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常见的天气系统教学课件天气与气候基础概念基本定义实例说明天气是指某一地区在短时间内大气状态的综合表现,包括温度、湿度、气压、降水等要素它具有明显的瞬以长江流域月为例7时性和变化性天气表现某一天可能出现°高温,次日可能降至°并伴有暴雨•35C28C气候则是多年平均的天气状况,反映了某地区长期的大气特征气候的形成需要长期观测数据积累,通常以气候特征该地区月平均气温°,平均降水量,属于典型的亚热带季风气•728-32C150-250mm年为一个气候标准期30候夏季特征二者关系天气是短期现象,气候是长期平均;天气多变,气候相对稳定;天气是具体的,气候是抽象的统计结果天气系统的定义基本定义主要类型天气系统是指能够影响较大范围内大天气系统主要包括气团、锋面、气旋、气运动状态的物理系统,它们控制着反气旋、季风、台风等每种系统都区域性或全球性的天气变化这些系有其独特的形成机制和天气特征,它统通常具有特定的空间结构和时间演们相互作用,共同构成了地球大气环变规律,能够产生明显的天气现象流系统教材标准分类根据人教版地理教材标准,常见天气系统可分为冷暖气团与锋面系统、气旋与反气旋系统、季风系统、强对流天气系统等这种分类方法符合我国地理教学的需要,也便于学生理解和记忆冷暖气团与锋面气团的定义与特征暖气团特点气团是指具有相对一致的温度、湿度等物理特性的大范围空气团它通常形成于空气长时间停留在均一下垫面(如海洋、沙漠、草原等)上,•温度高于所经地区的平均温度并获得该地区特征的过程中含水汽丰富,层结不稳定•在我国,主要源自热带海洋、南亚气团的水平范围通常达数百万平方公里,垂直厚度可达数千米,能够在移动过程中保持其基本特性•锋面系统冷气团特点温度低于所经地区的平均温度锋面是不同性质气团之间的过渡带,是天气剧变区锋面带的宽度通常为几十到几百公里,在这一狭窄区域内,温度、气压、风向等气象要素•发生显著变化稳定性强,层结稳定•在我国,主要源自西伯利亚、蒙古高原•锋面系统详细解读冷锋暖锋锋面雨带冷锋是冷气团主动推进,迫使暖气团抬升的锋面系暖锋是暖气团主动推进,沿着冷气团上方爬升的锋锋面系统常带来大范围降水,形成锋面雨带这种统由于冷气团密度大,它会像楔子一样推进,使面系统由于暖气团密度小,它会缓慢地爬上冷气雨带影响面积通常大于万平方公里,持续时间较20暖空气被迫抬升团的上方长冷锋移动速度快(通常公里小时),锋面暖锋移动速度慢(通常公里小时),锋面在我国,长江中下游梅雨期的持续降水就是典型的20-40/10-20/倾角较陡(约),过境后温度显著下降,风倾角较缓(约),过境后温度缓慢回升,湿锋面雨带,它由准静止锋面引起,可持续数天甚至1:1001:200向明显转变,通常由偏南风转为偏北风度增加,常有持续性降水数周,累积降水量大,易引发洪涝灾害冷锋天气特点冷锋过境的典型天气变化华北秋季突冷案例分析冷锋是最常见的锋面类型之一,其过境会带来显著的天气变化冷锋过境前,天空常见高积云和高层云;过境时,出现积雨云,华北地区秋季经常出现秋老虎后的突然降温,这通常是由强冷锋过境引起的以年月北京地区为例20239伴有强对流天气;过境后,天气转晴,气温显著下降月日最高气温°,晴热少云•92532C冷锋带来的主要天气现象月日冷锋过境,午后出现短时阵雨,伴有级大风•9266-7月日最高气温仅°,降温幅度达°降温显著温度在短时间内下降°,有时甚至更多•92717C15C•5-15C风向突变通常由偏南风突然转为偏北风•气压升高冷锋过境后,气压明显升高•短时强降水多为阵性降水,持续时间短但强度大•雷暴大风常伴有雷电、大风等强对流天气•暖锋天气特点123持续性降雨多云天气气