天氣圖
概述
天氣圖(weather chart; synoptic chart)是指在天氣圖底圖上(填有各城市、測站的位置以及主要的河流、湖泊、山脈等地理標(biāo)志),把同一時刻各地氣象站觀測到的天氣實況以相應(yīng)的數(shù)字或符號填寫在天氣圖底圖上,并描繪出等值線、定出天氣系統(tǒng)、標(biāo)出降水、大風(fēng)等天氣區(qū)而成。氣象科技人員根據(jù)天氣分析原理和方法進(jìn)行分析,從而揭示主要的天氣系統(tǒng),天氣現(xiàn)象的分布特征和相互的關(guān)系。
天氣圖是反映一定時刻廣大地區(qū)的天氣實況或天氣形勢的圖。如地面天氣圖、高空天氣圖、雨量圖等等。 它是綜合分析、預(yù)測未來天氣變化的主要工具。
簡介
1820年,德國H.W.布蘭德斯將過去各地的氣壓和風(fēng)的同時間觀測記錄填入地圖,繪制了世界上第一張?zhí)鞖鈭D。1851 年,英國J.格萊舍在英國皇家博覽會上展出第一張利用電報收集各地氣象資料而繪制的地面天氣圖,是近代地面天氣圖的先驅(qū)。20世紀(jì)30年代,世界上建立高空觀測網(wǎng)之后,才有高空天氣圖。
按天氣圖圖面范圍的大小,有全球天氣圖、半球天氣圖、洲際天氣圖、國家范圍的天氣圖和區(qū)域天氣圖等。天氣圖上的氣象觀測記錄,由世界各地的氣象站用接近相同的儀器和統(tǒng)一的規(guī)范,在相同時間觀測后迅速集中而得。地面天氣圖每天繪制4次,分別用北京時間02時、08時、14時、20時(即世界時18時、00時、06時、12時)的觀測資料;高空天氣圖一天繪制兩次,用北京時間08時、20時(即世界時00時和12時)的觀測資料。
分類
天氣圖一般分為地面天氣圖、高空天氣圖和輔助圖三類。若按其性質(zhì)分類,可分為:①實況分析圖。按實際觀測記錄 繪制的天氣圖。②預(yù)報圖。根據(jù)天氣分析或數(shù)值天氣預(yù)報的結(jié)果繪制的未來24、48、72、96小時.......的天氣形勢預(yù)報圖或天氣分布預(yù)報圖。③歷史天氣圖。根據(jù)實況分析圖印刷出版的一種歷史資料。此外,根據(jù)需要有時還繪制不同時段(如旬、月、年)某氣象要素平均值分布情況的平均圖、對平均值的差值分布情況的距平圖等。
地面天氣圖
也稱地面圖。用于分析某大范圍地區(qū)某時的地面天氣系統(tǒng)和大氣狀況的圖。在此圖某氣象站的相應(yīng)位置上,用數(shù)
值或符號填寫該站某時刻的氣象要素觀測記錄。所填的氣象要素有:氣溫,露點(diǎn),風(fēng)向和風(fēng)速,海平面氣壓和3小時氣壓傾向,能見度,總云量和低云量、高云、中云和低云的云狀,低云高,現(xiàn)時天氣現(xiàn)象和過去6小時內(nèi)的天氣現(xiàn)象,過去6小時降水量,24小時降雨量及特殊天氣現(xiàn)象(如雷暴、大風(fēng)、冰雹)等。根據(jù)各站的氣壓值繪等壓線,分析出高、低氣壓系統(tǒng)的分布;根據(jù)溫度、露點(diǎn)、天氣現(xiàn)象分布,分析并確定各類鋒的位置。這種天氣圖綜合表示了某一時刻地面鋒面、氣旋、反氣旋等天氣系統(tǒng)和雷暴、降水、霧、大風(fēng)和冰雹等天氣所在的位置及其影響的范圍。
高空天氣圖
