了解气候减少灾害,未雨先绸缪

日期:2019-09-07编辑作者:现代文学

  首先,在全球大气监测网上,成千上万个地面和高空观测站、气象卫星接收站、天气雷达站等,夜以继日地观测着大气的变化,它们迅速地将观测结果传送到各个国家的气象中心,各个国家的气象中心及时将这些数据通过通信设备传送给世界气象中心。世界气象中心将这些资料汇集整编后,再转发给各个国家和地区的气象台,气象台则把这些资料加工成各种天气图,条件好的则直接显示在计算机上。气象预报员再结合其他辅助性资料,根据大气动力学和热力学理论,运用各种预报方法,做出天气预报。

  为此,一些国家的有识之士忧心忡忡,并提出了一些有效对策。如美国面对温室效应问题,1989年环境保护部制定了一系列计划,这些计划包括:

  对于雪天,人们似乎总是抱有盼望的态度。那纷纷扬扬的鹅毛大雪是多么令人心旷神怡、爽心悦目啊!

  1995年6月中旬后期,副热带高压急剧北移,华南前汛期结束。从6月下旬至7月上旬长达半个月的时间内,强降雨带一直稳定在江南北部,湘、赣、浙、苏南和皖南持续出现暴雨或大暴雨,暴雨过程在半个月内竟达6次之多,黄山曾出现253毫米的日最大降水量。上述各省这半个月的降水总量一般在300~500毫米,部分地区达以600~900毫米,较常年同期偏多2至5倍,湘、赣部分地区的降水量创了建国以来的最高值。

  龙卷风的风速很大,根据计算,龙卷风的风速可达每秒100米,甚至200米、300米。龙卷风中心气压只有400百帕左右;最低的只有200百帕,而一个标准大气压是1013百帕;所以龙卷风中心气压极低,再者龙卷风从中心到边界距离只有几百米,所以四周空气向中心流动极其强烈。

  雨淞是冻雨的一种形式。它是一种白色透明或半透明的冰壳,牢牢地粘附在地面的物体上。有时候看起来,树枝上、电线上似包裹上了一层晶莹的薄冰,把世界装点得美丽缤纷。

  天气统计方法对长期预报也有一定的启发作用。例如,厄尔尼诺现象、秘鲁和厄瓜多尔沿岸的海水升温现象,与世界气候异常很有关系。在每隔2~7年后,从冬末春初开始的一年中,秘鲁附近的海水开始增温,增温时产生很大的热量使海面上空气温剧增,引起大气环流和世界天气异常。此时,一些地区发生很大的洪涝灾害,而另一些地区则出现特大的干旱;有的地方出现奇热的现象,有的地方,甚至夏季会出奇地冷。据此,我国科学家发现,我国东北地区在厄尔尼诺年冬季往往出现异常低温,如 1969、 1972年以来东北地区出现的几次大范围严重低温,有六年是厄尔尼诺年。

  “国际减灾十年”活动的宗旨是:通过一致的国际行动,来减轻诸如地震、风暴、洪水、火山喷发、蝗虫等自然灾害造成的各种损失。“国际减灾十年”这一活动同世界人民的愿望一致。因为虽然人类对自然灾害的认识在不断深化,对付自然灾害的能力在不断增强,但是毕竟各国的方法、技术、手段各不相同。因此加强国际合作,进行技术转让,提供各种援助,有助于世界各国、特别是第三世界的抗灾救灾。

  一是知识库。它是用来贮存专家知识的,并且是专家系统的核心。知识库中存放的知识数量越多,权威性越大,其性能就越好。

  1931年,长江中下游地区发生洪水,使受灾人口扩展到2800多万人,14.5万人死亡。沿江的湖北、湖南、江西、安徽、江苏等5省有205个县共5000万亩耕地被淹。

  长期天气预报也离不开统计方法,它建立于过去天气变化的基础上。不难理解,这无非是想通过过去天气变化的规律来推知未来天气演化的形势。自然,数值预报也适合于长期预报。目前,长期天气预报方法基本上是这样的:通过对一些主要的大气环流系统(如副热带高压)和下垫面状况(如海水湿度、地面温度)的分析来确定它同旱涝、冷暖等长期天气变化规律之间的关系,从而建立一种模式。这种模式有的是定性的,有的是定量的,有的是定性与定量的结合,不一而足。

  热带气旋产生于三大洋,即太平洋、印度洋、大西洋,太平洋上的最多,约占63%。在我国登陆的热带气旋主要在西太平洋我国南海海面生成,它们在全世界热带气旋中占比例最大。如 1951~1992年的 40年中,此处就产生过1178个热带气旋,每年28个,居全球八个热带气旋发生区之首。热带气旋产生的季节性比较强,主要集中于7~10月。我国从5月到10月都有热带气旋登陆,其中7、8、9三个月最多。热带气旋登陆的个数每年不定。如1971年全世界有40个,而1951年只有20个;再如我国1971年登陆的热带气旋有12个,而1951年却只有3个,两者分别相差1倍、3倍。

  三是推理系统。在数据库的帮助下,知识库的知识得以调用,然后进行逻辑推理,得出结论。

  暴雨成灾

  但是天气预报毕竟不是迷信,而是科学,对于科学就应该有科学的态度。天气预报的失误在所难免,但是气象工作者不能由此而裹足不前,灰心丧气。从气象预报的发展史来看,人类天气预报的水平愈来愈高,愈来愈准,这是不可置辩的事实。现在人类虽然还没有能力驯服天气这只脾气难以捉摸的怪兽,但是能够预报,这是大家必须首肯的事实。

  由于降水时段集中,雨量大,致使江、河、湖泊和水库的水位持续上涨,居高不下,鄱阳湖出现建国以来最大洪水,洞庭湖和长江下游干流出现建国以来第二大洪水。

  天气预报的制作过程离不开气象专家。他们或者在某一领域有特殊的专长,或者在不同领域方面有特别的宏观把握能力,但是你可能没有听说过一个叫天气预报“专家系统”的东西,它不是真正活生生的专家,而其实际能力却又类似于专家,甚至超过了专家。

