农林气象学第五章天气与气象灾害

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第五章 天气与气象灾害,天气学基础,干旱和雨涝,低温灾害,本章内容,2024/10/8,1,第一节 天气学基础,(Weather bases),1.,天气：,某地瞬时或一段时间内风、云、降水、温度等各种气象要素的综合状况。天气的好坏由天气系统决定。,一、天气和天气系统,2.,天气系统：,具有一定结构并能形成一定天气的大气运动系统。即不同的天气系统有不同的天气特征。,2024/10/8,2,3.,天气过程：,天气系统,随时间和空间,的演变过程，称为天气过程。,在天气过程的不同阶段，能形成不同的天气特征。,二、几个主要的天气系统及其天气特征,(Several major large-scale weather systems and their synoptic feature),（一）气团,(Air mass ),天气现象和天气变化是由大气的物理属性和大气的运动过程所决定的，而大气的物理属性是大气在运动过程中同地理环境不断作用下形成的,。,2024/10/8,3,气团的范围很大，水平尺度,在几百到,几,千,km,，垂直尺度几至几十,km,，,直至伸展到对流层顶。气团天气变化平缓。,1.,定义：,气团是在水平方向,物理属性,比较均匀，垂直方向比较相似的一大块空气。,*,大范围性质比较均匀的下垫面；,*有利于空气停滞或缓行的环流条件。,2,.,气团形成的条件,（一）、气团,2024/10/8,4,3.,气团的变性,不同源地形成的气团性质不同。如沙漠形成的气团干热，海洋形成的气团暖湿。,气团形成后在适宜的环境条件下离开源地，凡是离开源地的气团都是变性气团。,如海洋气团登陆后，原来暖湿的性质会改变，因大陆温度高在不断移动过程中逐渐变干。,概念：,气团离开源地后，其物理属性的改变。,2024/10/8,5,4,.,气团的分类,分类标准：,地理分类、热力分类,地理分类（,气团源地的地理位置和下垫面性质）,气团,冰洋气团（北极气团）,65N,以北的极地地区,极地气团,热带气团,赤道气团（赤道海洋气团）,赤道地区,极地大陆气团,西伯利亚、蒙古、加拿大阿拉斯加,极地海洋气团,北太平洋、北大西洋中纬度海洋上,热带大陆气团,北非、西南亚的副热带沙漠地区,热带海洋气团,副热带高压控制的海洋上,2024/10/8,6,热力分类,（,气团相对于其所经过的下垫面的温度）,气团,冷气团,北极气团、极地气团,暖气团,热带气团、赤道气团,暖气团：其温度比其所经过的下垫面温度高的气团。,冷气团：本身温度比经过的下垫面温度低的气团。,5.,气团天气,暖气团具有稳定的天气特点，可产生毛毛雨、小雨（雪）天气，还可形成平流雾。,冷气团具有不稳定的天气特点。夏季可产生阵性降水，冬季常常天气晴朗，低层可形成辐射雾。,2024/10/8,7,6,.我国境内的气团,冬季：,西伯利亚气团,（绝大部分地区）,热带太平洋气团,（东南沿海），,南海气团,（云南）,西伯利亚气团,热带太平洋气团,南海气团,2024/10/8,8,热带太平洋气团,（东部地区）、,热带大陆气团,（西部地区）、,赤道气团,（长江以南地区）、,西伯利亚气团,（长城以北、大西北）、,极地太平洋气团,（东北地区）,夏季：,西伯利亚气团,热带太平洋气团,极地太平洋气团,赤道气团,热带大陆气团,2024/10/8,9,（二）锋,（,front,）,1.,锋的概念,锋：冷、暖气团之间形成的狭窄而又倾斜的过渡区域。,700hPa,地面,冷气团,暖气团,2024/10/8,10,2.,锋面天气：,锋面附近的云、雨、风等天气，称为锋面天气。,锋面两侧的,气象要素有明显差异，天气变化十分剧烈。,3.,锋的分类,锋的移动方向：,冷锋,暖锋,准静止锋,锢囚锋,2024/10/8,11,冷,暖,冷,暖,冷,暖,冷,冷,暖,冷锋,暖锋,准静止锋,锢囚锋,2024/10/8,12,冷锋,冷锋分类：,根据移动速度和天气特征划分,第一型冷锋,（缓行冷锋）,第二型冷锋,（急行冷锋）,2024/10/8,13,第一型冷锋（缓行冷锋）,冷,暖,雨层云,高层云,卷层云,卷云,锋后连续性降水，,雨区宽,150,200km,不稳定时，出现积雨云，形成阵性降水,锋面坡度：,1/100,2024/10/8,14,夏半年,积雨云,阵性降水,冬半年,层状云（卷云、,卷层云、高层云、,雨层云）,连续性降水,第二型冷锋（急行冷锋）,冷,暖,锋前降水，,雨区宽几十,km,干冷锋：,无云、无降水,大风（风沙）,锋面坡度：,1/70,2024/10/8,15,暖 锋,冷,暖,雨层云,高层云,卷层云,卷云,锋前连续性降水,雨区宽,300,400km,不稳定时，出现积雨云，,形成阵性降水,（,2,）暖锋,锋面坡度：,1/150,2024/10/8,16,华北静止锋、江淮静止锋、华南静止锋、南海静止锋,冷,暖,雨层云,高层云,卷层云,卷云,北侧,：偏北、东北风；,南侧,：偏南风,静止锋,北侧连续性降水,（,连阴雨天气,）,雨区宽,600km,不稳定时，出现积雨云，形成阵性降水, 准静止锋（静止锋） 锋面坡度：,1/250,2024/10/8,17,云层加厚,降水加强,降水区扩大,冷,冷,暖,东北地区,华北地区, 锢囚锋：,冷锋移速快于暖锋，最后追上暖锋与之合并形成的锋。,2024/10/8,18,（三）气旋,1.,概念：,气旋是指在同一高度上中心气压比周围低、占有三度空间的大尺度涡旋。