天气图的一般知识
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天气图的一般知识
天气图是填有各地同一时刻气象观测资料的特种地图,是气象台站进行天气分析和预报的工具。
要了解一个地方的天气现状和演变规律,作出正确的天气预报,不仅要对当地和周围地区的天气状况进行周密的观测,而且还要对大气的状况和运动过程进行连续的、综合的分析。天气图就是适应这种需要而创造出来的,天气图具有简便、直观的特点,从第一张天气图诞生到现在已有一百多年的历史,目前仍然是世界大多数气象台站分析和预报天气的重要工具。
一、天气图底图
为了了解发生在广阔空间的天气情况,必须搜集广阔地区的天气资料,并填在标有气象测站区号、站号的空白地图上进行分析。这种标有测站区号、站号和站圈的空白地图就是天气图底图。为了反映不同性质下垫面对天气形成、发展的影响,天气图上采用不同颜色表示海洋、陆地以及地势、湖泊和河流的分布。天气图底图的范围和比例尺的大小,视天气分析的内容、预报时效的长短、预报区域的大小和预报区所在的地理纬度而定。目前我国气象台站使用的天气图底图的范围和比例尺如下:
北半球天气图比尺 1 :30 ,000 ,000
亚欧天气图比尺 1 :20 ,000 ,000
亚洲天气图比尺 1 :20 ,000 ,000
东亚天气图比尺 1 :10 ,000 ,000
中国区域天气图比尺 1 : 5 ,000 ,000 或更大一些(中国或某省、市及其周围地区)。
我国气象台站的地面天气图包括亚洲、东亚及中国区域天气图。高空天气图是亚欧图,有的气象台还用北半球图。
二、天气图种类
天气是在三度空间里发生、发展着。为了比较全面地揭示三度空间里的天气状况,在天气分析中一般要绘制三种天气图,即地面天气图、高空天气图和辅助图。把这三种图结合起来分析,就可以对天气系统得出比较全面的判断。
1 .地面天气图:地面天气图是填有各地同一时刻观测的地面气象要素值(气温、露点、风向、风速、能见度、海平面气压)和部分空中气象要素(云状、云量、降水和各种天气现象)以及反映最近短时间内气象要素的变化趋势(三小时变压,最近六小时内出现的天气现象)的一种天气图。因此,地面天气图是综合性天气图,是天气分析和预报中最基本的天气图。
2 .高空天气图:又称空中等压面图,它是填有各地同一时刻观测的空中某一等压面气象资料(位势高度、气温、风向、风速、温度露点差)的一种天气图。通常空中等压面分为850 、700 、500 、400 、300 、200 、100 百帕七层。一般气象台最常用的高空等压面图有850 、700 、500 百帕三层。850 百帕等压面的高度大约1500 米,相当于摩擦层的上界,代表了高空大气
低层的状况。500 百帕等压面的高度大约5500 米,相当于对流层的中层,反映了对流层中高层大气的状况。700 百帕等压面的高度大约3000 米,反映了对流层中天气变化比较复杂的中下层的情况。
3 .辅助图:配合地面图和等压面图使用的辅助图,种类很多,没有一定的规格,随不同分析预报的需要而异。大体分为两大类,一为地面辅助图,如天气实况演变图、变压图、变温图、降水量图、危险天气现象图等等;一为高空辅助图,如流线图、变温图。变高图、温度对数压力图解、单站空中风和垂直剖面图等等。
三、天气图采用的时间
按规定,天气图填写的资料是世界时00 、06 、12 、18 时(即北京时08 、14 、20 、02 时)。我国气象台一般分析上述四个规定时间的地面天气图和世界时00 、12 时(北京时08 、20 时)的高空天气图。有时根据需要,增加某一时间的辅助图。
四、地面天气图的填写
地面天气图底图上填写的资料是各地气象台站定时观测的资料。这些资料由观测台站按规定编成电码发给中心气象台,中心台汇集各地报告资料后,又迅速向外发布,各地台站把收到的电码译成数值或符号按规定格式填入底图(图 6 - 1 )。
图 6 - 1 陆地测站填图模式
填图模式如图 6 — 1 所示。
天气图的必填项目如下(选填项目从略):
H 云底低于2500 米的云底高度RR 过去六小时内(包括本次观测时)的降水量VV 有效水平能见度N 总云量
ww 现在天气现象dd 风向(风的来向)
W 过去天气现象fmfm 平均风速
TT 气温Nk 云底低于2500 米的低云或中云的总量
TdTd 露点温度CI 低云状
ppp 海平面气压C M 中云状
a 过去三小时气压倾向C H 高云状
PP 三小时气压变量
填写天气图的技术规定如下:
填写时各气象要素用符号或数字表示。填图符号见图 6 — 2
图 6 - 2 填图符号
h 低云云底高度,以米为单位,按表6 — 1 中的填图数字填写。
表 6 - 1 低云高与填图数字关系
VV 水平能见度。以数字表示,单位千米(km )
N 总云量,单位成,根据图6 — 2 换成符号填在站圈内。
dd 风向,按图6-1 用直线表示。注意风向的方位应根据本站经纬线而定,风向杆长约0 .6 —0 .3 厘米,风向杆的一端应紧贴站圈。
fmfm 平均风速。在北半球,风速填在风向杆远离站圈一端的顺时针方向一方,风速杆要垂直于风向杆。
风速杆分三种:
长划每一长划代表 4 米每秒,长度以0 . 4 厘米为宜。
短划每一短划代表 2 米每秒,长度为长划的一半。
三角旗每一三角旗代表20 米每秒,三角旗是高为0 . 4 厘米的空心等腰三角形。填写风速可参看表 6 - 2 、表 6 - 3 。
表 6 - 2 凤速换算表
超出表内数值时可依此类推
表 6 - 3 凤速(m/s )换算成(km /h )参考表
TT 气温。以数字表示,单位为摄氏度。填整度数,若温度只有个位时,十位数的0 不必
填上。气温为负值时,必须加填“一”号。
五、高空图(等压面图)的填写
(一)等压面图
等压面图是反映空中气压水平分布的图。等压面图上的气压是处处相等的,但同一气压值所在的高度不同。若将各站空中相同气压(例如850 百帕)所对应的高度值填在图上进行分析,就可反映出该等压面在空中的起伏形势了。等压面图上等高线的高值区,对应的空中等压面是凸起的,而低值区对应的空中等压面是凹下的,这正如地形等高线反映地势的起伏一样。因此,等压面图又可称为气压形势图。
空中等压面的起伏(坡度)是很小的,一般都在其相当的水平面附近上下摆动。通常采用的等压面图有以下几个标准层次:
1 .850 百帕等压面图,约相当海拔高度1500 米
2 .700 百帕等压面图,约相当海拔高度3000 米
3 、500 百帕多压面图,约相当海拔高度5500 米
4 。300 百帕等压面图,约相当海拔高度9000 米
5 .200 百帕等压面图,约相当海拔高度12000 米
6 ,100 百帕等压面图,约相当海拔高度15000 米
当前一般气象台分析的等压面图主要是850 *00 和500 百帕三层。
等压面的高度,不是一般的长度单位,而是一种能量单位,其单位是位势米(一个位势米表示一千克重的空气抬升 1 米高度时所具有的能量)。