  据推测,综合采用这些对策,可使全球增温率下降60%,大约可以达到每一百年上升1℃的水平。但是这些措施光靠一个国家是难以奏效的,因为只有全世界一起努力,温室效应才有可能得到控制,而不致于使二氧化碳等温室气体能在大气中从一个国家传到另一个国家。这些问题终于引起了世界各国政治家和政府决策人员的关注,最后在1992年导致了气候变化框架公约在巴西里约热内卢的签署。

  那么,天气预报究竟是怎样做出来的呢?它也像我们看到的气象节目那样轻松而简单吗?当然不是。有趣的是,当你懂得它的整个制作过程后,你甚至也可以加入到他们的活动中去。

  1995年,登革热在拉美蔓延,14万人受染,4000人死亡。

  龙卷风形成条件比较复杂,一般认为需要强烈的对流上升运动,并只有大气极不稳定时才有可能产生。龙卷风出现以春末、夏季为多,低纬地区的岛屿每年都可以见到。我国几乎每年都有龙卷风发生。但水龙卷在华南、东南沿海比较多见;陆龙卷以华中、华北较多。

  冬春连旱,春夏连旱,导致西北一些省区灾情严重。仅陕西省受旱面积就达3200万亩,210万人饮水困难。地处渭水之滨的古城西安曾一度供水紧张。

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  热带气旋并不是台风,但台风是热带气旋,中心风力要达12级(约每秒32.7米)以上。热带气旋还有另外三类,即热带低压、热带风暴、强热带风暴,其中心风力分别分为7级 (17.2米/秒)以下、 8~9级 (17.2~24.4米/秒)、 10~11级 (24.5~32.6米/秒)。我国是世界上热带气旋出现最多的国家,每年约有30个,其中台风登陆的约有7个。而平均起来,根据40多年的统计,菲律宾每年只有4.6个,日本有3.4个,美国有3.2个。形势对比并不乐观。

  我国从80年代中期就开始利用卫星对各种作物病情、长势、病虫害作了研究。如 1987年春,气象卫星云图揭示出河南省红蜘蛛、吸浆虫、白粉病等少数病虫害。1991年2月,江苏省气象局根据18号的气象卫星的遥感资料,指出受灾最严重的区域是灌南县,这为当地及时自救提供了宝贵的信息。

  气象卫星的监测水平就更高了。三十多年来,由于卫星遥感技术的运用,对热带气旋、暴雨洪水、寒潮、干旱,甚至森林火灾、病虫害的监测都获得了相当大的成功。

  长期天气预报,一般指预测一个月以上到一年以内的天气情况。但是我们知道,气候是长时期的天气情况,它反映的是某地一年或一段时期气象状况的多年特点。所以一年以上的长期天气预测,可以看作是气候预测。它主要预报某些气象要素在月、季、年相对于其气候平均状态的偏差。如这个月的气温是偏高还是偏低,今年是干旱还是雨涝,这个季节降雨量是偏多还是偏少,等等。

  不过,说龙卷风、台风对人类如何如何危险,并不表明一种观点,即一般的大风就没有危害。当风力过大过猛时,起码它对人们的间接伤害不可低估。1968年4月22日,渤海海面出现8~10级的偏北大风,使山东莱州湾海水上升,冲破海堤上100多华里,海水倒灌10多华里,造成300多人失踪。又如 1982年 3月 1日,红星 312号客轮在广东三水县河口乡遇到了强雷雨大风而翻沉,死亡200多人。还有,令人意想不到的是,当气温很低时,刮不刮风的结果是绝对不一样的。1965年7月,在挪威地区刮来的冷风,竟然割破了人的皮肤。

  我国是世界上自然灾害最多的国家之一。暴雨、台风、寒潮、暴风雪等灾害都给国家和人民带来了巨大的损失。因此我国的中期数值天气预报系统的研制极为迫切。经过科技工作者的努力,1991年我国第一代具有中等分辨率的中期数值天气预报T42L9业务系统投入使用,并开始向全国各级气象台

  (1)暴雨洪涝:

  所以说,根据这些言简意赅的谚语,你也能进行天气预报。不过,话说回来,今天的天气预报其精确度要高得多,这除了与无数探测仪器的功劳分不开之外,也离不开无数气象工作者的辛勤劳动与心血。

  酸雨是一种严重的环境问题。由于地面上的二氧化硫 (SO)和氧化氮

  干旱的成因很容易理解,以我国为例,当北方吹来的干冷空气与从南方吹来的暖湿空气交合时,自然会引起降雨。但是如果这个雨季由南向北或由北向南跳跃过快,雨季的持续时间短,而受单一气流的影响时间长,这样就会引起高温少雨的天气,时间一长就酿成了干旱。干旱有春旱、夏旱、秋旱,夏旱又分初夏旱和伏旱,也有冬春连旱、春夏连旱或夏秋连旱的现象。

  (3)回收旧废纸张、玻璃、金属,利用秸秆和垃圾作燃料,以节省能源。

  五是输出解释系统。它实现了人机对话,对推理的结论作出解释。

  热浪自8月27日始于闽北、浙南,以后逐日向西扩展。至月末,华南北部、江南、江淮以及四川东部均处在35~37℃的高温区内,进入9月高温区又扩展到了黄淮地区和汉水流域。重庆等地曾连续出现40℃以上的高温天气。

  气象专家系统是现代计算机应用科学与气象学相结合的新兴产物。它的出现显示了现代天气预报科学的新水平。目前,气象专家系统在我国已经得到了广泛的运用。一些省气象站、军队气象单位也建立了各自的气象专家系统。但是,专家系统毕竟不是人,不是专家;该系统的使用离不开人,进行逻辑推理、模拟预报员的思维,毕竟有一定的局限性。所以说,专家系统,也只是提高天气预报水平的一种方法,而不是最终的预报方式。但是,既然计算机在大气探测和天气预报的应用方面开了大门,日后,深入的研究与发展则是挡不住的趋势。我们相信,将来天气预报的自动化、现代化水平会更高,气象专家系统扮演的角色会越来越重要。

  冷冻灾害的最大受害者是农作物,它造成大面积农作物减产,甚至冻死。为此,人们还把低温的冷冻形象地分为“倒春寒”、“寒露风”。1976年3月下旬至4月上旬,江南广大地区出现了明显的“倒春寒”,湖南、广西、广东、江西、福建五省因为烂种而损失3.5亿公斤种子,占播种量的1/3。

