《天氣及災(zāi)害性天氣》課件

天氣及災(zāi)害性天氣天氣是地球表面大氣狀況的綜合表現(xiàn)。自然界中的天氣多種多樣，既有溫和晴朗，也有狂風(fēng)暴雨。當(dāng)天氣條件對人類活動(dòng)產(chǎn)生負(fù)面影響時(shí)，就可能演變成災(zāi)害性天氣。課程大綱天氣概述天氣指的是短時(shí)間尺度內(nèi)大氣狀況。包括溫度、氣壓、風(fēng)、濕度、降水等要素。天氣變化原因地球系統(tǒng)與能量平衡，大氣環(huán)流，天氣系統(tǒng)，鋒面，低壓和高壓等因素。災(zāi)害性天氣暴風(fēng)雨、龍卷風(fēng)、熱帶氣旋、寒潮、干旱、雪災(zāi)、冰雹、凍雨、霧霾。天氣預(yù)報(bào)觀測技術(shù)，預(yù)報(bào)模型，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性，應(yīng)急措施。天氣概述天氣狀態(tài)天氣描述了特定時(shí)間和地點(diǎn)的大氣狀況。包括溫度、濕度、降水、云層等要素。天氣變化天氣一直在變化，從陽光明媚到暴風(fēng)雨，從寒冷到炎熱。影響因素地形、緯度、洋流、大氣環(huán)流等因素都會影響天氣變化。天氣要素溫度氣溫是衡量大氣冷熱程度的指標(biāo)，通常以攝氏度或華氏度表示。氣壓氣壓是指大氣壓力的簡稱，通常以百帕斯卡（hPa）或毫巴（mbar）表示。風(fēng)風(fēng)是指空氣水平運(yùn)動(dòng)，通常以風(fēng)速和風(fēng)向表示。濕度濕度是指空氣中水汽含量的多少，通常以相對濕度表示。溫度溫度是天氣中最重要的要素之一，它是指大氣中空氣的冷熱程度。溫度的單位通常用攝氏度(°C)或華氏度(°F)表示。溫度會影響許多其他天氣現(xiàn)象，例如風(fēng)、降水和云的形成。大氣壓大氣壓是指單位面積上空氣所受到的壓力，單位是帕斯卡(Pa)。大氣壓隨海拔高度的變化而變化，海拔越高，大氣壓越低，因?yàn)榭諝饷芏茸冃　?013.25hPa海平面大氣壓800hPa1,500米高度500hPa5,500米高度250hPa12,000米高度風(fēng)風(fēng)向風(fēng)吹來的方向風(fēng)速風(fēng)吹動(dòng)的速度風(fēng)力風(fēng)對物體的作用力風(fēng)是地球表面大氣水平運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。風(fēng)力大小影響天氣變化，例如強(qiáng)風(fēng)會帶來狂風(fēng)暴雨。濕度空氣中的水蒸氣含量被稱為濕度，以相對濕度百分比表示。0%干燥100%飽和30-60%舒適80-90%潮濕濕度影響人體舒適度、降水、云層形成等，是重要的天氣要素之一。降水類型描述雨液態(tài)降水雪固態(tài)降水冰雹冰凍降水凍雨雨滴凍結(jié)成冰云云是由大氣中的水蒸氣凝結(jié)而成的，是天氣系統(tǒng)的重要組成部分。云的種類繁多，根據(jù)其高度、形狀和組成成分可分為積云、層云、卷云等。云對地球氣候有著重要影響，它們可以反射太陽輻射，減少到達(dá)地面的太陽能，也可以吸收和釋放熱量，調(diào)節(jié)地球溫度。天氣變化的原因1太陽輻射太陽輻射是地球能量的主要來源，其強(qiáng)度變化會影響氣溫，進(jìn)而改變大氣環(huán)流和天氣模式。2地球自轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生科里奧利力，影響大氣環(huán)流和洋流，進(jìn)而影響天氣變化。3地形影響山脈和高原會阻擋氣流，形成地形雨，也影響氣溫分布，進(jìn)而改變天氣。4人類活動(dòng)人類活動(dòng)，如溫室氣體排放，會改變氣候系統(tǒng)，造成極端天氣事件增加。地球系統(tǒng)與能量平衡太陽輻射太陽是地球能量的主要來源。太陽輻射以短波輻射形式到達(dá)地球表面。地球輻射地球表面吸收太陽輻射，并以長波輻射形式向太空發(fā)射能量。大氣層的作用大氣層中的溫室氣體，如二氧化碳和水蒸氣，吸收地球輻射，導(dǎo)致地球表面溫度升高。能量平衡地球系統(tǒng)維持能量平衡，即吸收的能量與發(fā)射的能量保持動(dòng)態(tài)平衡，從而穩(wěn)定地球表面溫度。