温回升暖锋过境的最显著特征是持续性降雨与冷锋的短时强降暖锋过境前后,天空常被大面积云层覆盖,能见度较低,暖锋过境后,气温会缓慢而稳定地回升,通常升幅在3-水不同,暖锋降水具有范围广、持续时间长、强度较均匀日照时数减少云系主要为中高云和层状云,很少出现积°之间风向也会发生变化,通常由东北风转为东南8C的特点雨云或南风这是因为暖气团沿冷气团上方缓慢爬升,形成大范围层状这种多云天气常使人感到阴沉潮湿,相对湿度通常维持在气压在暖锋过境前会缓慢下降,过境后趋于稳定或略有回云系,如层云、高层云、雨层云等,导致连续数小时甚至以上,有时会出现雾或轻雾现象升,但变化不如冷锋明显80%数天的降水东北春季回暖过程实例东北地区春季回暖过程中,暖锋扮演着重要角色以年月黑龙江省哈尔滨市为例20234静止锋的影响静止锋的形成与特点梅雨锋与持续性暴雨静止锋是指在位置上长期不发生明显移动的锋面系统它通常形成于冷暖气流势力相当的情况下,双方都无法推长江中下游地区的梅雨期是静止锋最典型的例子每年月,冷暖空气在长江流域交汇,形成准静止锋(梅雨6-7动对方,导致锋面在某一地区徘徊不前锋)这条锋面长期徘徊在长江流域,造成持续阴雨天气,俗称梅雨静止锋的主要特点是梅雨锋的危害主要表现在位置相对固定,移动速度小于公里小时持续性暴雨累积降水量大,易引发洪涝灾害•5/•锋面两侧温度梯度明显,但不如冷锋或暖锋剧烈湿度极高相对湿度常达以上,导致物品霉变••90%长时间维持在同一地区,通常为数天至数周日照稀少连续多日阴雨,影响农作物光合作用••天气图上以红蓝相间的实线表示•气旋与反气旋气旋的定义反气旋的定义气旋是指大气中气压较低的中心区域,周围空反气旋是指大气中气压较高的中心区域,中心气向中心辐合并上升的环流系统气旋中心气空气下沉并向四周辐散的环流系统反气旋中压低于周围区域,等压线呈闭合的同心圆或椭心气压高于周围区域,等压线同样呈闭合状圆状天气特点旋转方向气旋通常带来多云、降水天气,反气旋则多为在北半球,由于地转偏向力的作用,气旋呈逆晴朗少云天气气旋活动频繁的地区降水丰富,时针方向旋转,反气旋呈顺时针方向旋转;而反气旋控制区常出现干旱在南半球,情况正好相反温带气旋温带气旋的基本特征温带气旋的天气影响温带气旋是中高纬度地区最常见的天气系统,通常形成于锋面系统上它是一个低气压系统,内部包含冷锋和暖锋,构温带气旋影响区域的天气变化显著,主要表现为成了完整的锋面气旋结构大范围降水气旋中心及锋面附近地区降水明显•温带气旋的主要特征包括风向变化随着气旋过境,风向会发生明显变化••水平范围直径通常为1000-2000公里•气温波动暖锋区气温回升,冷锋区气温下降•垂直厚度可达10-15公里•气压变化气旋接近时气压下降,远离时气压回升•生命周期通常为5-7天年月华北温带气旋案例20241移动方向一般自西向东移动•移动速度约公里小时•30-50/温带气旋在不同发展阶段具有不同的结构和天气特点,从生成、发展、成熟到消亡,经历完整的生命周期台风(热带气旋)级万12+920hPa500km100+风力等级中心气压影响半径受灾人口台风中心附近最大风力达到或超过级超强台风中心气压可低至百帕以下,台风影响范围通常达数百公里,级以上年超强台风杜苏芮导致福建、浙1292072023(米秒),是地球上最强大的天气形成巨大的气压梯度,产生破坏性大风大风圈半径可达公里江、江西等省份超过万人受灾