  气象灾害是自然灾害中影响范围最广、出现频率次数最多、造成损失最大的灾害。气象灾害种类很多,说法不一,有人根据气象灾害形成的原因、性质以及对人类生命财产的危害程度,把它分成七大类17种,比较细致。这里挑几种比较常见的天气灾害略加叙述:

  在全球范围内,每年都有不同程度的洪水发生,1995年更是屡见不鲜,连续不断,而且范围大,灾害重

  (6)停止对热带雨林的滥伐。

  卫星遥感技术发展到监测植物病虫害,的确是件了不起的事。农作物的群体绿叶面积指数、生物量及叶绿素含量,能反映作物的长势,对病虫害和冻害也有不同程度的反映。据说,瑞典的科学家们曾经根据卫星图片资料,提前14天准确地预报了森林病虫害。在其没有蔓延开来时,就施加了控制。再如加纳,卫星图片还曾被作为灭煌的依据。说穿了这其实不难理解:蝗虫一般在地下排卵,而虫卵又对土壤水分有特定的要求,因而只要根据土壤温度分布的分析,就可以找出蝗虫的滋生之地。

  另外,美国还有一种 AFOS系统(Automation of FieldOperation andService),用在短期预报服务上。此系统全部实现了自动化,可以对未来两天的降水量类型、概率、风、云量、最高最低温度等天气现象作出预报。

  在东南亚,由于连续暴雨,中南半岛河流水位猛涨,红河、湄公河、湄南河流域洪水泛滥,越南170多人丧生,南部最大产粮区一片汪洋,约20多万间房屋被淹,造成严重毁坏;柬埔寨2900多公顷良田被毁,数百户无家可归;泰国的这一年是12年来洪涝灾害最为严重的一年,死亡近200人,毁坏良田50万公顷。印度尼西亚上百人死于洪水。损失最为严重的是菲律宾,洪水和台风造成约2500人死亡和失踪,无家可归者达100多万。

  我国属于季风气候,雨带由南向北移,季节性比较强,从春季开始,南北气流遭遇后,开始向北移动,一旦双方势均力敌时,形成的雨带就会徘徊在某一地区,因而形成大面积降水。如我国河南省泌阳县林庄某年8月份,三天内降下1605毫米的降水总量,是当地年平均降水量的两倍。

  暴雨频繁

  1954年,长江流域发生持续性暴雨,引起洪水,1800万人受灾,1.3万人死亡,近5000万亩农田被淹没。

  1887年,长江流域发生洪水,死亡150人;

  在雷雨天气中,常常伴有耀眼的闪电和震天动地的雷声滚过,这是一种放电现象。在大块的积雨云形成后,云的内部因为粒子碰撞等,会形成很大的电荷。当云体带有大量的负电荷时,地面物体会带上正的感应电荷,同样近地面空气中也会带上正电荷。云上的负电荷向下延伸,一旦到达地面很强的正电荷处,就会产生放电现象。放电时空气增温并膨胀,造成雷声。

  旱灾肆虐

  热带气旋产生时夹有狂风、暴雨和巨浪。它严重威胁着海上航运与作业,以及沿海地区的工农业生产和人民生命财产安全。有人经过比较作出结论,在一次灾害中造成的损失,热带气旋已经超过了地震和洪水。全球每年因热带气旋平均死亡两万人,经济损失约70亿美元。而我国,仅以1992年为例,登陆的热带气旋就有八个,其中9216号台风影响最大,浙江、广东、福建、江苏、山东等省受到很大的破坏,经济损失达70亿元以上。

  现在,气象部门积极贯彻“以防为主”的指导思想,做好监测、预报、信息传递和处理工作,为保护人民的生命财产安全服务。全国各地现有2600个气象台站业务体系,配有二百多部气象雷达,77个卫星图接收点,900个警报发射台,三千多部甚高频电话,大大地提高了对付灾害的能力。

  未来的趋势:国际合作

  气象卫星的云图可以清楚地显示台风发展过程的全貌,及其移动的趋势、路径、强度等。1981年,卫星云图准确地显示出8107号台风将向西北方向移动,纠正了其他资料预报的西行错误结论。据此,预报员作出了台风将在福建、浙江南部登陆的正确预报。再如1986年的8607号台风,由于提前72小时作出登陆广东的准确预报,使损失减少了十多亿元。气象卫星对台风的准确监测、也避免了一些机毁人亡的空运事故。如1981年8月31日,卫星云图显示出中日航线受台风的影响可能性很大,值班人员立即向有关部门建议取消次日的航班,确保了旅客的飞行安全。

  雷雨天气时,你常常看到树枝分杈状的闪电,但闪电绝非一种。一些人就见过一种球状闪电,它像一只飞舞的火球,到处乱窜,甚至会发生爆炸。这种球状闪电常常呈红色或桔黄色,飞行时带有劈里啪啦的声音。科学家们推测,它可能是一种带有高温和巨大能量的等离子体,即气体分子电离后的混合态。球状闪电的破坏性不容忽视。1994年4月11日,在河南省省城县黄柏山小学发生了球状闪电伤害事件,当场造成13名儿童休克,附近的工人昏倒,全校125名师生受到不同程度的伤害。

  气象减灾

  天气预报看起来神乎其神,说下雨就下雨,说刮风就刮风,其实你也能预报。多少年来,世界各国劳动人民总结了丰富的预报经验,像一些谚语就反映了这点。

  美洲新年的钟声刚刚敲过,隆冬季节多雨的美国加利福尼亚州遇到了连续9天的暴雨,出现了近10年来最严重的洪水;3月再次遭受洪水的袭击,损失20多亿美元,为本世纪以来加州范围最广、损失最大的洪涝灾害。在美国南部和中部,5月份暴发的洪水也造成了近40亿美元的损失。6月,加拿大西南部的艾伯塔南部因暴雨和落基山融雪,河水高出正常水位9.8米,造成该地近百年来最严重的洪灾。南美洲巴西的圣保罗和萨尔瓦多也先后因暴雨洪水引发泥石流和山体滑坡,淹没了附近居民聚集区,数十人死亡。哥伦比亚暴雨引起塌方,至少造成10人死亡。

