播种时机选择根据温度和降水预报,选择适宜的播种时间慢性病管理如关节炎患者可避免在阴雨天气过度活动田间管理安排根据未来天气,安排灌溉、施肥、打药等活动过敏原防护了解花粉浓度预报,减少过敏风险收获时机确定避开降雨天气,选择适宜的收获时机中暑预防高温天气减少户外活动,增加水分摄入农业灾害防御提前应对霜冻、干旱、洪涝等灾害性天气感冒预防温差大时注意增减衣物,保持室内通风天气预报在特殊行业的应用123航空业航海业电力行业航空气象服务是保障飞行安全的关键环节航空公司根据天气预报制定飞行计划,调整航线,甚至决定海洋气象预报为航运提供海面风浪、洋流、能见度等信息船长根据这些预报选择最安全经济的航线,电网运行与天气条件密切相关雷电、强风、冰雪等极端天气会威胁电力设施安全;气温变化直接影响是否取消航班飞行员起飞前必须了解航线上的天气状况,特别关注能见度、云底高度、风切变、雷暴避开恶劣天气区域渔业生产同样依赖海洋气象预报,渔民据此决定出海时机和作业区域海洋预报还用电负荷电力部门根据天气预报预估用电需求,合理安排电力生产和调度此外,风能、太阳能等可等影响飞行安全的因素机场气象台提供精细化的短时预报,协助空中交通管制和飞行调度为海上石油平台、跨海大桥等工程建设提供安全保障再生能源发电量的预测也高度依赖精准的天气预报建筑业旅游业建筑施工对天气条件有严格要求天气是影响旅游体验的重要因素•混凝土浇筑忌讳高温、低温和降水天气•旅游景区根据天气预报调整开放项目•高空作业受风力限制,通常风力超过6级需停工•游客参考目的地天气预报安排行程•外墙涂料施工要求无雨且湿度适宜•旅行社设计季节性旅游产品•大型吊装作业需在无强风天气进行•特色天气现象如雾凇、极光成为旅游吸引物建筑企业根据天气预报合理安排施工计划,确保工程质量和施工安全许多旅游APP整合了天气预报功能,提供目的地未来数天天气情况灾害天气预警的重要性主要灾害性天气类型台风暴雨洪涝寒潮冰雪台风是热带海洋上形成的强大气旋系统,带来狂风、暴雨和风暴潮中国东南沿海地区每强降水导致的洪水和内涝是我国最常见的气象灾害长江流域、珠江流域和淮河流域在梅寒潮带来的低温、大风和降雪可能导致交通中断、农作物冻害和能源供应紧张北方地区年夏秋季节常受台风影响,造成严重的人员伤亡和财产损失雨季节尤其容易发生暴雨洪涝灾害冬季常见,但南方地区应对能力较弱,影响可能更严重灾害性天气预警系统中国建立了完善的气象灾害预警系统,按照灾害严重程度从低到高分为四个等级,用不同颜色表示预警级别颜色标识预警含义发布时机Ⅳ级蓝色可能发生灾害,需注意24小时内可能发生Ⅲ级黄色较大可能发生灾害,需警惕12小时内可能发生Ⅱ级橙色很可能发生灾害,需严加防范6小时内可能发生Ⅰ级红色极可能发生灾害,需紧急避险即将发生或已经发生预警信息传播渠道手机预警短信通过运营商向灾害影响区域内所有手机用户推送广播电视中断常规节目插播预警信息互联网媒体气象网站、微博、微信公众号等发布户外显示屏城市大型电子显示屏滚动播出预警大喇叭农村地区通过广播系统传达分钟98%3070%灾害预警人口覆盖率预警信息发布时限灾害损失减少比例中国气象灾害预警信息覆盖人口比例从预警制作到公众接收的最长时间有效预警可减少的潜在灾害损失灾害性天气预警是人民生命安全第一理念的具体体现近年来,中国气象部门不断提高预警的精准度和时效性,形成了从监测预报、风险评估到信息发布、应急响应的完整预警链条预警信息的快速传播和公众防灾意识的提高,有效减少了气象灾害造成的人员伤亡和财产损失第六章天气预报实践活动学习天气预报不仅是掌握理论知识,更重要的是将这些知识应用到实践中在本章中,我们将介绍几项适合学生开展的天气预报实践活动,包括设计个人天气记录表、模拟天气预报员播报,以及小组合作制作一周天气预报通过这些动手实践,学生可以深化对天气预报的理解,培养观察能力和团队协作精神01观察记录培养观察天气现象的习惯,学会使用简单工具测量天气要素02分析判断学习分析天气数据和现象,尝试预测天气变化趋势03表达呈现练习用清晰流畅的语言描述天气情况,制作直观的天气图表04评估改进比较预报与实际天气,总结经验教训,不断提高预报技能这些实践活动旨在让学生从被动接受天气预报信息,转变为主动观察、分析和预测天气的参与者通过亲身参与天气预报的制作过程,学生不仅能够加深对气象知识的理解,还能培养科学思维和解决问题的能力这些能力对于未来适应气候变化、