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气象风云前哨站

2015-04-28马正

中学科技 2015年4期
关键词:观象台小天北极村

马正

天气与人们的日常生活息息相关,如果天公不作美,我们的出行、旅游计划可能会被搁浅。农业灌溉、工业生产也离不开气象预报的有效指导,就连飞机的安全起落、航行以及卫星发射都离不开有利的气象条件。然而气象预报并非只关注温度的高低或是天气的阴晴,事实上它背后大有玄机,留待我们去探索。

气象知识储备库

地球周围被一层极厚的大气层包围,云、雨、雪、雾等各类天气现象都发生在大气中。气象观测工作依赖于地面气象站、无人自动气象站、气象雷达、卫星和海洋气象站等组成的一整套的观测系统,可分为“天”“地”“空”三大主体。

其中天基探测利用同步卫星和极轨卫星等气象卫星从太空对地球及其大气层进行卫星云图的拍摄,完成对云、地表辐射等气象因素的观测。

地基观测由地面气象站、自动气象站、海洋气象站和气象雷达站等组成,利用气压计、温度计及雨量计等完成温度、湿度、风向、风速、气压和雨量等基础气象数据的搜集。

空基探测主要通过放飞气象气球、发射探空火箭来实现。气象气球内充有氢、氦等比空气轻的气体,能够携带仪器升空后进行高空气象观测;探空火箭能够比气象气球飞得更高,可在30~200千米的高空观测天气。

天气预报“诞生记”

为了及时准确地预报天气情况,天气预报的诞生一般要遵循以下“五步走”的步骤。

气象数据的搜集是制作天气预报的重中之重。通过气象卫星采集、气象雷达监测、气象气球收集、人工观测等方式,气象工作者可以从地面到天空,从陆地到海洋,全方位、多层次地进行气象数据的收集。

数据收集完成后,需要进行气象数据同化,将枯燥的气象原始资料转化为气象数学模型可以“读懂”的数据。

数据同化后,就轮到超级计算机发挥功力了。在超级计算机模拟的大气环境下,可以使用数据同化的结果计算大气随时间的变化,得到天气图、数值预报图等产品。借助天气图,结合地方性预报经验和时下天气状况的分析,天气预报员对气象状况进行“会诊”和修正,提高对天气预报的“命中率”。

最后要做的,就是将天气预报通过电视、广播、网站、手机短信等向公众发布,服务大众。

在众多气象数据搜集设备和方法中,气象站是其中最为重要的组成部分。现如今,华夏大地上有2000多个地面站、120多个高空探测站、6颗在轨卫星、5万多个自动监测站、600多个农业监测站、300多个雷达站在进行气象数据的搜集工作,这些繁多的气象资料是气象工作者进行气象预报的基础。下面就让我们跟随“气象小卫士”小天去祖国的大江南北看一看都有哪些独具特色的气象站吧!

Hello大家好!我是“气象小卫士”小天。自1912年中央观象台建成开始,我就活跃在祖国万里河山的各个角落。

第一站 近代气象发祥地

北极阁气象博物馆 坐标 江苏南京

小天:追根溯源,第一站让我们去领略北极阁气象博物馆的风采!

位于南京的北极阁是中国近代气象发祥地,北极阁气象博物馆更是中国第一个气象专业性博物馆。

早在明洪武十八年,北极阁便已修建气象台,既观气象又观天象,陈设有浑天仪、简仪、圭表等在当时最为精尖的设备。步入近代,留美学者竺可桢怀着“科学救国”的理想,返回祖国开创中国的民族气象事业,他亲力主持北极阁气象台的相关工作,培养了一大批卓有成就的气象学家,同时也使北极阁成为了海内外公认的气象人才摇篮。

小天:北极阁真是无愧于“近代气象发祥地”的美誉。

第二站 世纪气候站

徐家汇观象台 坐标 上海

小天:见证历史,让我们再去感受徐家汇气象台的沧桑与辉煌!

上海徐家汇观象台成立于1872年,作为中国近代气象发展历史的见证,至今近140年间的观测资料从无间断,曾被誉为“远东气象第一台”。

1879年,徐家汇观象台发布了我国的第一个台风警报;1895年,中国首张东亚地面天气图在这里绘制完成。19世纪末,徐家汇观象台面向中国沿海各地气象台发布气象消息,为当时航运提供可靠的保障,并从此奠定了它国际知名观测台的地位。

在被国际天文协会确定为“标准时计处”后,徐家汇观象台曾于1926年、1933年两次参加国际经度联测任务,成为世界三大基准点之一,在国际气象史上有着很高的地位。

小天:徐家汇气象博物馆在2013年已经正式开放啦,游客可以在这里了解“世纪气候站”的厚重历史!