32.7/100-300100系统之一台风的形成与结构台风是在热带洋面上生成的强大气旋系统,形成条件包括海水温度高于°、足够的科氏力、大气垂直层结不稳定、高空有辐散等台风结构包括中心的眼区(晴朗少云)26C和眼墙(最强风雨区),向外依次是内雨带和外雨带强对流天气强对流天气的定义与特点年安徽强冰雹案例2022强对流天气是指由强烈的大气对流运动引起的局地性、突发性、破坏性天气现象,主要包括雷暴、年月日,安徽省阜阳市遭遇强烈冰雹袭击,主要特点如下2022615冰雹、龙卷风、雷暴大风等这类天气系统具有范围小、强度大、持续时间短、预报难度高等特冰雹直径最大达厘米,部分地区甚至出现鸡蛋大小的冰雹•4点持续时间约分钟,局地伴有级大风•308-9强对流天气形成的基本条件影响范围覆盖阜阳市个县区,面积约平方公里•3500•不稳定层结大气垂直方向温度递减率大•灾害损失约5000户民房受损,农作物受灾面积达2万亩,直接经济损失超过5000万元充足水汽近地面有充足的水汽供应•抬升机制如锋面、地形、辐合线等引起的上升运动•在我国,强对流天气多发季节为月,尤其是夏季随着全球气候变暖,强对流天气的频率和5-9强度都有增加趋势沙尘暴形成机制沙尘暴主要形成于我国西北干旱、半干旱地区,如内蒙古、新疆、甘肃等地形成条件包括地面有充足的沙尘物质来源、强烈的大风将沙尘卷入空中、适宜的大气环流背景将沙尘输送到下游地区沙尘暴多发生在春季(月),这是因为春季冷暖空气交替频繁,锋面系统活跃,容易产生大风天3-5气;同时,春季地表植被覆盖率低,沙尘容易被风吹起传播特征沙尘暴形成后,在西北气流的引导下,可以向东南方向传播数百甚至上千公里沙尘粒子在大气中的停留时间与其粒径有关直径大于微米的粗颗粒沉降较快,而小于微米的细颗粒可在大气中
102.5停留数天甚至数周沙尘传播的垂直高度通常在公里,有时可达公里这使得沙尘能够越过山脉等地形障碍,3-57-8影响更广泛的区域年京津冀沙尘过程2021年月日,一次强沙尘暴过程影响我国北方地区,尤其是京津冀地区这次沙尘源自蒙古国2021315南部和我国内蒙古西部地区,在强冷空气的推动下快速南下西南季风东南季风/季风的定义与形成机制季风对我国气候的影响季风是指随季节变化而改变主导风向的大气环流系统它的形成主要由于海陆热力性质差异导致的气压差异,以及季节性的太季风系统是我国气候的主要控制因素,对降水分布和温度变化有决定性影响阳直射点移动引起的热量分布变化降水的季节性分配我国大部分地区降水集中在夏半年(月),这是由于夏季风带来丰沛水汽•4-9我国受到多种季风系统的影响,其中最主要的是降水的空间分布季风强度自东南向西北递减,导致降水量也呈现相同的分布特点••夏季风包括西南季风和东南季风,从海洋吹向陆地,带来温暖湿润的气流•气温的季节变化夏季风带来高温多雨,冬季风带来寒冷干燥•冬季风主要是东北季风,从陆地吹向海洋,带来寒冷干燥的气流年华南梅雨异常2020季风的进退过程通常不是均匀渐进的,而是呈现出进三退二或跳跃式的特点,这导致了季风降水的不均匀性和阶段性年华南地区梅雨季节异常,总降水量普遍超过毫米,部分地区甚至达到毫米以上这主要是由于西南季风202015002000异常强盛,且持续时间长,导致暖湿气流持续影响华南地区这一异常季风过程造成长江流域严重洪涝灾害,经济损失超过亿元2000高压脊与低压槽天气特点低压槽定义高压脊控制区天气以晴朗少云为主,降低压槽是等压线呈舌状向高压区凸出的水稀少;低压槽影响区则多云多雨,天低压系统在低压槽内,气流呈气旋性气不稳定冬季高压脊常带来寒潮,夏环流,空气上升,有利于云雨形成季低压槽易引发强对流高压脊定义天气图识别高压脊是等压线呈舌状向低压区凸出的在天气图上,高压脊呈形,低压槽Ω高压系统在高压脊内,气流呈反气旋呈形识别这些系统的位置和强度,V性环流,空气下沉,不利于云雨形成对预测未来天气变化至关重要高压脊和低压槽是高空天气系统中最常见的形式,它们通常出现在百帕高空天气图上高压脊和低压槽的移动和变形会引导地面天气系统的发展和移动,因此在天气500预报中占有重要地位我国北方冬季常受西伯利亚高压脊控制,导致寒冷干燥;而夏季则常有低压槽影响,带来降水和降温天气系统的空间分布气候带与天气系统的对应关系典型天气系统实例温带锋面系统全球不同气候带具有不同的主导天气系统,这种对应关系由大气环流特点和地理位置共同决定热带地区(°°)主要受赤道低压带和热带辐合带影响,热带气旋(台风、飓风)、雷暴多发主要活动在我国°以北地区,尤其是华北、东北地区春秋季节最为活跃,带来温度变化和降水•0-