,低压,（,气压场,）,中心气压比周围低,气旋,（,流场,）,气流逆时针旋转（北半球）,气流顺时针旋转（南半球）,3.,表示方法,：,水平尺度：以最外围的一条闭合的等压线,的直径长度来表示。,强度：以中心气压值或中心附近的最大,风速来度量。,2.,大小：,气旋的直径一般为,1000km,左右，大的可达,2000,3000km,，小的只有,300km,或更小。,2024/10/8,19,4.,气旋的分类,地理分类,温带气旋,中高纬地区,热带气旋,热带海洋,锋面气旋,地方性气旋,锋前热低压,地形低压,热低压,热力分类,锋面气旋,无锋气旋,热带气旋,地方性气旋,2024/10/8,20,（四）反气旋,1.,概念：,反气旋是指在同一高度上中心气压比周围高、占有三度空间的大尺度涡旋。,高压（,气压场,）,中心气压比周围高,反气旋（,流场,） 气流顺时针旋转（北半球）,气流逆时针旋转（南半球）,2.,反气旋的大小,：,直径超过,2000km,，大的反气旋可以和最大的陆地和海洋相比拟。,2024/10/8,21,4.,反气旋的分类,地理区域,极地反气旋（极地高压）,极地,温带反气旋（冷高压）,中高纬地区,副热带反气旋,副热带,副热带高压（副高）,对流层中下层海洋上,大陆高压（高原高压）,对流层上层大陆高原上,3.,表,示方法,水平尺度：以最外围的一条闭合的等压线,的直径长度来表示。,强 度：以中心气压值或中心附近的最大风速,来度量。,2024/10/8,22,第二节 天气预报简介,天气的变化与人们的生产活动、社会活动、军事活动以及日常生活都有十分密切的关系，因此社会发展对大气科学所需求的最主要内容之一是作好天气预报工作。准确的天气预报，能帮助人们利用有利的天气，避、抗不利天气和减轻灾害性天气所造成的损失，对农业生产、交通运输和国防建设等均有重要意义。,2024/10/8,23,天气预报分为形势预报和气象要素预报两部分。,形势预报是对天气系统（高压、低压、锋面等）的移动、强度、变化和生成、消亡的预报；气象要素预报是对气温、气压、湿度、能见度、风、降水等要素和天气现象的预报。两者密切相关，一个地区天气的变化决定于天气系统的变化，所以形势预报是要素预报的基础。,一、天气预报的内容,2024/10/8,24,二、,天气预报的时效：,短于,12,小时,的为超短期天气预报，,13,天,为短期预报，,37,天,为中期预报，长于,10,天,的,为长期预报，,1,个月,以上的为超长期天气预报。,并以该时段能否出现灾害性天气为重点。时效越短，要求预报愈准确。,从预报范围来看，国家气象中心所制作的,全国性天气预报为大范围的,；一个省（区）、市的天气预报为中等范围的；一个县的天气预报为小范围的，也称为单站预报。,2024/10/8,25,目前气象台的天气预报的方法，主要有,天气图法,（配合气象卫星云图、雷达等资料）、,数值预报法、数理统计法,。 天气图和数值天气预报方法主要用于短期天气预报，近几年也向中期预报延伸。数理统计方法主要用于长期天气预报，现在也逐渐向短期预报方面发展。在实际预报过程中，三种方法互相结合、综合应用，并广泛采用计算机作为工具,。,三,.,天气预报的方法,2024/10/8,26,四、近代气象监测技术,随着科学技术的迅速发展，气象雷达、气象卫星、火箭、地面遥测自动气象站等一些高科技的技术相继应用到气象观测中，为气象预报提供可靠的依据 。,气象雷达：,探测一定范围内大气中风暴、云、雨、风和晴空湍流等气象要素的雷达称之为气象雷达。雷达探测是根据从雷达天线定向发射出的脉冲无线电波，在碰到目标物体后有一部分电波散射返回。,2024/10/8,27,气象卫星：,在卫星上携带各种气象观测仪器，是为了测量气象要素（如温度、湿度、云和辐射等）以及各种天气现象，这种专门用于气象科学的人造地球卫星称作气象卫星。按卫星运行的轨道气象卫星可分为两类：,极地太阳同步轨道卫星：,也称极轨卫星，其卫星的轨道平面与太阳始终保持相对固定的取向，卫星几乎以同一地方时经过世界各地。高度约1000km左右（低轨），绕地球一周约100min。两颗轨道平面互相垂直的低轨气象卫星每6小时可以将整个地球巡视一遍。,2024/10/8,28,地球同步气象卫星：,又称静止卫星，卫星相对于地球某一区域是不动的，因此静止气象卫星可连续监视某一固定区域的天气变化。,位于赤道上空36000km处，绕地球一周的时间恰为24小时，故在地球上看去是静止不动的。,2024/10/8,29,20世纪70年代，世界气象监测网（WWW）指定一些位置来布置5颗静止气象卫星，它们的观测区域绕地球形成一个闭合的环。所定位置分别是：,欧洲,联,盟Weteosat(0W/E)，美国GOES(12.5W).,日本GMS(140E)，印度INSAT(74E),。,1988,年,9,月,7,日和,1990,年,9,月,3,日分别发射了风云一号的两颗气象卫星（,FY-1A,和,FY -1B,），这是中国第一代准极地太阳同步轨道气象卫星。 卫星分别工作了,39,天和,165,天。,2024/10/8,30,1997年6月10日和2000年6月25日，在西昌发射中心先后发射了风云二号（FY-2A和FY-2B星），这是一颗地球静止轨道气象卫星，定点于105E地球轨道上空，高度为35800km它可以覆盖以中国为中心的约1亿平方千米的地球表面，可以24小时对中国进行观测。2004年10月19日，风云二号C星开始了它的太空之旅。2006年12月8日风云二号D星升入太空，与C星组成双星组网,进行,观测。,目前覆盖我国的卫星主要是日本的,GMS,和我国的,FY-2,卫星,。