第三站 华东地区海拔最高的气象站

黄山气象站 坐标 黄山

小天:随我拾级而上,去探寻如画风景中的黄山气象站!

素有“天下第一奇山”之称的黄山,山高谷深,常常笼罩在云雾之中,并且暴雨频发。

为掌握黄山如此瞬息万变的气象,在黄山第二高峰光明顶建有华东地区海拔最高的气象站——黄山气象站。这里地势高旷开阔,日光照射久长,是黄山看日出、观云海的最佳地点之一。光明顶气象站负责黄山及周边地区的天气预报,可让游客体验准确无误的天气变化。

小天:还有一个有趣的故事呢!一次一个旅行团正在山上游览,此时正艳阳高照,导游却收到即将雷暴的信息,游客们都不相信;可还没等他们穿上雨衣,暴雨便如期而至,把游客们个个都淋成了落汤鸡。

第四站 我国海拔最低的气象站

东坎气象站 坐标 新疆吐鲁番地区

小天:来!让我们一起围着火炉吃西瓜,探寻“火焰山”中的东坎气象站!

吐鲁番是我国的“热极”,曾观测到48℃的全国最高温度纪录,我国海拔最低的气象站——东坎气象站便坐落于此。

吐鲁番盆地地处西风带,地形低凹闭塞,西北气流下沉增温迅速,地面辐射的热量又不易散发,使得它如同蒸笼中的热气团,造成盆地内部的高温。此外,由于盆地和天山支脉之间四五千米的相对高差,盆地内空气受热上升,外来补充的气流在下沉时形成高于气温的焚风,间接推动了吐鲁番气温的攀升。

然而吐鲁番的热属“高温低湿”,相对于气温比它低许多的长江中下游地区的“火炉”,还是会让人觉得舒服不少。特别是早晚的凉爽,会让人忘记白天的高温之苦,当地也盛传“早穿皮袄午穿纱”的说法。

小天:正是因为吐鲁番地区如此独特的气候条件,才形成了利于瓜果在白天高温下进行强烈的光合作用、在夜间低温下积累糖分的气象条件,造就了鼎鼎有名的“瓜果之乡”。

第五站 天下第一气象站

安多气象站 坐标 西藏安多县

小天:雪山巍峨,阳光明净,下面就和我一起去寻访世界屋脊上的安多气象站吧!

安多县是进出西藏的北大门,位于唐古拉山南麓的拉日曲畔,海拔4800米,是迄今世界上海拔最高的有人值守的气象站,有“天下第一气象站”的美称。

因位于气候上游地区,世界屋脊的气候变化对全球变暖的研究至关重要。然而,安多气候条件极其恶劣,全年风雪相伴;井水中的多种矿物质也已严重超标,并不适合饮用。在这里工作,最大的困难就是要忍受常人难以忍受的孤独和寂寞。

小天:就在这个空气稀薄的高原“禁区”,一群可爱可敬的气象工作者默默地为祖国的气象事业奉献着自己的青春,让人心生敬佩!

第六站 中国的“北极”

北极村气象站 坐标 黑龙江漠河县

小天:让我们我一路向北,走进中国最北的气象站。

冬季是漠河县北极村的旅游旺季,许多游客到这里“找北”“找北极光”“找冻”。这里有着太多的最北:最北哨所、最北之家、最北邮局……这里还有最北的气象站——北极村气象站。在这里,游客只是短暂停留,而对于北极村的气象人来说,这却是他们长期生活的地方。

北极村气象站紧靠我国最北端的边界,堪称“中国北极”。该站从1957年就开始进行气象观测任务。气象站每年至少有5个月以上的积雪期,全年平均气温在﹣49℃,最冷时可达﹣52.3℃,气候条件相当恶劣。

小天:北极村气象站是我国唯一可观赏到北极光和极昼现象的地方,奇景和气象人几十年如一日的坚守同样美好!

从传统的看云识天气,到现在卫星、雷达等高科技手段的投入使用,气象预报技术也愈发成熟。自气象卫星升空,宇宙空间观测便已开启,气象工作也呈现出了更加美好的前景和发展可能。伴随着气象大数据时代的来临,在气象数据不断优化、不断完善的条件下,相信气象大数据必定能为公众提供更加完善的公共服务,开启气象新时代!

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