3、选择抗风作物与品种 4、改善栽培措施 5、支撑等
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第五章 我国主要灾害天气
天气—是指一个地区在短时间内各种气象要素的综合表现。它是短时间的、不稳定的、瞬间多变的
农业生产直接受天气条件的影响,在适宜的天气条件下,能使农业获得高产、丰收。如出现灾害天气,就会给农业带来危害。因此,研究与农业有关的天气,以及这些天气出现的宏观背景,运用天气预报预测未来的天气和情况,对于充分利用有利的天气条件、防御和战胜不利的天气条件,夺得农业的丰收是非常重要的。
天气系统―在一定范围内,那些对天气形成有重要影响的流场、气压场、温度场、湿度场上的特定系统,它是表示天气变化和分布的独立系统。
天气系统――天气特点对应,所以,一个地区天气的变化及其主要特点就取决于该地区相应的天气系统的发生、发展、移动和消亡。
第一节 主要的天气系统和天气特征
主要的天气系统有气团、锋、气旋、反气旋、高压脊、低压槽等 一、气团 (一)概念
气团是指对流层中,气象要素(主要指温度、湿度、稳定度)水平分布比较均匀、垂直分布基本一致的大范围的空气团。
在同一气团中,各地气象要素的重点分布几乎相同,天气现象也大致一样。气团的水平范围可达几千公里,垂直高度可达几公里到十几公里,常常从地面伸展到对流层顶。
(二)气团的分类
气团的分类方法主要有三种,一种是按气团的热力性质不同,划分为冷气团和暖气团;第二种是按气团的湿度特征的差异,划分为干气团和湿气团,第三种是按气团的发源地,常分为北冰洋、气团、极地气团,热带气团、赤道气团。 (三)影响我国天气的主要气团
活动于我国的主要气团,随季节而有变化。冬季以极地大陆气团为主,我国南方部分地区则会受热带海洋气团影响。夏季主要受热带海洋和热带大陆气团影响,在我国北方则仍会受极地大陆气团影响。春、秋季则主要有变性极地大陆气团和热带海洋气团。 二、锋
锋:也称为锋面。是指分隔冷、暖两种不同性质气团之间的狭窄的过渡带。这个过渡带自地面向高空冷气团一侧倾斜。锋的长度一般可有几百公里到几千公里,垂直方向可伸展十多公里。在这一过渡带里温度变化特别大。
冷锋:锋面在移动过程中,冷气团起主导地位作用,推动锋面向暖气团一侧移动,这种锋面称为冷锋。冷锋过境后,冷气团占据了原来暖气团所在的位置。泠锋在中国一年四季都有,尤其在冬半年更为常见。冷锋过境后,气温下降,气压上升,天气多转晴好。
暖锋:锋面在移动过程中,若暖空气起主导作用,推动锋面向冷气团一侧移动,这种锋面称为暖锋。暖锋过境后,暖气团就占据了原来冷气团的位置。暖锋多在中国
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东北地区和长江中下游活动大多与冷锋联结在一起。暖锋过境后,气温上升,气压下降,天气多转云雨天气。
准静止锋:当冷暖气团势力相当,锋面移动很慢时,称为准静止锋。事实上,绝对的静止是没有的。在这期间,冷暖气团同样是互相斗争着,有时冷气团占主导地位,有时暖气团占主导地位,使锋面来回摆动。 三、气旋:
气旋是指在同一高度上中心气压比四周低的水平涡旋。在北半球,空气作逆时针旋转;南半球则相反。在气压场上,气旋又称为低气压(简称低压)。
所以气旋和低压只是同一系统的两个不同名称。 四、反气旋:
反气旋是指在同一高度上中心气压比四周高的水平涡旋。在北半球,空气作顺时针旋转;南半球则相反。在气压场上,气旋又称为高气压(简称高压)。