,2024/10/8,31,气象火箭,：主要用于探测30km以上200km以下大气层的高度，探测项目包括高空大气温度、压力、密度、风速、风向等气象要素以及大气成分、太阳紫外线辐射等气象参数。,气象飞机：,利用飞机携载气象仪器进行的专门探测，飞机的种类根据观测任务的性质来选择，有时需添加特殊装备。例如远程大中型飞机适用探测,台风,、强风暴等天气；进入雷暴区要用装甲机，小型飞机和直升飞机适用于中小尺度系统和云雾物理探测等等。,2024/10/8,32,自动气象站：,能自动观测、自动发报、自动整理和远距离控制的地面气象综合观测装置称为无人气象站，或称自动气象站，无人气象站一般适合在高原、沙漠、海岛等地方。自动气象站则是为了弥补那些不便建立有人气象站的地方气象资料的欠缺。,气象塔,：,利用高塔进行气象观测，大致有两种型式：一种是利用电视发射塔、跨江高压线塔等高塔，在它的不同高度上伸出支架，在支架上安装气象观测仪器；一种是专用气象塔，一般都在100米以上，有的高达600米。观测仪器必须安装在支架上远离塔身的一端，以避免塔身对其四周气象要素的影响。,2024/10/8,33,遍布全球的气象台站和各种探测设施，组成监视天气变化的观测网，昼夜不停地捕捉地球大气中的各种气象信息,。,气象通信是气象业务系统的重要组成部分，其主要任务是将高度分散在各地气象站的气象资料信息收集和集中起来，送至气象枢纽和气象中心，再将气象中心发布的大量的预报指导产品分发给各地气象业务部门使用，并进行国际交换，同时将预报服务信息传递给广大使用者。,五、气象通信,2024/10/8,34,气象通信自诞生起经历了几个发展阶段：莫尔斯通信 电传通信 传真通信 光纤通信 计算机通信卫星通信。,1.,全球通信系统：,全球通信系统负责收集和分发来自全球观测系统的基本气象观测资料，转发世界气象中心和区域气象中心加工过的资料、实况图、预报图和警告等。全球通信系统由,三级网路,（主通信网、区域气象通信网、国家气象通信网）和,三级电信中心,（世界气象中心、区域电信枢纽、国家气象中心）组成。,2024/10/8,35,主通信网,：,是全球通信系统的核心，它连接15个区域电信枢纽和三个世界气象中心。三个世界气象中心是：,墨尔本、莫斯科和华盛顿。,区域气象通信网,：,是连接区域通信枢纽、各国国家气象中心及位于该区域内的世界气象中心和区域气象中心的电路网或无线电广播网。全球六大区域气象通信网是非洲、亚洲、南美、北美和中美、西南太平洋和欧洲,。,十五个区域电信枢纽是,：,阿尔及尔、北京、布拉克内尔、巴西利亚、布宜诺斯艾利斯、开罗、达喀尔、吉达、内罗毕、新德里、奥芬巴赫、图卢兹、布拉格、索非亚、东京。,2024/10/8,36,国家气象通信网,： 连接各气象局或特定的国家中心，是全球气象通信系统的基础。,由全球观测系统捕获到的气象信息，即由各国获取的气象资料，先由国家电信网传送和集中，再由区域电信网或由主干线电信网及支线传到区域通信中心，然后再经过主干线电信网向世界气象中心及有关的其它区域通信中心传送，后者将所得到的资料通过该区域电信网传送给区域内的各国国家气象中心。,2024/10/8,37,中国,气象通信：,我国的气象通信网于五十年代后期起，逐步发展建成国内和国际的有线电传线路。以北京为中心，国际上通奥芬巴赫、莫斯科、乌兰巴托、伯力、平壤、东京等地。国内通沈阳、上海、成都、武汉、长沙、广州、兰州、乌鲁木齐、太原、西安等区域气象通信中心。,2024/10/8,38,八十年代以来，我国开始引进了通信专用电子计算机，建成了北京通信枢纽中心，实现了通信处理和编辑处理的自动化，已达到“气象情报共享”的水平。,这些中心又联接负责区域内的省、市气象台，由气象台联接下属的气象台站。区域中心负责本区域内基本气象情报的集中和传输，交换国内外各种气象情报，接收、加工和转发负责区的国外气象广播，组织区域内的无线电传、气象广播及有线电传线路网。,2024/10/8,39,常用天气符号,2024/10/8,40,气象灾害是大气圈物质的变化或异常活动引起的自然灾害。在各类自然灾害中，它包括的种类最多，主要包括旱灾、涝灾、冰雹、霜冻、台风、龙卷风、沙尘暴等等。气象灾害的危害范围较大，常常影响数省或大半个中国。严重危害农牧业、工业和交通，并破坏水资源、生物资源、加剧水土流失和荒漠化。,2024/10/8,41,气象灾害的特点,种类多、,频率高,范围广,地域性,灾害损失日益严重,季节性强，持续时间长,群发性和,连锁性,极端灾害增加,2024/10/8,42,干旱是一种发生频率最高、影响范围最大、危害最严重。严重制约国民经济和社会发展，是,一种,世界性的灾害。,主要是因降水异常偏少，造成空气干燥、土壤缺水、水源枯竭，影响农作物和牲畜正常生长发育。,自20世纪70年代以来，我国旱灾面积占全部受灾面积,的,80%，年平均达到2960万hm,2,。,第三节 干旱和雨涝,2024/10/8,43,1.,概念：,干旱是指一个地区长时期无雨或缺雨，造成空气干燥、土壤缺水、从而导致作物生长受抑、甚至死亡，造成减产或失收的一种农业气象灾害。,一、干旱,2.,干旱的成因,干旱是气象、地理和人类活动等多种因素综合影响的结果。但就较大范围的干旱来说，大气环流异常和高压长期控制是其形成的天气学原因。,3.,类型,按干旱发生的成因分,土壤干旱,大气干旱,生理干旱,2024/10/8,44, 土壤干旱,：,在长期无雨或少雨的情况下，土壤含水量少，土壤颗粒对水分的吸收力加大，植物根系难以从土壤,中吸收到足够的水分来补偿蒸腾的消耗，造成植株体内水分收支失去平衡，从而影响生理活动的正常进行，植物生长受抑制，甚至枯死,。