大氣環(huán)流1赤道低壓帶熱空氣上升形成低氣壓2副熱帶高壓帶熱空氣下降形成高氣壓3副極地低壓帶冷空氣上升形成低氣壓4極地高壓帶冷空氣下降形成高氣壓地球表面受太陽輻射不均勻，導(dǎo)致不同緯度地區(qū)熱量差異。熱量差異驅(qū)動(dòng)大氣運(yùn)動(dòng)，形成全球性的氣壓帶和風(fēng)帶。大氣環(huán)流影響全球氣候，并對天氣變化產(chǎn)生重要影響。天氣系統(tǒng)天氣系統(tǒng)是指大氣中具有特定特征的、相互聯(lián)系的大氣運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。1高壓系統(tǒng)氣流下沉，天氣晴朗、干燥。2低壓系統(tǒng)氣流上升，天氣多云、降水。3鋒面系統(tǒng)冷暖氣團(tuán)交匯，產(chǎn)生降水、大風(fēng)。天氣系統(tǒng)通常由氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力等因素共同作用形成，對全球天氣變化起著至關(guān)重要的作用。鋒面冷鋒冷空氣推動(dòng)暖空氣上升，形成降雨或雷雨。冷鋒移動(dòng)速度快，影響時(shí)間短，天氣變化劇烈。暖鋒暖空氣緩慢爬升，形成連續(xù)性降雨，影響時(shí)間較長。暖鋒過境后氣溫升高，天氣轉(zhuǎn)晴。靜止鋒冷暖空氣勢均力敵，鋒面長時(shí)間停滯，造成長時(shí)間降雨或陰雨天氣。低壓和高壓1低壓系統(tǒng)氣壓低于周圍地區(qū)，空氣上升，形成云雨，天氣多變，容易出現(xiàn)降水。2高壓系統(tǒng)氣壓高于周圍地區(qū)，空氣下沉，天氣晴朗，少云，降水較少。3氣壓梯度低壓和高壓之間的氣壓差導(dǎo)致氣流運(yùn)動(dòng)，形成風(fēng)。4天氣影響低壓和高壓系統(tǒng)對天氣變化有顯著影響，決定著晴雨、氣溫、風(fēng)向等。暴風(fēng)雨暴風(fēng)雨是一種劇烈的天氣現(xiàn)象，伴隨強(qiáng)降雨、雷電、強(qiáng)風(fēng)等。其形成需要充足的水汽、不穩(wěn)定的大氣層和上升氣流。暴風(fēng)雨可導(dǎo)致洪水、泥石流、山體滑坡等災(zāi)害，并對建筑物、交通和電力設(shè)施造成破壞。龍卷風(fēng)龍卷風(fēng)是一種劇烈的天氣現(xiàn)象，它是一股猛烈的旋轉(zhuǎn)氣柱，從雷雨云底部延伸到地面。龍卷風(fēng)通常發(fā)生在強(qiáng)烈雷暴天氣，它具有極強(qiáng)的破壞力，可將房屋、樹木和汽車卷起并拋向空中。龍卷風(fēng)的風(fēng)速可達(dá)每小時(shí)數(shù)百公里，它還會產(chǎn)生強(qiáng)大的吸力，將地面上的物體吸起，并造成巨大破壞。熱帶氣旋強(qiáng)烈風(fēng)暴系統(tǒng)熱帶氣旋是地球上最強(qiáng)大的風(fēng)暴系統(tǒng)之一，中心氣壓低，周圍風(fēng)速極高，伴隨大量降雨。嚴(yán)重自然災(zāi)害熱帶氣旋登陸時(shí)可造成狂風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴潮等災(zāi)害，對沿海地區(qū)造成巨大損失。形成于熱帶洋面熱帶氣旋形成于熱帶或亞熱帶海域，需要溫暖的海水和低層大氣的不穩(wěn)定性。寒潮寒潮是一種大規(guī)模的冷空氣活動(dòng)，通常發(fā)生在冬季。寒潮入侵時(shí)，氣溫會急劇下降，帶來大風(fēng)、降雪和冰凍天氣。寒潮對人體健康、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等都會造成負(fù)面影響。需要做好防寒保暖措施，注意交通安全，并采取措施預(yù)防凍害。干旱干旱是一種災(zāi)害性天氣現(xiàn)象。缺乏降雨，導(dǎo)致土壤水分不足，植物枯萎，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。干旱會導(dǎo)致水資源短缺，影響居民生活，甚至引發(fā)火災(zāi)等次生災(zāi)害。雪災(zāi)積雪覆蓋積雪覆蓋房屋，導(dǎo)致房屋坍塌，財(cái)產(chǎn)損失。交通癱瘓道路積雪，交通運(yùn)輸受阻，人員出行受限。樹木折斷積雪重量過大，導(dǎo)致樹木折斷，破壞城市景觀。