所以反气旋和高压只是同一系统的两个不同名称。 五、影响我国的主要天气系统――暖高压 (一)概况
影响我国天气的冷高压主要是西伯利亚高压,而影响我国天气的暖高压主要是副热带高压(副高)和南海高压。南海高压对我国华南、华中地区水气的输送起着重要作用。在北半球,由于海洋和大陆大气的加热不同,副热带高压就分成几个高压单体,其中西太平洋副高压是最突出的一个,它常年存在,强度和范围冬季和夏季差别很大。夏季,西太平洋副高压的进退与我国夏季降水有直接关系。 (二)西太平洋副热带高压与中国天气的关系
西太平洋副高对我国天气的影响十分重要,这种影响一方面表现在西太平洋副高本身;另一方面还表现在西太平洋副高与其周围天气系统间的相互作用。在西太平洋高压控制下的地区,有强烈的下沉逆温,使低层水汽难以成云致雨,造成晴空万里的稳定天气,时间长久了可能出现大范围干旱。
副高是向我国大陆输送水汽的重要系统。我国降水的水汽来源,虽然主要依靠西南气流从印度洋输送来,而太平洋副高的位置、强度和活动,不仅对西南气流的水汽输送有关,而且还影响着它南侧的东南季风从太平洋向大陆输送来的水汽。同时,西太平洋副高的北侧是沿副高北上的暖湿空气与中纬度南下的冷空气相交绥的地带,往往形成大范围的阴雨天气,是我国大陆地区的重要降水带。
第二节 天气预报简介
根据已获得的天气信息如气象要素、天气现象、雷达天气回波、卫星云图等对某区域或某地未来一定时段的天气状况进行定期或定量的推测称为天气预报 一、 天气预报的种类
1、按预报时效分 短期:3天以内
中期:3-15天的天气变化趋势,并以预测该时段能否出现灾害性天气为重点 长期预报:未来一个月到一年的天气变化趋势
其中,12h以内的称短时预报;预报时效为1年和5年以上的分别称为超长期预报和气候展望。
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2、按预报内容分
天气形式预报:预报未来某时段内天气系统的生消、移动和强度的变化 气象要素预报:预报未来某时段的气温、降水、风、云和其他天气现象。 二、 天气预报的方法
1、天气图预报法――目前国内多数气象台短期预报的主要方法。是以天气图和其他辅助图表为工具,根据天气学原理推断未来天气形势和有关气象要素。
从图中可以了解目前天气的分布概况,并在弄清它的发生、发展基础上,推断未来天气变化。
2、数值预报法
利用电子计算机,求大气动力学方程的数学解,来制作预报。 这种方法具有客观定量化的优点。 3、概率统计法
是从天气现象具有随机性的一面出发,通过大量历史资料去探索其内部隐藏着的必然性,从而作出预报。
第三节 我国主要的农业灾害天气
由于气象条件异常给人们生活及工农业生产带来危害的天气叫气象灾害。 一、低温灾害
(一)寒潮天气过程及寒潮天气 寒潮属于低温灾害,是指与强大冷高压相伴随的大规模强冷空气的活动过程。主要是高纬度地区的冷空气在特定的天气形势下,大范围向南侵袭,造成所经之处剧烈降温,并常伴有偏北大风和雨、雪、冻害。寒潮一般多发生在秋末、冬季、初春时节。 造成寒潮的主要原因
在北极地区由于太阳光照弱,地面和大气获得热量少,常年冰天雪地。到了冬天,太阳光的直射位置越过赤道,到达南半球,北极地区的寒冷程度更加增强,范围扩大,气温一般都在零下40℃—50℃以下。范围很大的冷气团聚集到一定程度,在适宜的高空大气环流作用下,就会大规模向南入侵,形成寒潮天气。
1、寒潮标准