23.530N副热带地区(°°)受副热带高压控制,夏季风环流显著,锋面系统和温带气旋活动开•
23.5-40热带台风系统始出现主要影响我国东南沿海地区,特别是广东、福建、浙江等省每年月是台风活动高峰期,可带来强风温带地区(°°)温带气旋、锋面系统最为活跃,冷暖气团交替频繁7-9•40-60暴雨寒带地区(°以上)主要受极地高压控制,天气以寒冷少雨为主•60青藏高原气旋这种分布规律在我国也有明显体现南方多台风和季风降水,北方多锋面系统和温带气旋,西北地区则以沙尘暴等天气为特色这是我国特有的天气系统,形成于青藏高原地区高原气旋的活动与我国夏季降水有密切关系,它的东移常引发江淮地区降水天气图阅读技能等压线识别锋面与气旋符号高考真题解析等压线是连接相同气压值的曲线在天气图上,等压线密集区表锋面在天气图上用不同颜色和形状的线表示冷锋用蓝色带三角年高考全国卷地理试题中出现了天气图阅读题该题展示2023示气压梯度大,风力强;等压线稀疏区表示气压梯度小,风力弱的实线,暖锋用红色带半圆的实线,静止锋用红蓝相间的实线,了一幅我国东部地区的地面天气图,要求考生识别图中的锋面类闭合的等压线环绕表示低气压中心,环绕表示高气压中心锋面的箭头方向表示移动方向型、推断未来小时内各地区可能出现的天气变化L H24气旋中心用或低表示,反气旋中心用或高表示在气解答此类题目的关键是首先识别锋面类型(根据符号判断是冷LH等压线弯曲的形状也能提供信息向低压凸出的是高压脊,向高旋附近,常有锋面系统伴随,这种带有锋面的气旋称为锋面气旋,锋还是暖锋),然后根据锋面移动方向和特点,推断锋前、锋上压凸出的是低压槽顺着等压线,左手指向低压,右手指向高压,是温带地区常见的天气系统和锋后地区的天气变化例如,冷锋过境后气温下降,天气转晴;面向前方就是风向(北半球)暖锋过境后气温回升,多阴雨天气天气系统与灾害预警天气系统特征与灾害预测冷锋预警下的防寒减灾措施不同天气系统具有不同的特征和灾害风险,气象部门通过分析天气系统的发展演变规律,可以提以冷锋系统为例,当气象部门通过分析天气图预测到强冷锋将要影响某地区时,会发布寒潮预警前预测可能发生的灾害各部门据此采取相应措施台风系统通过卫星监测台风的路径和强度,可提前小时预警可能的暴雨、大风等灾害农业部门指导农民加固大棚、提前收获易受冻农作物、增加牲畜饲料储备•24-72•冷锋系统根据冷锋移动速度和强度,可预测强降温、大风等天气,提前发布寒潮预警交通部门提前除雪铲冰、准备防滑材料、调整运行计划••强对流系统通过雷达监测对流云团的发展,可提前小时预警可能的雷暴、冰雹等灾害能源部门增加供热燃料储备、检修供热设备、做好应急供热准备•
0.5-2•梅雨锋系统通过分析锋面位置和稳定性,可预测持续性降雨可能导致的洪涝灾害医疗部门储备治疗冻伤、感冒等疾病的药物,增加相关科室人员配置••学校根据情况调整上下学时间,必要时停课气象部门根据预测的灾害类型和严重程度,发布不同级别的预警信号,通常分为蓝、黄、橙、红•四个等级,级别依次提高通过这些预防性措施,可以有效减轻寒潮天气对生产生活的影响,降低经济损失和人员伤亡这也是天气系统研究的重要应用价值之一气象卫星与雷达观测气象卫星监测气象雷达探测气象卫星是观测天气系统的重要工具,可以从太空气象雷达是探测中小尺度天气系统的有效工具,主俯瞰