气象学实习报告分享
一、 实习宗旨:
气象观测是气象工作的基石。通过连续系统地观察和测量一定范围内的气象状况及其变化,我们可以为天气预报、气象情报、气候分析和科学研究提供重要依据。本次实习目的在于加深对课本知识的理解和认识,提高观察与手动测量风云变化的技能,学习室外数据采集的流程,并培养对气象与气候数据的整理思想,探究时间在气象数据收集中的作用和重要性,进一步培养学生的科学精神和良好个人素质,激发对气象学与气候学的兴趣。
二、实习概述:
本次实习历时两天。于2011年12月8日中午两点,由刘燕和张雁老师带领我们前往商洛气象局进行参观。学习内容包括短期天气预报、短时预报和气象预警系统、卫星通讯、网络系统、天气预报影视制作等。12月9日中午两点半,由张孝存和刘燕老师带领我们前往东龙山气象站参观学习,重点关注地面要素观测方法(包括人工观测和自动观测)。
三、实习内容:
(一)商洛气象局
在12月8日的参观中,我们乘坐8路公交车前往商洛气象台,了解商洛市常见气象灾害及其特点,并学习气象网络中心天气预报的形成与发布。
1、商洛气象局简介
商洛气象局位于商洛市中心地带,主要负责汇总各气象站传输来的数据,并发布气象预报和灾害预警信息。
在气象台,我们首先学习了天气预报的重要性。主讲人从商洛地形与气候特点、主要灾害类型、不同季节内各类灾害分布特征和防御重点、气候变暖的应对方法以及气象预报手段等方面进行深入阐述。
商洛市位于陕西东南部,地处秦岭山脉东段。其地形起伏较大,岭谷相间,峰峦叠嶂,地势整体呈西北高、东南低的特点。商洛市山势从西北向东南延伸,形似手掌,由北而有秦岭主脊。区域内分布着掀斜断块山,如蟒岭、流岭、新开岭、鹘岭、郧西大梁等。这些山峰不对称水系发肓,境内沟壑交织,河流密布,总共有240多条河流,每条河流都超过10公里,主要包括洛河、丹江、金钱河、乾佑河、旬河等五大河流,它们从秦岭主脊开始分别向东、东南和南方注入黄河、汉江等流域。这些河流对商洛市的气候调节、水汽供应以及强对流天气的形成都有着很大的影响。商洛市的地形地貌结构特殊,山岭纵横交错,千沟万壑,有利于西南暖湿空气流入和水汽的堆积。
商洛市按照区域地质构造来分,以断裂构造为主。商洛市的地质运动经历了震旦纪海侵之后,印支运动,以及从北向南分阶段结束海侵,三迭纪末期隆升以及燕山运动等多个地质阶段。这些地质变化的结果使得商洛市拥有了丰富的地质构造,包括红色盆地、继承性断块、断陷盆地等。这些地质变化的表现是结构复杂、山岭纵横交错和千沟万壑的山地地貌与断块掀升地质结构。商洛市的基岩主要包括片岩、板岩、千枚岩、片状灰岩、白云岩、砂岩、侵入岩和第四系结构,散碎石岩广泛分布。基岩呈裂隙发育,易于风化破碎,力学强度低。在长期的风化、剥蚀以及降水和人类的不合理工程活动的影响下,商洛市容易发生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。
商洛市属于北亚热带向暖温带过渡的季风性半湿润山地气候。由于地形、地貌、构造复杂,山地起伏落差大,冷暖空气活动频繁,山地立体气候和局地小气候明显。商洛市自北向南年平均气温为-8℃,极端最高气温度为42℃,极端最低气温为-23℃,多年平均降雨量为706—845毫米。部分县个别年总降水量高达1307毫米。每年6-10月间降水量占全年的70%。年日照1870-2120小时,无霜期为200天。区内秋季多雨,春冬易干旱,夏季暴雨频繁。
商洛市地处秦岭腹地,靠近南北气候分界线的边缘,横跨亚热带和暖温带过渡气候带,其辖区的气候呈现明显的垂直差异,主要是半湿润山地气候。然而,由于季风气候的不稳定性以及70年代后期全球气候的逐渐变暧等多种因素的影响,商洛市频繁遭受灾害,包括干旱、暴雨、冰雹、连阴雨、霜冻、寒潮等气象灾害。不同类型的灾害具有各自的特点,包括危害比重、危害程度和危害时段等方面都不相同。由于气象灾害的频繁发生,对经济作物的生长发育产生了严重的损害。据不完全统计,每年因气象灾害造成的损失约占自然灾害的70%以上,有时甚至高达80%~90%。此外,气象灾害还是其他自然灾害的源头,因为它会导致洪水泛滥,山体滑坡,交通事故,森林火灾,经济作物的病虫害等。