应对极端天气事件具有重要意义设计个人天气记录表天气记录表的意义简易观测工具制作坚持记录天气是了解天气变化规律的基础工作通过长期记录和对比分析,可以可以制作或使用以下简易观测工具•发现当地天气的季节性变化特点自制雨量器使用透明直筒容器,标记刻度•培养细致观察和记录的科学习惯风向标使用纸牌和铅笔制作简易风向标•积累个人天气预报的经验数据云图卡片制作常见云型图片卡片,便于识别•练习使用气象观测工具和方法湿度计使用两个温度计和湿布制作干湿球湿度计•增强对天气变化的敏感性和理解力记录格式示例天气记录内容建议一份基本的天气记录表应包含以下要素日期时间记录的具体日期和时间点气温使用温度计测量的气温数据天气现象晴、多云、阴、雨、雪等云量云型天空云的覆盖程度和主要云型风向风力风的来向和强度估计特殊现象如雾、霜、彩虹等特殊天气现象个人感受对天气的体感描述和影响记录表可以采用表格形式,横轴为日期,纵轴为各项天气要素也可以设计更直观的图形化记录方式,如使用不同颜色和符号表示不同天气状况,形成可视化的天气日历开展个人天气记录的步骤模拟天气预报员播报天气预报播报的特点天气预报播报是一项专业技能,具有以下特点语言精准使用标准气象术语,数据准确无误表述简洁在有限时间内传达关键信息逻辑清晰按照时间顺序或地域顺序有条理展开重点突出强调对公众影响最大的天气因素语速适中不急不缓,便于听众理解播报内容框架标准天气预报播报通常包括以下内容
1.开场白问候语
2.今日天气回顾简要
3.明日天气预报重点
4.未来几天天气趋势
5.特殊天气提示如有
6.结束语播报技巧要点成功的天气预报播报需要注意以下要点手势配合用手指示天气图上的关键区域目光交流适当与观众或镜头保持目光接触表情自然面带微笑,表情生动但不夸张站姿端正站立挺拔,动作自然流畅语音清晰发音准确,吐字清晰语调变化根据内容适当变化语调,避免单调模拟播报活动流程收集天气资料从气象网站、APP或报纸获取当地最新天气预报信息小组合作制作一周天气预报小组合作制作天气预报的教育价值小组合作制作天气预报是一项综合性实践活动,具有多方面的教育价值•综合运用气象知识,从理论走向实践•培养团队协作精神和分工合作能力•锻炼信息收集、分析和加工的能力•提高科学思维和逻辑推理能力•增强表达沟通和成果展示的能力小组分工建议12资料收集组分析预测组负责从各种渠道收集天气预报资料,包括负责分析各种资料,形成综合预报结论•官方气象部门网站数据•对比不同来源预报的异同•多个天气APP的预报信息•结合本地天气特点进行分析•国际气象组织的预报产品•讨论形成最终预报结论•历史同期天气资料对比•撰写预报文字说明34图表制作组播报展示组负责制作直观的天气预报图表负责预报成果的展示和传播•绘制每日天气符号图•编写播报稿件•制作温度变化曲线图•制作播报用幻灯片•设计降水概率图表•安排播报人员和流程•制作一周天气预报海报•进行正式播报展示活动流程安排第一阶段准备阶段1-2天第三阶段分析制作2-3天
1.组建小组,明确分工
1.小组讨论分析各种预报信息
2.学习天气预报制作基础知识
2.形成综合预报结论
3.准备必要的工具和材料
3.制作天气预报图表
4.制定工作计划和时间表
4.撰写预报文字说明第二阶段资料收集1-2天第四阶段展示验证1周后
1.从各渠道收集一周天气预报资料
1.进行正式天气预报展示第七章天气与气候的区别天气和气候是日常生活中经常混淆的两个概念虽然它们都与大气状况有关,但在时间尺度、研究方法和应用领域上存在显著差异在本章中,我们将深入探讨天气与气候的定义区别,以及气候变化对天气预报带来的挑战和影响理解这两个概念的区别,有助于我们更全面地认识大气科学,也能更准确地理解和应对当前的气候变化问题1天气•短期大气状态•高变异性•具体时间地点•日常预报2共同点•研究大气现象•影响人类活动•基于观测数据•使用相似工具3气候•长期平均状态•较稳定特征•区域性特点•趋势预测天气变化莫测,而气候则相对稳定,这是理解二者区别的关键正如一句经典比喻所说气候是你期望的,天气是你得到的气候告诉你准备什么样的衣橱,而天气告诉你今天穿什么衣服随着全球气候变化加剧,天气与气候的关系研究变得越来越重要,这也对传统天气预报带来了新的挑战天气与气候的定义对比天气的定义与特征气候的定义与特征天气是指特定地点在特定时间点大气的状态,包括温度、湿度、气压、风、云量和降水等气候是指特