整个地球大气系统我国风云系列气象卫星要用于监测降水和强对流天气我国已建成覆盖全()已形成完整的观测网络,包括国的新一代天气雷达网络,雷达站点间距约FY200公里静止轨道卫星(系列)固定在赤•FY-2/4道上空公里处,每分钟提供一雷达探测的优势在于360005-15次覆盖亚太地区的云图时间分辨率高可实现分钟一次的快速•5-6•极轨卫星(FY-3系列)在距地800公里的扫描高度运行,每天可对全球进行多次观测空间精度高可探测小至公里的天气系统•1卫星观测的优势在于视野广阔,能够实时监测大尺能探测云内结构了解云内水汽、冰晶分布•度天气系统的发展演变,尤其对台风、锋面等系统雷达对雷暴、冰雹等强对流天气的监测和预警尤为的监测效果显著重要卫星云图解读FY-4以卫星观测年第号台风梅花为例FY-4A20229卫星可清晰捕捉到台风的螺旋云带结构和中心眼区,通过连续云图可追踪其移动路径卫星的红外通道可获取云顶温度,进而推算云顶高度,判断台风强度气象学家通过分析卫星云图中的云系形态、移动和演变,结合数值模式,成功预测了台风梅花的登陆点和时间,提前小时发布了预警,为沿海地区防灾减灾赢得了宝贵时间36常见天气系统之比较天气系统形成区域影响范围主要天气现象典型案例台风热带洋面(°°)直径公里强风暴雨、风暴潮年台风杜苏芮5-20N300-5002023温带气旋中高纬度锋面区(°°)直径公里大范围降水、温度变化年月华北温带气旋30-60N1000-200020241冷锋冷暖气团交界处长度数百至上千公里降温、阵性降水、大风年月华北断崖式降温20239暖锋冷暖气团交界处长度数百至上千公里升温、持续性降水、多云年月东北春季回暖20234静止锋冷暖气流势均力敌区域长度数百至上千公里持续阴雨、湿度大年长江流域梅雨2020强对流系统不稳定层结区域直径公里雷暴、冰雹、短时强降水年安徽阜阳冰雹10-1002022沙尘暴干旱、半干旱地区可传播上千公里沙尘漫天、能见度低年京津冀沙尘暴2021锋面与气旋交互过程温带气旋与锋面系统密切相关,它们之间存在复杂的相互作用气旋可增强锋面强度低气压系统的辐合气流使锋面更加活跃•锋面可诱发气旋生成锋面区域的温度梯度有利于气旋的发展•气旋生命周期中,冷锋移动通常快于暖锋,导致锋面结构的变形•成熟气旋中,冷锋常追上暖锋形成锢囚锋,标志着气旋进入衰减期•全球极端天气80%40%30%气候变化归因增加频率增强强度科学研究表明,约的全球极端天气事件与气候全球极端高温事件发生频率在过去年增加了约热带气旋强度在过去年平均增强了约80%203030%变化有一定关联40%年欧洲极端高温2023年夏季,欧洲南部经历了有记录以来最严重的一次热浪月中旬,意大利、西班牙、希腊等国家温度普遍超过°,局部地区甚至达到°以上这2023740C45C次热浪持续时间长达两周,造成至少人死亡,并引发大范围森林火灾1500气象学家分析,这次极端高温是由于强大的副热带高压异常增强并北移,同时非洲大陆的热空气被输送到欧洲南部气候变化导致的全球变暖使这种极端天气事件的发生概率大大增加年美国东北部超强暴雪2022年月,美国东北部遭遇超强暴雪袭击波士顿等城市小时降雪量超过厘米,风速达到米秒,形成了炸弹气旋(小时内中心气压下降百20221246028/2424帕以上的强温带气旋)这次暴雪导致大面积停电和交通瘫痪,经济损失超过亿美元30科学家认为,北极快速变暖使极地涡旋减弱,寒冷空气更容易南下,同时大西洋海温升高提供了更多水汽,这两个因素共同导致了这次极端暴雪事件气候变暖对天气系统的影响近年来极端天气频发现象科学预测模型分析未来趋势全球气候变暖背景下,极端天气事件明显增多气候模型预测显示,如果全球变暖趋势持续,未来天气系统将发生以下变化极端高温年全球平均温度创历史新高,