,大气干旱：,空气干燥、大气蒸发力强，促使植物蒸腾过快，根系从土壤吸收的水分难以补偿水分收支失衡而造成的危害。,2024/10/8,45,生理干旱：,由于土壤环境条件不良，使根系的生理活动遇到障碍，导致植物体内水分失去平衡而发生的危害。,按干旱发生的季节分类,春旱,夏旱,秋旱,冬旱,季节连旱,草原冬季持续少雪使牲畜饥渴致死，是牧区干旱的一种形式，称为,黑灾。,2024/10/8,46,春旱：,发生在,3,5,月份的干旱。,夏旱：,发生在,6,8,月份的干旱。,秋旱：,发生在,9,11,月份的干旱。,冬旱：,发生在,12,次年,2,月份的干旱。,季节连旱：,连续两个季节以上发生干旱。,2024/10/8,47,4,.,指标,：,D,：,降水量距平百分率，,R,：,当年该地某一时段的实际降水量， ：同期多年平均降水量。如果,O,表示该地区当年某一时段降水量偏多，,0,则表示降水量偏少。,干 旱 指 标,旱期,干旱指标,(D),一般干旱,大旱（重旱）,连续,3,个月以上,25%,50%,50%,80%,连续,2,个月,50%,80%,80%,以上,1,个月,80%,以上,指标,1,：降水距平百分率,2024/10/8,48,式中,I,为旱涝指数，,Ri,为某年降水量， 为多年平均降水量，,为降水量标准差。其中,I,2,为大涝年，,1,I2,为涝年，,-1,I1,为正常年，,-2I,-1,为旱年，,I-2,为大旱年。,指标,2,：旱涝指数,指标,3,：降水量和标准差,1,级 涝,2,级 偏涝,3,级 正常,4,级 偏旱,5,级 旱,其中,2024/10/8,49,其中,R,i,为某年,5,9,月份的降水量， 为同期多年降水量的平均值，,为标准差。,5,.,干旱的时空分布,我国地域广阔，不同地区的降水量多少及时间分布很不均匀，同时各种农作物对水分的需求又有较大的差异，它们同时影响干旱的时空分布。,以我国农田水分盈亏的状况看，基本以秦岭淮河为界，北方是亏水区，尤其是西北的新疆、甘肃、宁夏和内蒙古西部等地区，农田的水分亏损严重；南方为降水充足的水分盈余区。,2024/10/8,50,因此我国的旱灾主要发生在北方地区，南方由于降水主要集中在夏季（降水变率大），与农作物的需水期不完全吻合，加上有些地区植被和水土环境的破坏及一些地方的喀斯特地貌特征（地上水贵如油，地下水滚滚流），土壤储水力下降，旱灾也不少。,6.,影响旱灾强度的因素：,干,旱主要在高气压长期控制下形成，发生范围较大，即所谓“干旱一大片”。,季风是造成我国干旱的主要原因。,2024/10/8,51,2011,年山东春旱,2024/10/8,52,村民挑水从干涸的水稻田中走过,2010,年云南大旱,2024/10/8,53,一场被认为是超过,2010,年那场百年不遇的大旱正考验着云南 （,2011-9-3,）,2024/10/8,54,2012,年,2,月云南遭遇干旱（新华社图片）,2024/10/8,55,云南连续,3,年干旱，石林县新坝水库已经完全干枯，村民可以骑摩托车穿越库区（,2012-2-20,）。,2024/10/8,56,二、干热风,概念：干热风是高温、低湿并伴有一定风力的农业灾害性天气。,也称作“火风”、“旱风”。是影响我国北方麦区的灾害性天气之一，危害轻的年份，减产在,10%,以下，危害重的年份减产在,10%,20%,或以上。危害地区主要在黄、淮、海流域和新疆，危害最严重的地区是西北靠近沙漠而海拔又不高的垦区，如甘肃河西走廊,西部、南疆东部、北疆准噶尔盆地南缘,等；,其次是黄淮平原，特别是太行山东侧；南方很少发生，高海拔地区小麦灌浆已进入雨季，也较少发生。,2024/10/8,57,1.,干热风的危害,干热风发生在小麦扬花灌浆期，强烈破坏植株水分平衡和光合作用，影响灌浆成熟，粒重明显下降，导致严重减产。,其危害主要是高温引起的热害，低湿和风引起的旱害。,2024/10/8,58,小麦株体在高温低湿持续胁迫到一定时间后，导致细胞代谢紊乱，生理变化失调。主要表现有蒸腾失水加剧、根系活力减弱、叶绿素含量降低、光合速率下降、灌浆速度减慢，灌浆期缩短。,干热风对小麦的危害程度主要受干热风的强度、持续时间的影响，其次与前期天气、地形、土壤状况有关。,2024/10/8,59,高温低湿型：,一般发生在开花后,20d,左右至蜡熟期。温度猛升，湿度剧降。,2.,干热风的类型及指标,根据温度、湿度、风三个气象要素的综合影响和危害差异，可分为三种类型。,雨后热枯型,又称雨后青枯型或雨后枯熟型，一般发生在乳熟后期，即成熟前,10d,左右。特点是雨后猛晴，温度骤升，湿度剧降,。,旱风型：,又称热风型，特点是风速大、湿度低、气温不一定超过,30,。,2024/10/8,60,表,5.1,我国北方麦区干热风指标,麦类,区域,指 标,轻,重,日最高气温,(C),14:00,相对湿度（）,14,：,00,风速（,m,s,-1,),日最高气温,(C),14:00,相对湿度（）,14,：,00,风速（,ms,-1,),冬麦,华北平原及汾、渭谷地,32,30,2,35,25,3,黄土高原旱塬区,30,30,3,33,25,4,春麦,内蒙古河套、宁夏平原,32,30,2,34,25,3,甘肃河西走廊,32,30,不定,35,25,不定,冬、春麦,新疆重区,34,30,2,36,25,3,新疆次重区,32,30,3,35,30,4,2024/10/8,61,营造防护林带；可,减小风速，,增加湿度；,选育抗干热风品种、合理施肥、适时灌溉、调整播种期等，使灌浆乳熟阶段躲过当地干热风盛行期；,喷洒化学制剂，用石油助长剂、磷酸二氢钾、草木灰水、要避开高温、降雨和大风天气，一般在上午露水消失后至,11,时和下午,15,时以后至落日前较为适宜。