  这个公约的谈判过程充满了妥协与斗争。西欧国家由于核能和水能使用比例很大,建议“到2000年发达国家应把温室气体总排放量降到1990的水平,而且到2005年再降低20%”。但美国却极力反对。因为美国对此要付出数万亿美元的巨额资金用于改造能源结构。

  再看看酸雨。联合国环境计划署 (UNEP)等许多国际性机构和研究机关发出警告:酸雨已成为本世纪内最大的环境问题之一。从本世纪60年代北欧开始出现酸雨以来,现在已经扩展到欧洲、北美洲,以及日本、中国、印度、巴西等发展国家。

  由此可以看出制作天气预报的程序并不难。不过,在一些具体制作方法上却不容易。下面分别对几处预报方法扼要谈谈。

  在雷雨天气中,常常伴有耀眼的闪电和震天动地的雷声滚过,这是一种放电现象。在大块的积雨云形成后,云的内部因为粒子碰撞等原因,会形成很大的电荷。当云体带有大量的负电荷时,地面物体会带上正的感应电荷,同样,近地面空气中也会带上正电荷。云上的负电荷向下延伸,一旦到达地面很强的正电荷处,就会产生放电现象。放电时空气增温并膨胀,造成雷声。

  可怕的“天”灾

  但是减灾是一项十分复杂的社会系统工程。它涉及到灾情所致的方方面面。减灾,从整个过程来看,它包括监测、预报、信息传输、防御和治理、抗灾、救灾等等环节;按阶段来分有灾前防、灾中抗和灾后救。气象灾害是自然灾害中重要的一部分,利用气象技术减灾,如前面所述的监测、预报等,在这之中担负着首当其冲的重要责任。在我国,各种气象监测站网星罗棋布,监测和预警系统初具规模,但是,我国作为世界自然灾害最严重的国家之一,任重道远,比起一些发达国家来,由于人力、物力、科学水平等原因,我国仍存在着一定的差距。

  接下来说统计预报方法。统计方法就是根据过去已经掌握的资料,来研究天气本身的规律,进而预报未来可能出现的天气变化。统计预报由于撇开了背后形成天气现象的原因,可以说是“就事论事”,所以有其致命的弱点,但气象学家们引进了天气学进行分析,即把因果机制运用上来,也就形成了天气统计方法。

  暴雨洪水造成的灾情是惨重的。仅湘、赣两省就有173个县、市受灾,380余万人一度被洪水围困,650人死亡,房屋倒塌,企业停产,农田被淹,铁路中断,两省的直接经济损失达330多亿元。

  天气预报就是预报,它只是对未来天气现象的一种预测性描述,并不等于将来的真实情况。我们所得出的天气形势分析,与天气的发展变化也并非是一一对应的关系。这一切都表明了预报的性质特点:它本身就具有不定性。我们所做的一切,只能是尽可能地提高预报水平,尽可能地接近将来天气的真实状况;人们永远办不到,也不可能完完全全、一蹴而就地实现没有任何疏漏,没有任何错误的100%的预报。

  热浪横行

  天气预报根据预测的内容不同,可以分为一般性天气预报和灾害性天气预报。前者就是我们每天可以听到的有关阴、睛、雨、雪、风向、风力、最高最低温度等气象内容的预报。后者又叫警报,只关注台风、寒潮、霜冻等等。

  大雾,是贴近地面大气层中的水汽凝结或凝华而形成的微小水滴或冰晶。雾分平流雾和辐射雾两种。辐射雾,由白天蒸发的水汽在晚上降温时产生,它一般在晴天出现;而平流雾,是由暖湿空气在推移过程中,遇冷而形成,它在一天的任何时候都可以形成。

  中期数值天气预报是随着大气探测、计算机和通信技术及气象科学发展起来的。由于一些灾害性天气均为中期天气过程,所以从70年代以来,世界上一些发达国家都加强了对时效为 10天左右的数值天气预报的研究和试验工作。

  热带气旋产生时夹有狂风、暴雨和巨浪。它严重威胁着海上航运与作业,以及沿海地区的工农业生产和人民生命财产安全。有人经过比较作出结论,在一次灾害中造成的损失,热带气旋已经超过了地震和洪水。全球每年因热带气旋平均死亡2万人,经济损失约 70亿美元。而我国,仅以 1992年为例,登陆的热带气旋就有8个,其中9216号台风影响最大,浙江、广东、福建、江苏、山东等省受到很大的破坏,经济损失达70亿元以上。

  二是数据库。它贮存有各种必需的资料,以及系统推理的一些数据。

  它是一种强大的对流空气涡旋。一般发生在西北太平洋和南海热带海洋区。它的风力比较大,中心附近风力最高可达12级以上,影响范围也比较广,可达几万平方公里。热带气旋的产生需要很大的能量,有些科学家认为这些能量是通过水汽凝结后释放出来的。也正因为如此,热带气旋发生时,常常伴有暴雨。

  寒潮入侵我国有西、中、东三条路线,它们都从北冰洋出发,有的从新疆过来,有的路过蒙古人民共和国,有的扫过我国东北地区,最后都经东南沿海到达南海和太平洋。

  亚洲是每年全球洪水发生最多的地区,1995年尤为频繁。

  雨淞的形成过程很怪,当高空的空气按垂直分布在冷、暖、冷三层时,高层的冷空若穿过暖层,冰晶马上会融化,但融化后的水滴在下降时又遭遇到了冷空气,马上变冷,再继续下落,最后粘附到贴地的各种物体上,形成冰壳。可别以为好看,那电线上的冰壳破坏作用很大,弄不好就会让电线折断,到时电信中断可就麻烦大了。

  热带气旋中台风势力最猛,份量最大。在中低纬地区的海面上,海水温度高达30℃时,表层水份要大量蒸发,使空气变得暖湿,如果存在一个低压中心,就会产生辐合上升,形成涡旋。如果涡旋释放的能量能保存得好时,台风就开始渐趋成形,当风力、降水达到一定程度时,就发展成了台风。一个成熟的台风在一天内可降下几百亿吨的水,据称,由水汽凝结放出的潜热能,相当于几十万颗1945年在日本广岛投下的原子弹能量。