冷空气活动必须能够达到一定强度才能够称为寒潮。各国对寒潮标准规定不同,我国气象局规定,由于冷空气入侵,长江中下游以及北地区在48h内气温下降10℃以上,长江中下游最低气温小于等于4℃(春季改为江淮地区最低气温小于等于4℃),并且陆上有三个大区伴有5级大风,渤海、黄海、东海先后有7级以上大风,以上作为寒潮报警标准。若上述在48h内气温下降14℃以上,其余相同,则为强寒流强寒流标准。未达到寒流标准的称为强冷空气或冷空气活动。
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2、寒潮源地和路径
发源地,一是来自北冰洋的新地岛附近,属寒冷的冰洋气团;另一个来自欧洲或在俄罗斯西伯利亚西部逐步积累而成,属极地大陆气团。
入侵我国的寒潮主要有三条路径:①东路:冷空气主体经内蒙和东北地区向东移去,主要影响东北、华北地区,其底层部分冷空气可经华北、渤海南下,有时可达两湖盆地。②中路:冷空气从河套地区南下,直达长江流域和江南地区,这条冷空气一般较强,能影响我国大部分地区,在其影响下,长江以北以大风景文为主,达江南后,除大风外,还有雨雪天气。③西路:冷空气从河套以西南下,这股冷空气较弱,但对西部地区影响较大。
3、寒潮天气
受到寒潮袭击时,最突出的天气表现为:偏北大风和剧烈降温 寒潮爆发在不同的地域环境下具有不同的特点。在西北沙漠和黄土高原,表现为大风少雪,极易引发沙尘暴天气。在内蒙古草原则为大风、吹雪和低温天气。在华北、黄淮地区,寒潮袭来常常风雪交加。东北表现为更猛烈的大风、大雪,降雪量为全国之冠。在江南常伴随着寒风苦雨。
4、寒潮天气与农业生产
春季寒潮常使作物遭受严重的冻害,尤其是倒春寒,常使幼苗和果树遭到冷春和晚霜的危害。
秋季寒潮往往影响秋收作物的成熟和收获,影响品质和产量。
冬季寒潮可造成严寒,危害越冬作物和果树,同时使热带和亚热带作物遭受冻害。 但气象学家认为,适当的寒潮是风调雨顺的保障。我国受季风影响,冬天气候干旱,为枯水期。但每当寒潮南侵时,常会带来大范围的雨雪天气,缓解了冬天的旱情,使农作物受益。“瑞雪兆丰年”这句农谚为什么能在民间千古流传?这是因为雪水中的氮化物含量高,是普通水的5倍以上,可使土壤中氮素大幅度提高。雪水还能加速土壤有机物质分解,从而增加土中有机肥料。大雪覆盖在越冬农作物上,就像棉被一样起到抗寒保温作用。 (二)霜冻
霜冻通常是指秋、春转换季节,由于土壤表面、植物表面和植株、枝冠附近的温度短时间骤降到0℃以下,使作物遭受伤害的低温冻害现象。
温度低于0℃的地面和物体表面上有水汽凝结成白色结晶的是白霜,水汽含量少没结霜称黑霜对农作物都有冻害,称霜冻。
作物内部都是由许许多多的细胞组成的,作物内部细胞与细胞之间的水分,当温度降到摄氏零度以下时就开始结冰,从物理学中得知,物体结冰时,体积要膨胀。因此当细胞之间的冰粒增大时,细胞就会受到压缩,细胞内部的水分被迫向外渗透出来,细胞失掉过多的水分,它内部原来的胶状物就逐渐凝固起来,特别是在严寒霜冻以后,气温又突然回升,则作物渗出来的水分很快变成水汽散失掉,细胞失去的水分没法复原,作物便会死去。
霜冻与霜:
霜冻是与植物受害联系在一起,是一种生物学现象。而霜仅仅是一种水气凝结物,当空气温度降到露点时,水汽凝华成小冰晶,称为白霜。出现白霜时,可能会伴有冻霜,也可能不伴有冻霜;发生冻霜时,如果空气湿度小,则不会出现白霜,这时的霜称为黑霜冻。此时,植株茎叶枯萎变黑甚至死亡。
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