极端高温天气频繁出现热带气旋虽然总数可能不会明显增加,但强台风(级以上)比例将上升•2023•1620-30%强降水我国七下八上(月下旬至月上旬)极端降水事件明显增多锋面系统中纬度地区冷暖气团温差减小,锋面活动减弱,但单次锋面系统携带的水汽可能增多•78•台风强度西北太平洋强台风(级以上)比例上升季风系统季风入梅和撤退时间变得不规律,季风强度年际波动加大•16•干旱范围全球干旱区域面积扩大,持续时间延长极端降水未来年内,年一遇的极端降水可能变为年一遇••1005010持续高温年一遇的极端高温可能成为常态这些变化不是孤立的,而是全球气候系统变化的综合表现气候变暖导致大气中水汽含量增加,能量积累增多,使得天•50气系统的不稳定性增强这些预测结果表明,未来气象灾害防御将面临更大挑战,需要加强气象监测预报能力,提高社会适应能力(政府间气候变化专门委员会)第六次评估报告明确指出,人类活动导致的全球变暖是近期极端天气事件增多的IPCC主要原因中国主要天气系统分布图上图展示了中国主要天气系统的空间分布特征,包括华北冷锋通道华南季风区域主要分布在我国北方地区,特别是东北、华北平原冷锋多沿西北东南方向移主要覆盖华南、华东南部地区夏季风从南海、东海吹向内陆,带来丰沛降水-动,通常源自蒙古或西伯利亚地区春秋季节最为活跃,带来显著降温和短时强季风雨带自南向北推进,形成春雨前汛期梅雨夏雨秋雨的降水序列----降水沿海台风主要通道西北沙尘源区主要有三条南海华南通道、东海华东通道、黄海东北通道每年月主要分布在塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠等地区春季沙尘天气---7-9是台风活动高峰期,平均每年有个台风影响我国台风登陆后,沿路径会最为频繁,在西北气流引导下向东南传输,影响华北、华东等地区7-8带来强风暴雨学生绘图训练指导在绘制天气系统分布图时,学生应注意以下几点准确标注主要地理单元(如主要山脉、河流、海域等)作为参考
1.使用规范的气象符号表示不同天气系统(如锋面符号、气旋符号等)
2.用箭头标示天气系统移动的主要方向和路径
3.注明季节性差异,例如标注夏季主要路径或冬季多发区等
4.添加简要文字说明,解释各天气系统的主要特点和影响
5.城市与天气系统城市热岛效应对天气的影响北京城区极端高温案例(年)2022城市热岛效应是指城市区域气温明显高于周围郊区的现象这一效应由多种因素造成2022年6月25日,北京城区出现极端高温天气,市区最高气温达41°C,而同时郊区温度为38°C左右,温差达3°C这次高温过程中观察到的现象包括•建筑材料(混凝土、沥青等)吸热能力强,储热量大•温度分布从卫星热红外图像可见,市中心形成明显的热岛,呈同心圆状向外扩散•城市建筑密集,增加了太阳辐射的多次反射•日变化特征城乡温差在下午14-16时最大,夜间22-02时仍有2-3°C的温差•人类活动释放大量热量(交通、工业、空调等)•湿度差异城区相对湿度比郊区低10-15个百分点•城市绿地减少,蒸发降温效应减弱•风速影响风速每增加1米/秒,城乡温差减小约
0.5°C•城市气溶胶增多,增强温室效应这次高温过程中,城市热岛效应与大尺度暖高压系统叠加,使得城区高温更加严重市区医院报告中暑病例是郊区的2倍以上,同时市区用电负荷创历史新高,一城市热岛效应会对局地天气产生明显影响度接近电网承载极限•增强对流城市上空上升气流增强,有利于对流云发展这个案例说明,城市规划应考虑热岛效应的影响,增加绿地、水面等冷岛,减轻高温天气对城市居民的影响•改变降水城市及其下风向降水量增加5-15%•减少霜冻城市霜冻日数比郊区少10-20天•增加热浪强度城市热浪温度通常比郊区高2-5°C乡村与天气系统123季风系统对