  (NO)被大量地排放在空中,经过水汽凝结后,形成带有硫酸(HSO)和硝

  “国际减灾十年”活动能够调动各种积极因素,推进世界减灾活动的开展。我们知道,国家是有国界的,但自然灾害是没国界的,气象灾害更是如此。据有关资料表明,全球每年发生10万个风暴,一万多次洪水,数千次飓风等;如果,将全球的力量有效地集中起来,那么,全世界对气象灾害的活动规律的认识将会深化,对灾害的监测预报能力也会增强。

  发生暴雨时,降雨量集中,降水强度大,特别是有时候在短短的几天时间里,可能会降下达到或超过一年的平均降雨量,于是洪涝灾害就发生了。

  冰雹一般出现在春季和春夏之交。有时候,冰雹在形成过程中可能会遇到昆虫,一不小心,这些昆虫会被卷入冰雹之中,充满了冰雹核,于是一层一层的冰壳就把小虫子包裹起来。1979年4月25日,在湖北江陵县普济、滩桥的一些地方就发现了包有小虫子的冰雹。千万别以为是神在作怪,它不过是自然现象而已。

  1993年,美国西南部汗塔病毒暴发,近百人感染,45人死亡;

  发生暴雨时,降雨量集中,降水强度大,特别是有时候在短短的几天时间里,可能会降下达到或超过一年的平均降雨量,于是洪涝灾害就发生了。

  (2)干旱:

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  我国的洪涝灾害比较多,有人进行过不完全统计,从公元206年到1949年的二千多年间,我国就发生了大水灾一千多次。解放后,水灾仍很频繁,从1951年到1988年,我国平均每年发生洪涝5.8次。巨大的洪涝灾害,给人民的生命财产造成了无法估量的损失,例如:

  龙卷风的是大气中最强烈的一种涡旋现象。它的外形看起来像一个猛烈旋转的圆形空气柱,上大下小,从浓积云或积雨云中伸向地面或水中,其空气猛烈地旋转着,颜色有乳白、灰色、黑色等。远远看去,它好似一个巨大的大象鼻子在空中舞动。龙卷风发生在陆地时,人们叫它陆龙卷;当它在江、湖、海的上空出现时,人们称之为水龙卷。当水龙卷出现时,只见一条水柱升向天空,还真像是一条青龙在吸水呢!

  (1)暴雨洪涝:

  雷雨天气时,你常常看到树枝分权状的闪电,但闪电绝非一种。一些人就见过一种球状闪电,它像一只飞舞的火球,到处乱窜,甚至会发生爆炸。这种球状闪电常常呈红色或桔黄色,飞行时带有噼里啪啦的声音。科学家们推测,它可能是一种带有高温和巨大能量的等离子体,即气体分子电离后的混合态。球状闪电的破坏性不容忽视。1994年4月11日,在河南省省城县黄柏山小学发生了球状闪电伤害事件,当场造成13名儿童休克,附近的工人昏倒,全校125名师生受到不同程度的伤害。

  据推测,综合采用这些对策,可使全球增温率下降60%,大约可以达到每一百年上升 1℃的水平。但是这些措施光靠一个国家是难以奏效的,因为只有全世界一起努力,温室效应才有可能得到控制,而不致于使二氧化碳等温室气体能在大气中从一个国家传到另一个国家。这些问题终于引起了世界各国政治家和政府决策人员的关注,最后在1992年导致了气候变化框架公约在巴西里约热内卢的签署。

  我国近几年来,气象事业的发展与成绩不容忽视。国家每年用于气象事业的投入与取得减灾增收经济效益比为1∶20。同时,因为减灾科技的发展,灾害所造成的人员伤亡大为减少。如1991年特大洪涝造成730人死亡,比历史上同样灾害造成的死亡人数少3~4倍。

  对寒潮等冻害的监测,卫星也表现得得心应手。气象卫星通过红外云图资料,能获得寒潮移动的方向和进程。美国就据此为南部佛罗里达州柑桔园的种植提供了大量有实用价值的信息。据估计,该州光柑桔种植一年就可以节省4500万美元。

  雷电风雹包括大风、雷雨、冰雹等。雷电风雹灾害影响的范围小,但是破坏性大,常使人猝不及防。

  (5)大力推广利用太阳能。

  雷电并不是劈不死人。1993年南斯拉夫的一个足球场上,雷电当场就劈死一名叫巴尼奇的运动员;而且动物也常常未能幸免于难。在1992年,美国一个农场中曾有12头牛同时在一棵树下因雷击而倒毙。

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  1963年,河北地区降下特大暴雨,造成农田6600万亩被洪水吞没,直接经济损失达60多亿元。

  再看看酸雨。联合国环境计划署 (UNEP)等许多国际性机构和研究机关发出警告:酸雨已成为本世纪内最大的环境问题之一。从本世纪60年代北欧开始出现酸雨以来,现在已经扩展到欧洲、北美洲,以及日本、中国、印度、巴西等发展中国家。

  可怕的“天灾”

  再次就是预报工具有局限性。我们的各种气象仪器并不是完美无瑕的。它们所获取的值也只是近似的,不能说没有误差。我们的一些预报方法,如数值预报模式,其使用的微分方程本身只是一种形式,在解方程时需要简化,又免不了带上一定的误差。这些误差或大或小、或多或少地影响了天气预报的准确性。而且,我们的气象资料在传送过程中,有时可能会出现错误。1976年7月31日,美国丹佛发生洪水灾害时,丹佛气象预报台的雷达信息通过电话传送时出了故障,导致了139人在这场洪水中丧生,一直到洪水结束时,气象台才发布洪暴警报。

  龙卷风形成条件比较复杂,一般认为需要强烈的对流上升运动,并只有大气极不稳定时才有可能产生。龙卷风出现以春末夏季为多,低纬地区的岛屿每年都可以见到。我国月乎每年都有龙卷风发生。但水龙卷在华南、东南沿海比较多见;陆龙卷以华中、华北较多。