,3.,干热风的防御对策：,浇麦黄水；,2024/10/8,62,雨涝是由于降水偏多，使土壤含水量增大对农业生产造成的危害,.,雨涝灾害包括洪水灾害和涝渍灾害。,在实际生活中洪灾、涝灾、渍害是不能截然分开的，故常统称为洪涝灾害，亦泛指水灾。我国洪涝灾害的,面积,仅次于干旱，经济损失往往超过其它灾害。世界上大多数国家的水灾以夏半年最多，多发生在大河两岸及沿海地区。水灾的发生不只是自然的原因，也有社会经济方面的原因。,三、雨涝灾害,2024/10/8,63,1.,类型,按降水强度及影响状况：,洪灾,涝灾,湿害, 洪灾,洪灾是由于江、河、湖、库水位猛涨，堤坝漫溢或溃决，使客水入境而造成的灾害。洪灾除对农业造成重大灾害外，还会造成工业甚至生命财产的损失。,2024/10/8,64, 涝灾,涝灾是由于本地降水过多,地面径流不能及时排除,农田积水超过作物耐淹能力,造成农田积水、作物受害、房屋被淹等。,洪灾与涝灾的区别：共同点是地表积水（或径流）过多，区别是涝灾因本地降水过多而造成，洪灾则是因客水入境而造成。,2024/10/8,65, 湿害（渍害）,土壤水分长期处于过饱和状态，土壤透气不良，温度过低，作物根系缺氧，造成作物生长发育受阻或死亡的现象。,凌汛,是北方冬末春初河流上游解冻，流冰在下游积聚，冰坝阻断河水漫溢成灾；,冻涝,是指北方农田由于冬半年灌溉不当或大量融雪在冻土层上出现积冰的现象。,2024/10/8,66,按发生的季节分类,春涝,夏涝,秋涝, 春涝：,以湿害为主，涝害次之，有时成涝，局部可发生洪水。,主要发生在华南和长江中下游一带。,夏涝,以洪水为主，涝害次之，局部地区有湿害。夏涝发生最多，除西部以外的区域都可能发生，多由暴雨和连日大雨造成。,2024/10/8,67, 秋 涝,概率较小，多出现在西南地区和西北地区东南部，其次为华南、华东沿海地区。秋季若,遇,连阴雨，则可能发生大面积湿害。,2.,雨涝的成因,雨涝是我国主要的气象灾害之一，主要决定于降水量（降水量过于集中，降水量过大），,通常是在低气压、静止锋、锋面气旋、台风等天气系统控制下形成的，与大气环流异常密切相关。,由于低压、台风等系统的范围比高压控制的区域小，即所谓的“涝一线”。,2024/10/8,68,我国的水灾害主要发生在东部地区，,尤其在七大江河中下游以及四川盆地最为严重。,其中,长江流域,（特别是中下游）是频率高、成灾范围大、洪水峰高量大、历时长、常伴随地质灾害的发生，是水灾最严重的水系。,受气候的影响，各地发生雨涝的时间不一致，北方多发生在,4,9,月份，发生晚而且汛期短。南方主要发生在,5-9,月份，发生早且汛期长。总的看来，,我国水灾的地区分布特点是：东部多、西部少；沿海多、内陆少；平原多、高原少。,3.,雨涝灾害的空间分布：,2024/10/8,69,加强植被建设,，改善生态环境：,因地制宜地开展退耕还林、退牧还草；营造农田防护林，可防风固沙，保持水土。,4.,干旱、,雨,涝的防御,提高监测预报水平,搞好水利建设，应用节水灌溉技术，提高水的利用率：,兴修水利、修建水库、修筑梯田、跨流域调水、搞好农田水利建设；修建水窖、塘坝、集雨窖等截蓄雨水；因地制宜地改变灌溉方式，进行节水灌溉，提倡中水在工农业中,的应用。,2024/10/8,70,人,工降水：,开发大气中的水资源是抗旱减灾的主动性措施。,优化农业生产结构，发展旱地农业,2024/10/8,71,2011,年,6,月,19,日，江西九江，船舶行驶在,水位暴涨的长江江西九江段。,2024/10/8,72,2012,年,7,月,21,日北京遭遇,61,年来最大暴雨，逾,168mm,降水创纪录，北京网民戏称“老天爷在,摸黑倒水,”,。,2024/10/8,73,2012,年,7,月,13-14,日安庆市区普降暴雨，内涝严重,2024/10/8,74,2012-8-9,江西景德镇因台风致内涝 网友戏称其为威尼斯,2024/10/8,75,第四节 低温灾害,一、寒 潮,1.,概念：,凡在,24,小时内气温下降,10,以上，最低气温降至,5,以下并伴有,6,级左右的偏北风称为寒潮。中央气象台以此作为发布寒潮的标准。由于南北气候差异较大，各地气象局根据当地实际情况和服务对象对寒潮标准做了各种补充。,2.,源地,：源地是指冷空气发生的地点，冷空气都起源于北冰洋和北极区域。影响我国的寒潮源地主要有三个：,2024/10/8,76,冰岛以南,的大西洋上,新地岛以西,的北冰洋上,新地岛以东,的北冰洋上,关键区,中西伯利亚,70,90E,43,65N,图,5.1,冷空气的源地和路径,2024/10/8,77,关键区：,进入我国的冷空气一般都要经过西伯利亚中部（,43,65,，,70,90,）并且在此汇集加强，然后冷空气从关键区分三路进入我国。,一般情况下，冷空气只沿一条路径影响我国，但也有两条路径同时进入我国的情况。,2024/10/8,78,关键区,西北路,（中路）,东路,西路,3.,路径：,2024/10/8,79,4.,寒潮天气,冬季：,西北和内蒙古地区，常有大风现象或伴有风沙与暴风雪（雪暴）；,江南，有时出现浮尘。,淮河以北，少雨，偶有降雪。,春秋两季：,普遍的大风和降温。,北方常有扬沙、沙尘暴等现象，尤以春季最为严重。,夏季：,影响我国东部地区的降水。,综上所述，在不同季节、不同地区寒潮天气不尽相同，其突出特点是,大风和,降温。