农业的影响暴雨系统对乡村的破坏农业气象适应措施季风是影响我国农业生产最重要的天气系统之一季风暴雨是农村地区面临的最主要气象灾害之一,主要来源面对不同天气系统带来的挑战,乡村地区已发展出一系的进退决定了农作物的生长周期和产量于锋面系统、台风系统和强对流系统列适应措施季风到来时间影响春播作物播种时机,提前或推农田冲毁暴雨导致土壤侵蚀,肥力下降农事调整根据季节预报调整播种和收获时间•••迟都会影响产量农作物倒伏强降水和大风导致作物倒伏,减产严品种选择选择抗旱、抗涝、抗寒品种••季风强度决定了夏季降水量,影响灌溉用水和作重•基础设施修建排灌系统,提高应对极端天气能力•物生长农村基础设施破坏乡村道路、桥梁被冲毁,影响•智能农业利用气象大数据指导精准农业生产•季风撤退时间影响秋收作物成熟和收获质量生产生活•近年来,农业气象服务不断细化,从传统的广播、电视山洪地质灾害引发山体滑坡、泥石流等次生灾害我国农谚春雨贵如油正是描述季风初期降水对农业的重•天气预报,发展到手机精准到村的预报服务,大大APP要性华北农民传统上依据谷雨前后的降水情况判断一年河南特大暴雨造成全省农作物受灾面积万提高了农民应对天气变化的能力20211400年的丰歉亩,其中小麦减产,直接经济损失超过亿元10%800天气系统与交通安全台风对交通运输的影响雨雪导致高速封闭案例解析台风是影响我国沿海交通最严重的天气系统,其主要影响包括年月,一次强冷锋过境导致陕西、河南等地出现大范围雨雪天气,京港澳高速多段路面结冰,引发一系列交通问题202211•航空台风中心及周边500公里范围内的航班通常取消•事件经过•海运沿海港口关闭,船舶回港避风或绕行•11月6日冷锋过境,气温迅速下降,雨转雪铁路沿海高铁在台风中心公里范围内常降速或停运月日道路结冰,车辆打滑,多处发生追尾事故•200•117•公路强降雨导致道路积水,大风使高速公路限速或封闭•11月7日晚京港澳高速河南段多处拥堵严重,部分路段车辆滞留超12小时月日高速全线封闭,启动应急预案以年台风杜苏芮为例,仅在福建省就导致•1182023这次事件的主要原因是冷锋移动速度快,降温幅度大,雨雪转换快速,道路除雪铲冰措施未能及时跟上此外,部分司机缺乏雨雪厦门、福州等个机场取消航班余班•5850天气驾驶经验,未能降低车速,是事故多发的重要原因福建段高铁停运列•42该事件后,交通部门加强了恶劣天气预警联动机制,在冷锋过境前小时就开始准备防滑物资,并在关键路段提前实施交通管制,沿海个主要港口暂停作业小时24-48•848有效减少了类似事件的发生多条高速公路实施管制,部分路段交通中断•台风对交通的影响通常从台风登陆前小时开始,直到台风过境后小时才逐渐恢复正常2412生活中的天气系统应用识别天气系统征兆日常生活中,通过观察自然现象,可以初步判断天气系统的变化蚂蚁搬家、蜻蜓低飞预示将有降雨•晚霞满天第二天可能晴朗•1早晨大雾若时前消散,当天多为晴天•10云层由薄变厚,高云转为中云可能有锋面系统接近•气压快速下降可能有低压系统或台风接近•这些传统观测方法虽然不如现代气象技术精确,但在缺乏气象信息的情况下仍有一定参考价值利用气象预报防灾不同天气系统对应不同的防灾策略台风预警准备天食物和饮用水,关好门窗,远离广告牌等易倒物体•3暴雨预警避免在低洼地区停留,不要涉水过马路•2寒潮预警准备保暖衣物,关注水管防冻•雷暴预警避免在开阔地带、高大树木下停留•大雾预警驾车减速、开雾灯,保持安全距离•气象部门发布的预警信号是最权威的参考,公众应密切关注并采取相应措施手机天气预报原理现代智能手机天气预报应用主要基于以下技术数值预报模式利用大气运动方程组计算未来天气状态•3人工智能校正利用历史数据对模式预报进行修正•定位技术根据用户位置提供精准预报•多源数据融合整合卫星、雷达、地面观测等多种数据•智能手机天气预报准确率短期(天)超过,中期(天)约,长期(天)约精度随预报时效延长而降低1-385%4-770%8-1550%天气系统案例分析年河南洪灾2021气象成因分析灾害影响与启示年月日,河南省遭遇特大暴雨,郑州市小时降水量达毫米,打破中国大陆城市日降水量纪录这次极端降这次特大暴雨造成的影响极为严重2021717-