  不过,我国近几年来,气象事业的发展与成绩不容忽视。国家每年用于气象事业的投入与取得减灾增收经济效益比为 1∶20。同时,因为减灾科技的发展,灾害所造成的人员伤亡大为减少。如 1991年特大洪涝死亡730人,比历史上同样灾害造成的死亡人数少3~4倍。

  对寒潮等冻害的监测,卫星也表现得得心应手。气象卫星通过红外云图资料,能获得寒潮移动的方向和进程。美国就据此为南部佛罗里达州柑桔园的种植提供了大量有实用价值的信息。据估计,该州光柑桔种植一年就可以节省4500万美元。

  当然,龙卷风在搞那些令人捉摸不定的把戏时,对人们也造成了很大的危害。1956年9月24日,一个巨大的龙卷风把上海浦东江边的一个11万公斤重、比三层楼还高的大储油罐卷到了高空,再把它摔到120米以外的地方,造成油罐里面正在作业的工人伤亡。而更大的灾害则是龙卷风对全国地区的肆虐。如 1972年4月 16日~24日,全国 17个省、自治区、直辖市的300多个县、市发生了冰雹大风,部分地区出现了龙卷风,它们使200万亩农田受害,房屋50万间倒塌,121人死亡,1800人受伤。

  (6)停止对热带雨林的滥伐。

  热带气旋中台风势力最猛,份量最大。在中低纬地区的海面上,海水温度高达30℃时,表层水份要大量蒸发,使空气变得暖湿,如果存在一个低压中心,就会产生辐合上升,形成涡旋。如果涡旋释放的能量能保存得好时,台风就开始渐趋成形,当风力、降水达到一定程度时,就发展成了台风。一个成熟的台风在一天内可降下几百亿吨的水,据称由水汽凝结放出的潜热能,相当于几十万颗1945年在日本广岛投下的原子弹能量。

  该公约认为,最终目标是将大气温室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上。它的第三条原则认为,过去和现在所增加的温室气体主要源自发达国家,因此它们对全球气候变化负有主要责任,所以应该率先采取行动。

  此外还有一种黑色闪电,它常常在雷雨期间出现在树上、屋顶上、金属表面上,很容易爆炸。 1974年6月 23日,前苏联天文学家B·契尔诺夫就亲眼见过一个飞快滚动的黑色闪电。科学家们说,黑色闪电是由粒子会聚形成的气溶胶聚物放出来的,它的危险性也不容忽视。

  洪水泛滥

  关于长期天气预报方法,特别是进行气候预报方法,目前并不理想,但长期天气预报并非不可能。本世纪二、三十年代,英国气象学家瓦克根据大气活动中心与世界天气的关系进行过长期天气预报。几乎在同一时期,前苏联气象学家莫尔坦诺夫斯基也以北极极地气团 (气团指一些基本属性与性质比较均匀的大范围空气)的动向为根据,做过区域性长期预报和一般性季节预报。三、四十年代,还有不少气象学家,如德国的保尔,还用过周期性方法进行了长期预报。

  7月中旬,美国中西部和东部受1980年以来最严重的热浪袭击,许多地方温度高达历史记录,芝加哥13日气温高达41℃,酷热天气使得700多人死亡,经济损失也很严重。

  冰雹一般出现在春季和春夏之交。有时候,冰雹在形成过程中可能会遇到昆虫,一不小心,这些昆虫会被卷入冰雹之中,充当了冰雹核,于是一层一层的冰壳就把小虫子包裹起来。1979年4月25日,在湖北江陵县普济、滩桥的一些地方就发现了包有小虫子的冰雹。千万别以为是神在作怪,它不过是大自然现象而已。

  朝鲜8月份受到近百年未遇的巨大洪水袭击。520多万人被困,68人死已,据报道,经济损失达150亿美元。雨季到来之前,孟加拉和印度等国已多次受热带气旋袭击。其中盂加拉国的洪涝是1988年来最严重的,全国有一半地区、700万人处于洪水的威胁中,500多人死亡或失踪。

  有时候可能有根据不同的方法得出不同的预报,乃至相反结论的情况;抑或碰到非常时期,如举办大型运动会,或者可能会涉及到灾害性天气时,气象台会招集各个气象专家进行集体讨论,最后得出比较一致的意见。为了保证天气预报的准确性,一些气象站还会与附近气象台进行气象信息的交流活动。

  未来的国际合作

  有人还进行过统计,从建国到90年代初,我国每年平均仍有1.2亿亩农田被洪水淹没,其中6000万亩农田减产,200万间房屋倒塌,数千人死亡。

  我国从80年代中期就开始利用卫星对各种作物病情、长势、病虫害作了研究。如1987年春,气象卫星云图揭示出河南省红蜘蛛、吸浆虫、白粉病等少数病虫害。1991年2月,江苏省气象局根据18号气象卫星的遥感资料,指出受灾最严重的区域是灌南县,这为当地及时自救提供了宝贵的信息。

  “国际减灾十年”能够调动各种积极因素,推进世界减灾活动的开展。我们知道,国家是有国界的,但自然灾害是没有国界的,气象灾害更是如此。据有关资料表明,全球每年发生10万个风暴,一万多次洪水,数千次飓风等;如果将全球的力量有效地集中起来,那么全世界对气象灾害的活动规律的认识将会深化,对灾害的监测预报能力也会增强。

  酸雨导致了湖泊中的鱼类成批地死亡,浮游生物、藻类减少。日本石弘之指出,欧洲从60年代起,湖面1公顷以上的85,000个湖泊中,有21,500个受到酸雨的影响。其中11,000种鱼类及水生昆虫骤减,2000种完全灭绝。酸雨还使一些农作物、树木的根茎受到侵蚀,不少森林死亡,农作物减少。联邦德国的一份调查表明:由于酸雨的影响,该国森林受害面积曾经在一年中上升了9.7个百分点。一些建筑物也未能脱离苦海,像印度的大理石建筑泰姬陵、雅典城亚克罗波利、我国的乐山大佛,都因为酸雨的影响,已经面目全非了。

  (6)酸雨、大雾、阴雨等:

  我国属于季风气候,雨带由南向北移,季节性比较强,从春季开始,南北气流遭遇后,开始向北移动,一旦双方势均力敌时,形成的雨带就会徘徊在某一地区,因而形成大面积降水。如我国河南省泌阳县林庄某年8月份,两天内降下1605毫米的降水总量,是当地年平均降水量的两倍。