,2024/10/8,80,7.,寒潮的利弊,寒潮天气是典型的冷锋活动过程。冷空气所经之地，可引起河港封冻、交通中断、电信故障、风暴潮、牲畜和早春晚秋作物受冻，对工农业生产和百姓生活影响较大，是一种灾害天气，但它也可减轻病虫害的威胁。,2024/10/8,81,二、霜冻,1.,定义： 在植物生长季内，由于土壤表面、植物表面及近地气层的温度降到,0,以下，导致植物体遭受冻害或死亡的一种短时间低温灾害现象。包括“白霜”和“黑霜”,。,2.,类型,根据霜冻发生的天气条件，可分为,平流霜冻、辐射霜冻,和,平流辐射（混合）霜冻,三种。,平流霜冻（风霜）,指由于出现,强冷平流天气,引起剧烈降温而发生的霜冻。因为发生时伴随强风，所以又称为“,风霜,”。,2024/10/8,82,辐射霜冻（静霜）,在晴朗无风的夜间，地面和作物表面强烈辐射降温而发生的霜冻。通常无风或风力微弱，所以又称为“静霜”。,混合霜冻,指冷平流和辐射冷却共同作用下发生的霜冻。,白霜：,空气湿润情况下发生霜冻时常可在地面物体上看到,白色冰晶,，,称为“白霜”。,2024/10/8,83,是由寒冷季节向温暖季节过渡时发生的霜冻。其中，春季的最后一次霜冻称为终霜冻。,春霜冻（晚霜冻）,终霜冻至初霜冻之间的持续期称为无霜期，它是描述地区热量资源丰歉的指标之一。,我国长城以北无霜期不到,180d,，长江流域无霜期,250300d,。,根据霜冻发生的季节，可分为,秋霜冻,和,春霜冻,两种,。,秋霜冻（早霜冻）,是由温暖季节向寒冷季节过渡时期发生的霜冻。其中秋季第一次出现的霜冻称为初霜冻。,2024/10/8,84,3.,时空分布,纬度和海拔越高春霜冻结束越迟，秋霜冻开始越早。,思考题：霜和霜冻有什么区别？,有霜时一定有霜冻吗？,2024/10/8,85,4.,影响霜冻形成的因素：,天气条件：,晴朗无风或微风、低湿的夜间，有利于地面和植物表面降温，是辐射霜冻形成的有利条件。,地形和地势：,“霜打洼地” ；山坡的不同位置霜冻强度也不同，一般是山腰、山顶、山麓处最重；不同坡向霜冻的强度也不同，北坡比南坡重，东坡和东南坡的灾害比西坡和西南坡重，是因为阳坡回温快，对植物不利。,下垫面的性质：,江河湖泊及水库、池塘附近因为水汽含量大，温度降低时水汽释放潜热，降温减缓，不易形成霜冻；干燥疏松的土壤表面降温剧烈易形成霜冻，潮湿紧密的土壤表面则相反。,2024/10/8,86,5.,霜冻的防御,农业技术措施： 选择和培育耐寒品种，因地制宜，合理布局；选择适宜播栽期，如“霜前播种、霜后出苗”，使作物的敏感期避开霜冻。加强田间管理，合理施肥，增强抗寒性；营造防护林、设风障可减轻冷空气的侵入，对防御霜冻有一定的长久效应。,人,工防霜措施 是指在霜冻来临前改变局地的小气候状况，使降温幅度减小，保护植物生长。主要的措施有：,灌水法：,a,提高土壤热容量和导热率，使土壤温度变化和缓；,b,大气逆辐射增强，地面有效辐射减小；,c,降温时水汽凝结释放热量，可补偿部分热量的损失。,2024/10/8,87,覆盖法：是利用搭棚、包扎、干草等轻材料覆盖遮盖。 此方法可提高温度,3,6,，适宜于果园和苗圃。此外还有直接加热法和空气混和法（鼓风法）等方法可防御霜冻。,熏烟法：,a,燃烧产生的大量烟雾，阻挡了地面辐射，提高了大气逆辐射；,b,大量烟粒的形成可促进水汽凝结，释放潜热；,c,燃烧直接放出热量，提高温度。,2024/10/8,88,三、冷害,1.,定义：,冷害是指农作物生育期间遭受到,0,以上（有时甚至,20,左右）的低温危害，引起农作物生育期延迟，或使生殖器官的生理活动受阻，造成农业减产的气象灾害。,2.,类型,根据低温对作物危害的特点及作物受害的症状，可将冷害分为,障碍型冷害、延迟型冷害,和,混合型冷害,。,2024/10/8,89,障碍型冷害,作物生殖生长期间遇低温使生理过程发生障碍造成不育而减产。,延迟型冷害,因持续低温使作物发育延迟，不能在霜前正常成熟而减产或品质降低的一种冷害。多发生在营养生长期。,混合型冷害,障碍型冷害和延迟型冷害同时发生的冷害。,2024/10/8,90,3.,冷害的时空分布,春季冷害（倒春寒）,春季发生在长江流域的低温烂秧死苗。,秋季冷害（寒露风）,秋季，长江流域及其华南地区双季晚稻抽穗扬花期遇到的低温冷害。,以延迟型冷害为主，东北地区在,6,8,月出现的低温危害,。,夏季冷害（东北低温冷害）,2024/10/8,91,冬季冷害,(,寒害,),在华南许多热带作物遇,10,以下、,0,以上低温可使植株枯萎、腐烂或感病，直至死亡。在当地被称为寒害,症状与冻害相似。,4.,冷害的防御,加强低温冷害的长期预报，有利于调整作物布局和品种的搭配；短期预报则为及时应急的防御措施提供可靠依据。,2024/10/8,92,根据低温发生的规律，适时安排作物的播栽期，避过低温的影响；改善和利用小气候生态环境，采用覆盖、喷洒化学保温剂等方法增强植物抗寒的能力；选育耐寒的高产品种，促苗早发，合理施肥，促进早熟；加强农田管理，提高栽培技术。,2024/10/8,93,四、冻害,1.,定义,:,越冬作物、经济林果木以及人畜在越冬期间遇到较长时间的低于,0,的低温或剧烈降温（最低气温在,0,以下，有时可达,-20,以下）引起体内结冰或躯干冻伤，丧失生理活力，继而造成整体死亡或部分伤亡的现象。,2.,影响冻害的因素,低温强度、降温速率、变温的幅度、回温速率、冻后脱水程度及植物抗寒能力有关。,突发性冻害还与寒潮的活动有关。,2024/10/8,94,中国发生冻害最多的是,北方及长江中下游地区,，,个别年份华南地区也有出现。