2224617.1水事件的形成机制包括人员伤亡全省死亡失踪人•398水汽输送西太平洋副热带高压异常强大,将大量暖湿气流输送至河南上空•经济损失直接经济损失多亿元•1200静止锋华北地区存在一条准静止锋,使暖湿气流被迫抬升•受灾人口万人,万人紧急转移安置•1489150地形抬升暖湿气流遇到太行山脉,进一步被迫抬升•基础设施郑州地铁、隧道严重进水,电力、通信中断•中尺度对流系统在上述条件下,形成多个强对流云团,并列车效应式地沿同一路径移动•农业损失农作物受灾面积万亩•1678气象专家认为,这是多种天气系统异常叠加的结果,且在全球气候变化背景下,类似极端事件发生的概率正在增加这次灾害带来的启示包括气象预警需要进一步提高时效性和精准度•城市防洪排涝系统应适应极端天气挑战•应急响应机制需要完善,特别是大城市地下空间安全•公众防灾减灾意识和能力亟待提高•拓展气象科技新进展新一代气象卫星我国风云四号星已于年发射,时间分辨率提高到分钟,空间分辨率提高到米,可实现对强对流云团的快速B20225250扫描,极大提升了台风和强对流天气监测能力相控阵雷达网络新一代相控阵气象雷达已在我国关键地区部署,可实现对大气的快速三维扫描,探测精度提高,强对流50%预警时间从分钟延长到分钟,为人民生命财产安全提供更有力保障1530数值预报技术AI人工智能技术已广泛应用于气象预报领域,我国最新的辅助预报系统使小时温度预报误差降AI72至°以内,降水预报准确率提高个百分点这些技术将为未来精细化预报奠定基础2C15个人精准气象服务未来气象服务将更加个性化和精准化,用户可以根据自身需求定制气象服务例如,户外运动爱好者可获取特定区域、特定时段的精准预报;农民可获取农作物生长期的专业气象指导;出行者可获取全路径天气变化预报等气象科技的发展不仅提高了预报准确率,更缩短了从观测到预警的时间,为防灾减灾赢得宝贵时间随着、大数据、人工智能等技术的应用,未来气象服务将更加智能化、精准化5G和个性化,更好地服务经济社会发展和人民生活需要小结与课堂互动课程主要内容回顾课堂互动与拓展活动讨论题家乡常见天气系统与生活联系本课件系统介绍了常见天气系统的特点、形成机制及其影响天气与气候的基本概念与区别请学生思考并讨论以下问题•冷暖气团与锋面系统(冷锋、暖锋、静止锋)•你的家乡主要受哪些天气系统影响?这些天气系统在一年中的哪些时段最为活跃?
1.气旋与反气旋系统(温带气旋、台风)•这些天气系统如何影响当地的传统习俗、饮食习惯和建筑特色?
2.季风系统与强对流天气系统•你的家乡有哪些与天气相关的谚语或俗语?这些谚语的科学依据是什么?
3.沙尘暴等特殊天气系统•作业调研当地今年极端天气案例天气系统的空间分布规律•天气系统与人类生活的关系请学生选择当地今年发生的一次极端天气事件(如暴雨、高温、寒潮等),通过查阅资料、采访•等方式,完成以下内容掌握这些知识,对于理解日常天气变化、防灾减灾以及应对气候变化都具有重要意义描述这次极端天气的基本情况(时间、强度、范围等)
1.分析这次极端天气的形成原因(涉及哪些天气系统)
2.总结这次极端天气造成的影响及社会应对措施
3.思考如何提高对类似极端天气的预警和应对能力
4.。
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