  现在,气象部门积极贯彻“以防为主”的指导思想,做好监测、预报、信息传递和处理工作,为保护人民的生命财产安全服务。全国各地现有2600个气象台站业务体系,配有二百多部气象雷达,77个卫星图接收点,900个警报发射台,三千多部甚高频电话,大大地提高了对付灾害的能力。

  关于气候变化框架公约签署了,但能否得到实施还要看各国现实的努力。据说,欧洲共同体已经决定,增加对汽油的附加税每桶三美元用以治理气候。但是不管如何,不要说面对温室效应,就是对付气象灾害等一般性自然灾害,国际合作已是一种挡不住的趋势。

  许多人都听说过“国际减灾十年”这个名词。它的全称是“国际减轻自然灾害十年”,最初由美国地震学家、国家自然科学院院长法兰克·普功斯,在1984年的第八届世界地震工程会议上提出来的。他指出:要保障世界人民生命财产安全,可以通过政治和科学技术两条途径来实现;而科学技术这条路径就是指用最新科技成就来减轻各种自然灾害造成的损失。1982年12月,在美、日等国家联合倡议下,联合国第42届大会通过3169号决议方案,决定把1990年到2000年定名为“国际减轻自然灾害十年”。

  1995年的热带气旋季节前期,西北太平洋热带地区异常沉寂,到7月底还少有热带气旋活动。但从7月底起南海海面却经常波滔汹涌,热带风暴频频发生,而且不时光临华南沿海地区。

  据说,计算机模拟技术可以预报两周以内的天气。有意思的是,有人认为,要想提高局部天气观测水平,必须发动家庭计算机,并且有几家私人信息网已被列入了国家天气局的天气方案中。未来的预报真正如何,我们满怀美好的希望。

  干旱带来的损失并不亚于洪涝。有人进行过统计发现,从1950年到1980年,我国平均每年旱灾面积就达30,321万亩,约占全国各种气象灾害总面积的60%,如比较严重的1959、1960、1961、1978年,我国受旱面积分别达50,710、57,187、56,770和50,860万亩,每年损失的粮食均在1,000万吨以上,其中1959年因干旱损失了约2,000万吨粮食。干旱还会引起人畜死亡。如192O年,陕西、河南、山西、山东、河北等5省大旱,死亡人数达50万。

  大雾,是贴近地面大气层中的水汽凝结或凝华而形成的微小水滴或冰晶。雾分平流雾和辐射雾两种。辐射雾,由白天蒸发的水汽在晚上降温时产生,它一般在晴天出现;而平流雾,是由暖湿空气在推移过程中,遇冷而形成,它在一天的任何时候都可以形成。

  南亚每年有一个热季,时有热浪天气出现。但是1995年的热浪持续时间长,从4月下旬至6月中旬近2个月里,整个南亚饱尝着热浪之苦。印度北部不少地区高温曾达50℃左右,首都新德里达46℃;巴基斯坦中南部达50℃,南部的贾科巴巴德达53℃;孟加拉、尼泊尔也受到热浪的危害,南亚约有近700人在酷热中死去。高温伴随着干旱,农作物受到了严重损失。

  热带气旋产生于三大洋,即太平洋、印度洋、大西洋,太平洋上的最多,约占63%。在我国登陆的热带气旋主要在西太平洋我国南海海面生成,它们在全世界热带气旋中占比例最大。如 1951年~1992年的40年中,此处就产生过1178个热带气旋,每年28个,居全球八个热带气旋发生区之首。热带气旋产生的季节性比较强,主要集中于7~10月。我国从5月到 10月都有热带气旋登陆,其中 7、 8、 9三个月最多。热带气旋登陆的个数每年不定。如 1971年全世界有40个,而1951年只有20个;再如我国1971年登陆的热带气旋有12个,而1951年却只有三个,两者分别相差一倍、三倍。

  (2)对所有矿物燃料消费者征收二氧化碳排放税。

  比如说美国国家灾害报警系统就很完善。美国政府在五十多个州设立了350个电台,每个广播范围为70公里,这种报警系统已经覆盖了全国人口的百分之九十五。为了提高灾害预报水平,每个预报台都能接收覆盖美国及邻近区域的同步气象卫星云图图片,处理各地气象中心电传的天气资料,再用电子计算机进行数据预报。

  当然,龙卷风在搞那些令人捉摸不定的把戏时,对人们也造成了很大的危害。1956年9月24日,一个巨大的龙卷风把上海浦东江边的一个11万公斤重、比三层楼还高的大储油罐卷到了高空,再把它摔到120米以外的地方,造成油罐里面正在作业的工人伤亡。而更大的灾害则是龙卷风对全国地区的肆虐。如1972年4月16日~24日,全国 17个省、自治区、直辖市的300多个县、市发生了冰雹大风,部分地区出现了龙卷风,它们使200万亩农田受害,房屋50万间倒塌,121人死亡,1800人受伤。

  人们常常用“洪水猛兽”来形容恐怖可怕的骇人事件。但是猛兽同洪水相比,只能算是小巫见大巫。把那些频繁的自然灾害罗列起来,洪水就显得太不起眼了。我们来看看1995年的世界气象灾害。

  该公约的第四条第一款要求,所有缔约国应向缔约方会议提供关于二氧化碳等所有温室气体人为排放和清除的国家清单;第二款要求缔约国要制定国家政策,确保温室气体人为排放量降到1990年水平;第三款要求发达国家缔约方提供资金,等等。

  形成霜冻的原因有三个。一是发生大寒潮时,冷空气席卷的地区会剧烈降温,这叫平流霜冻;第二种是辐射霜冻。在晴朗无风的夜晚,由于地表或作物强烈地向外辐射散热冷却时,霜冻随之而生;第三种叫平流辐射霜冻,它要在既有冷空气,又有地表散热作用时才发生。这三种霜冻,第一种持续时间达三、四天,在南方地区危害很大。

  对于雪天,人们似乎总是抱有盼望的态度。那纷纷扬扬的鹅毛大雪是多么令人心旷神怡、爽心悦目啊!