也稱高空等壓面圖或高空圖。用于分析高空天氣系統(tǒng)和大氣狀況的圖。某一等壓面的高空圖填有各探空站或測風(fēng)站在該等壓面上的位勢高度、溫度、溫度露點(diǎn)差、風(fēng)向風(fēng)速等觀測記錄。根據(jù)有關(guān)要素的數(shù)值分析等高線、等溫線并標(biāo)注各類天氣系統(tǒng)。等壓面圖上的等高線表示某一時刻該等壓面在空間的分布,反映高空低壓槽、高壓脊、切斷低壓和阻塞高壓等天氣系統(tǒng)的位置和影響的范圍。低壓槽簡稱槽,它是在同高度上,氣壓低于毗鄰三面而高于另一面的區(qū)
域,在等壓面(或等高面)圖上等高線(或等壓線)呈近似平行的V形,Λ形的低壓槽又稱倒槽。在低壓槽中,等壓線或等高線的氣旋性曲率最大的各點(diǎn)聯(lián)線即為該槽的槽線。槽線將低壓槽分為兩部分,低壓槽前進(jìn)方向的一側(cè)為“槽前”,另一側(cè)為“槽后”。一般,槽前有上升氣流,多云雨天氣;槽后有下沉氣流,多晴好天氣。高壓脊簡稱脊,它是在海拔相同的平面上,氣壓高于毗鄰三面而低于另一面的區(qū)域,在等壓面(或等高面)圖上等高線(或等壓線)呈近似平行的∩形。在高壓脊中,等壓線或等高線的反氣旋性曲率最大的各點(diǎn)聯(lián)線即為脊線。等溫線表示該等壓面上的冷暖空氣分布,它們同等高線配合,表征天氣系統(tǒng)的動力和熱力性質(zhì)。有時在圖上還繪有等風(fēng)速線或等比濕線、等溫度露點(diǎn)差線等,反映急流和濕度的空間分布。常用的有 850百帕、700百帕、500百帕、300百帕、200百帕和100百帕等壓面圖,它們的平均海拔高度分別約為1500米、3000米、5500米、9000米、12000米和16000米。還有一種高空圖稱為厚度圖,用于分析某兩等壓面間氣層的厚度。這種厚度反映該氣層平均溫度的高低,氣層厚的地區(qū)大氣較暖,反之較冷。常用的有1000百帕到 500百帕的厚度圖。這種厚度圖常疊加在500百帕或700百帕等壓面圖上,用以表示 500百帕或700百帕圖上的溫度分布。
輔助圖
有熱力學(xué)圖表、剖面圖、變量圖等。
① 熱力學(xué)圖表。根據(jù)干空氣絕熱方程和濕空氣絕熱方程制作的圖表,也稱絕熱圖表。這種圖上一般印有等壓線(縱坐標(biāo))、等溫線(橫坐標(biāo))、干絕熱線(等位溫線)、濕絕熱線(等相當(dāng)位溫線)和等飽和比濕線。將某站各高度的壓、溫、濕記錄填在圖上,可分析氣象站上空大氣穩(wěn)定度狀況或計算表征大氣溫、濕特性的各種物理量。
② 剖面圖。是用于分析氣象要素在鉛直方向的分布和大氣的動力、熱力結(jié)構(gòu)的圖。圖上填有各標(biāo)準(zhǔn)等壓面和特性層的氣溫、濕度和風(fēng)向風(fēng)速的記錄,繪有等風(fēng)速線、等溫線、等位溫線、鋒區(qū)上、下界等。它分為空間剖面圖和時間剖面圖兩種。前者用多站同時的探空資料,表示某時刻沿某方向的鉛直剖面上大氣的物理特性;后者用單站連續(xù)多次的探空資料,表示某一時段內(nèi)該站上空大氣狀況隨時間的演變情況。
③ 變量圖。又稱趨勢圖,可反映某氣象要素過去12小時或24小時變化的分布狀況。常用的有變壓(高)圖和變溫圖。較強(qiáng)的大范圍氣象要素變量區(qū),對該要素未來的變化趨勢有一定的預(yù)示性。
④ 單站圖。有用極坐標(biāo)繪制的單站高空風(fēng)圖,它可以表示測站附近的高空風(fēng)的鉛直切變強(qiáng)度等動力狀況和各層冷、暖平流的熱力狀態(tài);也有地面或高空某些要素隨時間變化和偏離正常情況的曲線圖等。