,我国冻害比世界同纬度的地区严重，导致越冬作物和喜温植物的北界明显偏南。如柑橘，欧洲可在,40N,种植，我国江南在,28N,以南种植才较安全。,3.,地区分布,2024/10/8,95,5.,防御,选用抗寒的丰产品种,加强冬前管理，增强抗冻能力，如冬小麦适时播种能得到较好的冬前锻炼，可提高抗寒力；调节田间小气候，如冬小麦适时灌溉、镇压等；利用山体或水体的小气候资源,如三面环山，南面开口又有水体调节的马蹄型地形都可防御冻害。,2024/10/8,96,一、大风,1.,概念：,中央气象台规定风速大于等于,17m/s,（,8,级）以上的风为大风。,由于,12m/s(6,级,),以上的风便会给人们的日常生活和不同的行业带来危害，所以通常将,6,级以上的风统称为大风。,2.,大风的危害：,根据大风对农业生产影响归纳为机械损伤、风蚀、生理危害、影响农牧业生产活动几个方面，在大风危害中台风影响最为突出。,第五节 风 害,2024/10/8,97,大风的主要危害表现为：影响农事活动,破坏农业生产的设施,严重时威胁人畜的生命；造成北方和西北内陆土壤风蚀沙化严重；农作物机械损伤、断干、倒伏、大树连根拔起；生理危害，加速植物蒸腾，使气孔关闭，降低光合强度，林木或作物枯萎；传播病虫害和扩散污染物质。,3.,大风的成因,按大风形成的原因，我国常见的有冷锋后的偏北大风、高压后的偏南大风、低压发展时的大风、台风、龙卷风、雷暴大风（飑线）等。东南沿海及台湾海峡,的大风主要是由台风造成，北方冬春大风主要是由天气系统和寒潮入境造成。,2024/10/8,98,冷锋后的偏北大风：,也称为寒潮大风，是我国最常见的一种大风天气，以春季最多，冬季次之，夏季最少。影响范围广，几乎遍布全国上下。,高压后的偏南大风：,随着大陆高压东移或南下入海，高压后部出现偏南大风，华北、东北和华东的春季和冬季常见。,2024/10/8,99,低压发展时的大风：,如东北低压、蒙古气旋、江淮气旋、东海气旋等温带低压发展时，通常会带来68级的大风天气，一年四季都有，以春季最多。影响内蒙古东部、河北北部及长江中下游地区，蒙古气旋可带来较多风沙天气。 热带低压和台风引起的大风是我国沿海地区主要的灾害天气。,雷雨大风：,又称飑线，是伴有强风、雷暴和大雨的一种很窄的对流性天气，是积雨云发展成熟的产物，时间短但具有很大的破坏力。常出现在炎热季节的午后，多发生在长江流域以北的地区。,2024/10/8,100,青藏高原，,因海拔高、地表较平坦，是范围最大的大风日数高值区，大风天数约,75,100,天，是高原牧业生产的主要灾害之一；,中蒙边境和新疆西北部,，,这里是寒潮入侵的门户，大风日数多达,50,80,天、导致严重的风沙及风蚀；,东南沿海及台湾海峡受台风的影响,，,有,50,150,天的大风天气，甚至更多，对农业、渔业及航海影响很大；,东北松辽平原,地处蒙古低压发展地区，春季大风频繁，导致风沙，加剧春旱，约有,25,50,天。此外各地高山一般都在,100,天以上。,新疆北部的阿拉山口,约,160,天左右。,4.,我国大风日数的高值区,2024/10/8,101,大多数地区春季大风多于冬季，,冬季大风最多的地区位于青藏高原和台湾海峡，每月平均,10,天以上；夏季是全年大风日数最少的季节；秋季大风日数近于冬季，但各地大风季节分布有很大差异。,5.,大风的减灾对策,防御大风灾害，主要是采取搞好灾害区的生态环境建设的措施。,扩大绿地面积：,营造防风林带 、种草种树、保护植被等改变下垫面的性质，不仅可以减小风速，还可调节、改善温度和湿度，是一种长久效应。,2024/10/8,102,设立风障：,防御季节性大风，在保护地设置,1,2,米高的风障，可防御大风灾害。,监测预报：,加强对大风的监测预报，提早采取预防措施。,二、,台风,1.,定义：,台风是指发生在南北纬,5,20,之间，温度较高的洋面上，具有暖中心结构的气旋性涡旋。,2024/10/8,103,强烈的热带气旋，常常带来有狂风暴雨和惊涛骇浪，是全球最为严重的灾害性天气。每年大约有,80,个台风形成，北半球占,73%,，南半球仅占,27%,。台风主要发生在,8,个海区，北半球有北太平洋西部（,37%,）和东部（,17%,）、北大西洋西部（,12%,）、孟加拉湾（,15%,）和阿拉伯海（,1%,）,5,个区域，南半球有南太平洋西部（,8%,）、南印度洋西部（,10%,）和东部（,9%,）,3,个海区。南大西洋和南太平洋东部没有台风。北半球台风主要发生在,7,10,月，南半球则主要发生在,1,3,月，其它季节明显减少。,2024/10/8,104,2,.,台风的等级标准及命名,名称,底层中心附近的最大平均风速及风力等级,超强台风（Super TY）,风速51.0 米/秒，即16级或以上,强台风（STY）,41.550.9 米/秒， 1415级,台风（TY）,32.741.4 米/秒， 1213级,强热带风暴（STS）,24.532.6 米/秒， 1011级,热带风暴（TS）,17.224.2 米/秒， 89级,热带低压（TD）,10.817.1 米/秒， 67级,2024/10/8,105,中心附近风力达到,8,级或,8,级以上的热带气旋，按照每年发生时间的先后次序进行编号，近海区域出现的热带气旋，中心附近风力达,7,级时应及时编号。,编号用四位数码，如,0312,号表示,2003,年第十二号台风。自,2000,年,1,月,1,日开始，西北太平洋地区在对台风编号的同时，采用新的命名，命名大多使用花草植物及动物等名字，每个国家提供,10,个共,140,个名字。