  这些谚语有的是关于测短时天气的,如“朝霞不出门,晚霞行千里”,是大家再熟不过的例子。有意思的是,美国还有一个与此类似的谚语,叫“傍晚天空红,水手乐无穷。”归纳起来,古代谚语可以分四类,一是看云识天气的,如“天上钩钩云,地上雨淋淋”;一是看风识天气的,如“南风吹到底,北风来还礼”;一是看光识天气的,如“东虹日头西虹雨”;最后是看物象识天气的,如“燕子高飞晴无云,燕子低飞雨来到”等。

  但是在气象方面的合作还不能只局限于气象灾害。不管是从眼前来说,还是从未来的角度着眼;不管是从目前世界环境问题的角度来看,还是从日后的世界气候变化去讲,人类都应该认识到其形势的严峻性。

  另外还有因为气候变化、人类人为因素影响导致的一些新环境问题,如臭氧耗竭、森林资源减少、生物物种灭绝、土地沙漠化、淡水资源不足、水污染加重、海洋环境恶化、有毒化学品危险废物剧增等,而这些也反过来影响了天气和气候的变化。

  (2)干旱:

  气象卫星的云图可以清楚地显示台风发展过程的全貌,及其移动的趋势、路径、速度、强度等。1981年,卫星云图准确地显示出8107号台风将向西北方面移动,纠正了其他资料预报的西行错误结论。据此,预报员作出了台风将在福建、浙江南部登陆的正确预报。再如1986年的 86O7号台风,由于提前72小时作出登陆广东的准确预报,使损失减少了十多亿元。气象卫星对台风的准确监测、也避免了一些机毁人亡的空运事故。如 1981年8月 31日,卫星云图显示出中日航线受台风的影响可能性很大,值班人员立即向有关部门建议取消次日的航班,确保了旅客的飞行安全。

  (3)热带气旋:

  为了提高探测的精度,气象学家把大气层分得更细,约有16层,是以前的两倍多,每层网络间距为84.45公里。在实验中,气象中心从气象卫星那儿收到可见光图象和红外图象,每过五分钟可以得到一次信息。另外新式多普勒雷达站、各层地面观测网都将测得的各高度气象数据输给中心。每隔20分钟,一个叫辐射廓线仪的装置还会传来不同高度的温度、湿度数据。大量的计算机气象模式得以建立,不同的气象信息被输入进去进行模拟。

  这个公允的谈判过程充满了妥协与斗争。西欧国家由于核能和水能使用比例很大,建议“到2000年发达国家应把温室气体总排放量降到1990的水平,而且到2005年再降低20%”。但美国却极力反对。因为美国对此要付出数万亿美元的巨额资金用于改造能源结构。

  天气预报一般愈短愈准,中期、长期天气预报目前并不完善,这方面的研究工作仍在开展。一般性天气预报现在发挥的作用不小,灾害性天气预报的水平当前已经大为提高。以后的天气预报水平会更高,特别是中长期天气预报相对水平会有提高。农业气象预报对农业的指导作用会更明显有效。

  高出常年同期平均值4~5℃的罕见高温,加重了一些地区的干旱。9月上旬末,伴随着较强冷空气南下,副热带高压急剧南退,“秋老虎”天气才宣告结束。

  1915年,珠江流域发生洪水,死亡10万人;

  1915年,珠江流域发生洪水,死亡10万人;

  (1)用燃烧更为干净的燃料如甲烷等代替汽油,降低汽车的二氧化碳排放量;广泛采用公共交通运输,限定所有新车最低燃料利用率为每加仑 80公里,最终用电动车辆代替。

  1993年,美国西南部汗塔病毒暴发,近百人感染,45人死亡;

  雷电风雹包括大风、雷雨、冰雹等。雷电风雹灾害影响的范围小,但是破坏性大,常使人猝不及防。

  寒潮入侵我国有西、中、东三条路线,它们都从北冰洋出发,西路从新疆过来,中路路过蒙古人民共和国,东路扫过我国东北地区,最后都经东南沿海到达南海和太平洋。

  干旱和洪涝相反,它表现为久晴少雨,连续高温。由于干旱时土壤水分蒸发后得不到及时补充,农作物因缺水、枯萎而减产;严重时,当地的工农业用水、生活用水也会受到威胁。另外,干旱时气温高、空气湿度小,很容易引起火灾。

  大雾的危害不仅仅限于使交通受阻,如我国华北地区曾出现的一次罕见大雾,破坏了高压输电线路的瓷瓶绝缘,造成大面积断电事故。而酸雾的出现,更叫人触目惊心,1952年12月5日,伦敦地区发生了硫酸雾,雾中二氧化硫浓度积聚越来越高,这种状况一直持续了三天,直到12月8日才结束。这次大雾使近4000人死亡。

  气象为我们减灾

  1995年另一个肆虐全球的灾害是热浪。

  该公约认为,最终目标是将大气温室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上。它的第三条原则认为,过去和现在所增加的温室气体主要源自发达国家,因此它们对全球气候变化负有主要责任,所以应该率先采取行动。

  (5)冷冻:

  再说数值预报方法。数值预报的产生与高等数学的关系很密切。当气象学家们把大气运动规律用微分方程表示出来时,实际上就是建立了一种数学模型。数值预报是由气象要素场在某一时刻的状态,通过数学计算得出气象要素在这一时刻的变率。数值预报模式,就是大气情况的数学模型,这种模型数目很大,准确率大小不一。

  汛期的气象灾害

  其次是因为天气现象本身的原因。天气现象发生的面广,局部地区有的持续时间又短;而且地球表面不同地区、不同高度的差异性大,反映在天气现象上,就出现了更复杂的情况。天气现象变幻莫测,令人捉摸不定,我们只能大体地、有代表性地把握不同天气形势,根据获得的很有限的气象资料进行预报。

  气象卫星也能监测暴雨。在卫星云图上,一个个密集的白亮云区就是暴雨。1983年7月下旬,汉江上游水位猛涨,气象工作者根据云图反映,多次作出正确预报,有关领导在暴雨滂沱的7月31日做出了撤离陕西安康城居民的果断决定,大大地减少了人员伤亡。

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