農(nóng)業(yè)受損農(nóng)田積雪，影響農(nóng)作物生長，造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。冰雹冰雹是一種固態(tài)降水，是由冰晶在對流云中反復(fù)上升和下降過程中，不斷吸附水汽，凝結(jié)成冰粒，最終形成的。冰雹的大小不一，小的像黃豆，大的像雞蛋，甚至更大。冰雹對農(nóng)業(yè)、建筑、交通等方面造成危害，會造成莊稼減產(chǎn)、房屋損壞、車輛受損等。冰雹災(zāi)害通常發(fā)生在夏季，特別是雷雨天氣。凍雨凍雨是一種災(zāi)害性天氣，發(fā)生時(shí)氣溫低于0℃，降水為過冷水滴，接觸地面或物體后迅速凍結(jié)成冰。凍雨持續(xù)時(shí)間長，積冰厚度大，對交通、電力、通信等造成嚴(yán)重破壞，還會引發(fā)樹木折斷、房屋坍塌等災(zāi)害。防范凍雨災(zāi)害，需要做好道路除冰、電力設(shè)施防凍、房屋加固等工作，并注意出行安全，避免在冰雪路面上行走或駕駛車輛。霧霾空氣污染霧霾是由空氣中懸浮的細(xì)小顆粒物，例如灰塵、煙塵和工業(yè)排放物，形成的。能見度降低霧霾會降低空氣能見度，影響交通安全和戶外活動(dòng)。健康危害長期暴露在霧霾中會對呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)造成損害。天氣預(yù)報(bào)天氣預(yù)報(bào)的重要性天氣預(yù)報(bào)可以幫助人們提前做好準(zhǔn)備，降低天氣災(zāi)害帶來的損失。例如，在臺風(fēng)來臨之前，人們可以提前做好防范措施，減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。天氣預(yù)報(bào)的種類天氣預(yù)報(bào)有多種類型，例如短期預(yù)報(bào)、中期預(yù)報(bào)、長期預(yù)報(bào)等。短期預(yù)報(bào)通常指未來24小時(shí)的天氣情況，中期預(yù)報(bào)指未來3-10天的天氣情況，長期預(yù)報(bào)指未來10天以上的天氣情況。天氣觀測技術(shù)氣象氣球氣象氣球可以攜帶傳感器測量溫度、濕度、風(fēng)速等氣象要素。地面氣象站地面氣象站主要測量地面溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速等。氣象衛(wèi)星氣象衛(wèi)星可以從太空觀測云層、降水、氣溫等。天氣雷達(dá)天氣雷達(dá)通過發(fā)射無線電波探測降水、風(fēng)速等。天氣預(yù)報(bào)模型數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型利用數(shù)學(xué)方程和計(jì)算機(jī)模擬大氣變化，預(yù)測未來天氣情況。集合預(yù)報(bào)模型通過運(yùn)行多個(gè)數(shù)值模型，生成一組可能的預(yù)報(bào)結(jié)果，提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性。統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)模型利用歷史天氣數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)計(jì)模型，預(yù)測未來天氣趨勢。物理預(yù)報(bào)模型基于對大氣物理過程的理解，建立物理模型，模擬天氣變化。天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性短期中期長期天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性受多種因素影響，包括觀測數(shù)據(jù)、預(yù)報(bào)模型和氣象條件。短期預(yù)報(bào)通常比中期和長期預(yù)報(bào)更準(zhǔn)確。隨著預(yù)報(bào)時(shí)間的延長，準(zhǔn)確性會降低。災(zāi)害性天氣應(yīng)急措施11.預(yù)警與防御政府部門發(fā)布預(yù)警信息，提醒公眾注意防范。22.避險(xiǎn)措施及時(shí)轉(zhuǎn)移到安全地帶，避開危險(xiǎn)區(qū)域。3