定地区长时间(通常30年)内天气状况的统计平均特征气候具有以下特征要素天气具有以下特征长期性气候是长期天气状况的综合反映短时性天气状况可能在几小时或几天内发生显著变化区域性通常描述较大区域的平均特征局地性不同地区的天气状况可能完全不同相对稳定气候变化通常是缓慢的高变异性天气变化幅度大,难以长期精确预测统计概念通过平均值、极值、频率等统计指标表述直接感知人们可以直接感受天气状况气候描述的是通常情况,如青岛属于温带季风气候,夏季高温多雨,冬季寒冷干燥天气预报关注的是未来几小时到几天内大气状态的具体变化,如明天北京晴转多云,最高温度28℃天气与气候在不同方面的对比时间尺度天气从几分钟到几周的短期大气状态气候30年或更长时间内的平均大气状态研究方法天气以实时观测和数值模拟为主,强调预测气候以统计分析和长期模拟为主,强调规律影响因素天气受短期大气环流和局地条件影响气候受大尺度因素如纬度、海陆分布、地形等影响应用领域天气日常生活安排、农业生产、交通运输等气候城市规划、农作物种植区划、旅游季节安排等理解天气与气候的区别,有助于我们正确解读气象信息例如,某一地区冬季出现异常暖和的天气,并不意味着该地区气候已经变暖;同样,全球气候变暖的趋势下,仍然可能出现极端寒冷的天气过程天气是气候的具体表现,而气候是天气的统计特征,二者相互关联但概念不同在讨论环境问题时,区分这两个概念尤为重要,避免将短期天气现象误解为长期气候变化气候变化对天气预报的影响全球气候变化的主要表现过去一个世纪,全球气候系统发生了显著变化全球变暖全球平均温度较工业化前上升约
1.1℃海平面上升过去100年全球海平面上升约20厘米冰川融化极地冰盖和高山冰川加速消融降水格局改变部分地区降水增多,部分地区干旱加剧极端天气事件增多热浪、强降水、台风等事件频率和强度增加这些变化对传统天气预报模型提出了新的挑战气候变化带来的预报挑战气候变化对天气预报的影响主要体现在历史经验参考减弱过去的气象统计规律可能不再适用极端事件预报难度增大极端天气频率增加,强度增强天气系统行为变化如台风路径和强度特征的变化季节性特征模糊季节转换时间和特征变得不规则大气环流模式变化如急流位置北移、季风强度变化等应对气候变化的预报技术革新1模型分辨率提高2气候-天气耦合模型提高数值模式的空间和时间分辨率,更精确地模拟小尺度天气系统例如,最新的全球模式水平分辨率已达到10公里级别,能够更好地描述局地天气特征开发同时考虑气候背景和天气过程的耦合模型,更好地反映气候变化对天气系统的影响这类模型能够更准确地预测在气候变化背景下的季节性天气特征课程总结与展望课程主要内容回顾基础认知1了解天气与天气预报的基本概念,掌握天气变化的基本原理2要素观测学习气温、降水、风等天气要素的观测方法和工具使用符号图解3认识标准天气符号,学会阅读天气图和天气预报4预报制作了解天气预报的制作过程,从传统经验到现代科技实际应用5探索天气预报在生活和各行业中的应用价值6实践活动参与动手实践,深化对天气预报的理解和应用学习成果与能力提升5+10+3+100%掌握天气要素认识天气符号实践活动知识应用能够识别和测量多种基本天气要素掌握常见天气符号的含义和使用完成多项天气预报实践任务能够将天气知识应用到日常生活中未来学习方向建议深入气象学专业知识参与气象观测网络关注气候变化议题对气象学感兴趣的同学可以进一步学习大气物理、大气动力学等专业知识,为将来从事气象工可以加入民间气象观测网络,使用智能气象站或手机APP参与协同观测,贡献数据的同时也能随着全球气候变化的加剧,了解气候科学知识、关注环境保护议题显得尤为重要可以阅读作或相关研究打下基础可以参考气象类专业书籍,或参加气象部门组织的科普活动提高自己的观测技能许多气象部门和科研机构欢迎公众参与公民科学项目IPCC报告的科普版本,了解最新的气候变化科学发现和应对措施通过本课程的学习,希望大家不仅掌握了天气预报的基础知识和技能,更培养了对自然现象的观察能力和科学思维方式天气与我们的日常生活息息相关,了解天气,预测天气,是人类认识自然、适应自然的重要方式希望大家能够成为小小气象达人,在日常生活中运用所学知识,关注天气变化,科学应对生活挑战,同时也为身边的家人和朋友提供天气建议,共同提高防灾减灾意识和能力。
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