历年来,在商洛市造成较大危害的主要是干旱,其比重占各类灾害的%,位列首位。接下来是连阴雨,其比重为%。暴雨和冰雹则排在第三位,其比重分别是17%和20%。寒潮、霜冻只占总灾害比重的%和%,居于各类气象灾害之末。
由于干旱是跨度最长的自然灾害之一,在不同的季节和不同的作物生长时段都有可能发生。其危害面积大,特别是集中分布在河谷盆地区域性和全区性干旱对商洛市的危害更大,也占总干旱次数的%。尽管连阴雨是一个长时间的灾害天气过程,在商洛市出现的次数较多,但它主要还是局部性灾害,全区性连阴雨灾害只占%。冰雹和暴雨属于强对流天气过程,因此,由于天气来势汹汹,时间短,分布区域小等原因,这类灾害往往以局部毁灭性为主。寒潮和霜冻属于大范围的强冷空气造成的冻害,尽管其在短时间内对部分农作物的生长造成了较大的危害,但由于其危害时间短,农作物还有恢复期,出现的机率也相对较小。在商洛市这样一个大范围垂直山地气候的区域,这类灾害对农作物的危害相对较轻,因此排在各类气象灾害之末。
不同类型的气象灾害具有各自的特点,在历年的不同季节中,它们的分布规律对经济作物的生长发育阶段也不尽相同。根据上述各节分析,商洛市六大类型的气象灾害在不同的季节中的分布规律主要表现在以下几个特征。
冬季(去年12月至次年2月)通常不会频繁出现各类气象灾害,主要是因为干旱问题比较突出。尽管这个季节气温较低,土壤水分的流失变得缓慢,而各种经济作物也处于体眠期,因此它们所需的水分较少。但一旦遇到长时间、覆盖范围广的干旱问题,就可能会导致植物根系干枯,较轻的问题会推迟荫发期,而更严重的则会导致大面积的植物死亡。据统计显示,我市每年可能出现1次不同程度的冬旱,而区域或全区性干旱的概率则为数次。
春季(3月至5月)是我市各种气象灾害最为活跃的季节,尤其是在3月下旬之后,从南向北的城市开始陆续进入到种植、叶芽荫发、展叶和开花时段。然而,在这个季节中,随着气温的缓慢回升,除了可能会出现区域性的暴雨以外,还可能会出现其他种类的气象灾害,例如干旱、连续阴雨、冰雹、寒潮和霜冻。统计数据显示,春季中灾害最为严重的是霜冻过程,其年平均出现次数为数次,全区域性霜冻过程年平均出现次数为数次,在其后则是连阴雨和冰雹,年平均分别为数次和数次。尽管干旱、暴雨、寒潮也可能会交替出现,但是这些灾害的机率相对较小,通常是局部性或区域性的。
夏季(6月至8月)所有种类的经济作物已进入旺盛生长和果实形成时段,因此主要防御的问题是伏旱、局部暴雨以及冰雹。根据大量的气象资料统计表明,历年共出现全区域性干旱的情况146次,其中(5至8月)春夏连旱出现5次,夏季旱灾出现20次,伏旱出现45次,总共达70次,年平均为数次,而在这个季节中三种干旱产生的比例为:伏旱占全区性干旱的31%,夏季旱灾占%,春夏连旱占3%。由此可以看出,伏旱的危害非常大,占春夏连旱和夏季旱灾总数的64%。连绵阴雨则位居第二,年平均出现次数为数次,尽管夏季中气温较高,而降雨量较多,但土壤水分却容易蒸发,导致低温灾害形成较为困难,因此对作物的正常生长并不会有太大的影响。相较于这些问题,暴雨以及冰雹可能会更加危险,位居第三,全区域性的平均次数仅为数次,但当地的局部性过程则是比较普遍的,年平均分别为数次和数次,因此这两种灾害仍然是夏季中需要特别关注的地方。
秋季(9月至11月)是各类经济作物进行果实成熟和采收的季节,在这个季节中,对商洛市影响最大的气象灾害是连续阴雨,其次是干旱。旱涝相间、干旱和连续降雨则时不时会发生,没有固定的规律。其中,大范围全区域性的连续阴雨的年平均次数为数次,而干旱的次数为数次。而全市性的连续阴雨则占不同类连续阴雨总数的%,而干旱占%。由于这两种大范围自然灾害可能正好发生在植物进行灌浆、采收、播种阶段,因此一定要采取措施进行提前防范,综合对策以减轻其危害。
气候变暖是全球性现象,不可避免的自然现象。如果这种趋势继续下去,我的城市将面临一个冬季逐年缩短的未来,而夏季将变得更长更炎热。此外,大笵围也将面临更多干旱和局部洪涝等气象灾害事件,以及其他无法预测的极端气候事件。历史上用于农事活动的二十四节气的临界气候也将发生改变。面对这个未来的气候变化,我们的气象部门应该抓住这个机会,依托现代化的气象优势,密切注意天气的变化,及时向各级领导和政府部门提供决策性气象服务和合理化建议。