如,2003,年的第十五号台风,(0315),命名为彩云,(,香港提供,),，,2006,年的第八号台风,(0608),桑美,(,越南,),。,由我国提供的,10,个名字是：龙王、玉兔、风神、杜鹃、海马、悟空、海燕、海神、电母、海棠。,2024/10/8,106,台风是近似一个圆柱状，各种气象要素如气压、温度、风等大致呈对称分布。,台风的,水平范围一般为,600,1000km,最大可达,2000km,，最小的只有,100km,左右。台风的垂直范围有,15,20km,，,发展旺盛的台风可扩展到平流层的下部。垂直与水平范围之比约一比五十,。,3.,台风的结构和天气,大多数台风的飞速在,32,50m/s,大的可达,110m/s,甚至更大。台风中心的气压一般在,970,870hPa,之间。如台风桑美在浙江温州市苍南县马站镇登陆时，中心气压为,920hPa,，,中心附近最大风力,17,级（,60m/s,）。,2024/10/8,107,台风的结构与天气,外围大风区,台风眼,涡旋区,涡旋区,500,1000 km,外围大风区,2024/10/8,108,台风眼,旋涡风雨区,旋涡风雨区,外围大风区,外围大风区,返回,云墙,云墙,半径,5,30km,半径,50,100km,半径,200,300km,2024/10/8,109,台风的流场,云柱向,上,发展旺盛,垂直,高度,：,15-20,km,下,：逆入；,上,：顺出,2024/10/8,110,降水量,：,一次台风过境，常常可造成几百至上千毫米的降水量。如台湾新寮,1967,年,10,月,17,日受当年,18,号台风的影响，日降水量达,1672mm,，三天的总量达,2749mm,。,1975,年,8,月,5,日受当年第三号台风的影响，河南省出现的特大暴雨，日降水达,1600mm,多。,台风风暴潮,：,是台风引起的一个重要天气现象，酿成重大灾害，其灾害居海洋灾害之首位。,大风天气：,台风中心附近的风速一般可达,25m/s,以上，海上高达,100,120m/s,。,强对流的中小尺度天气系统：,如强雷暴、龙卷、飑线等。龙卷也常常伴随着台风出现，根据在美国登陆的飓风资料,2024/10/8,111,的统,计，约,25,的台风中出现龙卷，其中每个平均出现,10,个，而在,1967,年的一个飓风中出现了,141,个龙卷。,台风是海上航行的敌人，在海上，伴随台风而来的多是狂风、暴雨和巨浪。台风来袭时，它的路径是有一定规律的。如果眼睛顺看台风中心运动的方向，在北半球，台风的危险区域，只是在台风移动路径方向的右边；人们把,这右边半圆，称为“危险半圆”，,左边半圆,称为“可航半圆”。当然“危险半圆”与“可航半圆”也是相对而言的。,2024/10/8,112,船舶遇上台风，若在可航半圆航行，也并不是没有危险；在危险半圆，虽有狂风巨浪，但也绝不是不能航行。海员必须及时判定自己的船舶，是处在台风区域的哪一个部位，以便采取正确措施。,广大海员利用风向的变化，可以简便地判定出船舶处在台风中的哪一个半圆。例如：在北半球某海区，遇到了风向作顺时针方向变化时，它就说明船舶处在台风区中的危险半圆；风向作反时针方向变化时，说明船舶处在可航半圆内。,2024/10/8,113,如果风向不变，这说明船舶处在台风移动路径上。若风向不变，风力加强，说明船舶处在台风移动路径的前方；风向不变，风力减弱，则船舶处在台风移动路径的后方。除了这种利用风向、风力的判断方法以外，还可以利用气压的变化，来判断船舶处在台风中的哪一个部位。例如：气压逐渐降低，这说明船舶处在台风区的前部；若气压逐渐上升，则船舶处在台风区的后部。,总之，从风向变化的规律，可以判断船舶处在台风区的哪一个半圆；再从风力、气压变化的规律，能够判断出船舶处在台风移动路径的前方还是后方。运用这方法，船舶处在台风区的哪一个半圆与哪一个象能大概地确定了。,2024/10/8,114,台风移动的路径千变万化，历史上几乎没有两条完全相同的路径。在西太平洋地区的热带气旋移动的基本路径大致有三类即,西移路径,、,西北路径,及,转向路径,等。热带气旋的移动速度平均约,20,30km/h,，转向时移速较慢，转向后移速较转向前要快些。,4.,台风的移动路径及预报,实际上每个台风移动的路径都不一样，有的台风在原地打转、蛇行、停滞、倒退等等，这些不规则的路径称为,特殊路径,。,在西太平洋这种特殊路径出现的频率约占台风总数的,29,。,2024/10/8,115,在我国登陆的台风平均每年约有,8,个，最多有,12,个，最少也有,4,个。其登陆地点以,温州和汕头,之间最多，其次是汕头以南，温州以北机会最少。,国家气象局根据热带气旋的强度和登陆时间、影响程度发布有关台风的预报：,消息,：,远离或尚未影响到预报责任区时，根据需要可以发布“消息”，报道热带气旋的情况，警报解除时也可用“消息”方式发布,警报：,预计未来,48,小时内影响本责任区的沿海地区或登临时发布警报,紧急警报：,预计未来,24,小时内将影响本责任区的沿海地区或登临时发布紧急警报,2024/10/8,116,西移路径：,台风在菲律宾以东地区形成后向西行，进入南海，在我国华南沿海、海南岛或越南一带登陆。对我国华南地区影响最大。春（6月前）、秋季（9月后）台风在我国移动的主要路径,台风“洛克”，,2005,2024/10/8,117,西北路径：,西北路径 台风在菲律宾以东形成后向西北偏西方向移动，在我国台湾、福建或穿过台湾海峡在浙江、江苏一带登陆。对我国华东地区影响极大，所以有人称这条为登陆型路径。夏