特别是在处理气象灾害方面,这些灾害包括地震、地质灾害(如泥石流和山体滑坡)、海啸、干旱、台风、热带气旋和热带风暴。在我们的地区,气象灾害包括干旱、暴雨、雷雨大风、台风和低温霜冻。这些灾害造成了巨大的经济损失和人员伤亡,而准确的天气预报可以让我们提前防范。
因此,气象人必须具备足够的耐心、细心和严谨的科学态度,天气预报员还需要具备丰富的知识和经验。只有这样才能向各个部门提供准确的信息,根据这些信息制定正确的措施,才能为人类创造福祉。
我们观看了一部关于气象发展的纪录片,随后跟着管理人员参观了气象台计算机网络系统、天气预报和天气预报影视制作等设施。 这部纪录片主要讲述了气象的发展历程以及天气预报的制作过程。气象观测从古代就已经存在,经过长时间的积累经验,才有了今天高水平的观测技术和现代高科技观测仪器。
气象观测项目包括云、能见度、温度、气压、湿度、风、降水、蒸发、日照和辐射热强度。专业的气象观测可以分为城市气象观测、船舶气象观测、农业气象观测、林业气象观测以及航空气象观测。天气预报的方法有数值预报法、天气图预报法和雷达卫星预报法。数值预报法可以预报1到7天,甚至10天的天气;雷达卫星可以预报几小时内的天气,如暴雨、雷雨大风;天气图预报法可以预报1到3天的天气。
天气预报的制作过程包括气象资料的采集、资料的传输、天气预报的制作、做出天气预报产品以及气象服务。本片还介绍了一些基本的气象常识。
观看天气预报的影片后,我们首先参观了计算机处理中心,这里放置着目前气象台使用的最先进的大型计算机。这些计算机负责处理广大地区乃至全球的气象资料,这些数据是从分散的气象台站网获取的。与此同时,气象观测也具有自己的特点,观测记录必须具备代表性、准确性和比较性。由于气象要素是随时间不断变化的,因此气象观测必须保持连续性,不能中断或短缺。
在这些数据被计算机收集之后,工作室里的工作人员坐在个人计算机前对这些数据进行分析。随着技术的不断进步,现在并不需要人工分析数据,因为计算机都有相应的软件来处理这些数据。一旦计算机将数据整理好之后,工作人员就可以用已有的数据进行分析了。
观看完计算机处理中心和工作室之后,我们来到了天气预报影视制作室。气象台的工作人员在此观看天气预报的制作过程,因为天气预报只有让广大人们知道才能发挥它的作用。在天气预报节目中,我们可以了解城市天气预报、海洋天气预报和气象与农情等栏目,北极天气预报符号、天气图、卫星云图和景观画面。这样,服务各方面的人群。(如出差、旅游、工作等)。
除此之外,我们还去了东龙山气象站,在那里参观了地面要素观测(人工观测和自动观测)。该气象站建于1953年3月1日,位于商洛市商州区正东方向(北纬33°52”,东经109°58”),海拔高度为米。
blue;">观测仪器的改进与现代化
目前,东龙山气象站的地面观测站包括人工观测仪器和自动观测仪器。然而,随着科技的发展,自动化观测已成为观测仪器的发展趋势。自动仪器有着记录更清晰且更精确的观测数据的优势,可以减少人为误差,并直接通过计算机进行处理和分析。虽然人工观测仪器已成为一种预防突发情况的手段,但据工作人员介绍,五年来从未使用过。
地面观测是气象预报的基石之一,需要定时观测并实时发报,以提供天气分析预报所需的准确观测数据。地面气象观测项目包括气温、湿度、温度、降水量、蒸发、日照、风向、风速、气压、云量、冻土、积雪、电线积冰、以及其他天气现象等。
在东龙山气象站,我们看到了许多仪器,包括漏斗接雨器、雨量筒、自动雨器、蒸发器(适用于冬季)、大型蒸发器(主要用于夏季)、日照筒、以及地面5、10、20和40厘米温度计等。这里的地面观测仪器非常齐全,实现了全套的自动化,由各种传感器自动采集各种数据,并经过处理系统后送至显示终端。自动气象观测系统是一种能够自动观测和存储气象观测数据的设备。自动气象观测项目包括气压、温度、湿度、风向、风速、雨量等。数据采集频率较高,每分钟采集并存储一组数据。
总结
在这两天的实习中,我受益匪浅,十分感谢老师和气象台站的工作人员。通过这次实习,我学到了许多气象知识,并深刻体验到了气象工作者的艰辛。我意识到了气象工作的重要性和误报所带来的严重后果。作为一个气象工作者,必须保持足够的耐心、细心和严谨科学的态度。气象预报员还需要拥有丰富的知识和预报经验。通过亲身经历,我不得不尊敬这份工作,佩服那些在巨大压力下工作的人们。这次实习激励我更加努力、认真和严谨地学习。