氣象信息講解歡迎參加氣象信息講解課程！本課程將系統(tǒng)地介紹氣象學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、觀測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理、預(yù)報(bào)方法以及各類氣象信息服務(wù)。通過(guò)學(xué)習(xí)，您將了解氣象信息如何被收集、處理、分析和應(yīng)用到各行各業(yè)。無(wú)論您是氣象愛好者、專業(yè)學(xué)習(xí)者還是相關(guān)行業(yè)工作者，這門課程都將幫助您掌握解讀氣象信息的基本技能，增強(qiáng)對(duì)天氣變化的認(rèn)識(shí)，提高應(yīng)對(duì)氣象災(zāi)害的能力。讓我們一起探索氣象世界的奧秘，了解大氣中的各種現(xiàn)象，以及人類如何利用先進(jìn)技術(shù)預(yù)測(cè)未來(lái)天氣變化！氣象學(xué)簡(jiǎn)介學(xué)科定義氣象學(xué)是研究地球大氣中各種物理和化學(xué)現(xiàn)象的科學(xué)，主要研究大氣層中的結(jié)構(gòu)、特性、演變規(guī)律及其與地表相互作用的科學(xué)。研究范圍包括大氣的組成、結(jié)構(gòu)、熱力學(xué)過(guò)程、動(dòng)力學(xué)過(guò)程以及大氣中的各種天氣現(xiàn)象，如云、雨、雪、風(fēng)暴等。重要意義氣象學(xué)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天、海洋運(yùn)輸、城市規(guī)劃、災(zāi)害預(yù)防等諸多領(lǐng)域具有深遠(yuǎn)影響，是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。氣象學(xué)的發(fā)展歷程可追溯到古代，從最初的天象觀察到現(xiàn)代的衛(wèi)星遙感和數(shù)值模擬，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的技術(shù)演進(jìn)。氣象信息對(duì)人類生產(chǎn)生活的影響無(wú)處不在，合理利用氣象信息可以提高生產(chǎn)效率，減少自然災(zāi)害造成的損失。大氣圈基礎(chǔ)熱層（80-700公里）溫度隨高度增加而上升中間層（50-80公里）溫度隨高度增加而下降平流層（12-50公里）溫度隨高度增加而上升對(duì)流層（0-12公里）溫度隨高度增加而下降地球大氣的起源可追溯到地球形成初期，經(jīng)過(guò)數(shù)十億年的演化，形成了現(xiàn)在的大氣環(huán)境。現(xiàn)代大氣主要由氮?dú)猓?8%）、氧氣（21%）和其他微量氣體組成，如二氧化碳、氬氣等。這種大氣組成對(duì)地球環(huán)境至關(guān)重要，它不僅提供了生物賴以生存的氧氣，還能吸收有害的宇宙射線和紫外線，同時(shí)通過(guò)溫室效應(yīng)維持適宜的地表溫度。氣象要素概述溫度表示大氣冷熱程度的物理量，是氣象觀測(cè)的核心要素之一。降水包括雨、雪、冰雹等形式，是水循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。濕度表示空氣中水汽含量的多少，影響人體舒適度和天氣變化。氣壓?jiǎn)挝幻娣e上所受大氣壓強(qiáng)，是形成風(fēng)和天氣系統(tǒng)的重要因素。風(fēng)空氣水平流動(dòng)現(xiàn)象，由氣壓差異引起，影響天氣變化和污染物擴(kuò)散。這些基本氣象要素相互影響、相互作用，共同構(gòu)成了復(fù)雜多變的大氣狀態(tài)。通過(guò)對(duì)這些要素的系統(tǒng)觀測(cè)，氣象專家能夠分析當(dāng)前天氣狀況，并對(duì)未來(lái)天氣趨勢(shì)做出預(yù)測(cè)。現(xiàn)代氣象觀測(cè)采用自動(dòng)化設(shè)備和先進(jìn)傳感器，全天候不間斷收集這些基本要素?cái)?shù)據(jù)，為天氣預(yù)報(bào)和氣候研究提供科學(xué)依據(jù)。溫度的定義及變化溫度測(cè)量溫度是表示物體冷熱程度的物理量，常用攝氏度（℃）、華氏度（℉）和開爾文（K）三種單位。在中國(guó)和大多數(shù)國(guó)家使用攝氏度作為日常溫度單位。常用的溫度測(cè)量?jī)x器包括：水銀溫度計(jì)：利用水銀熱脹冷縮原理電子溫度計(jì)：利用熱敏電阻原理紅外測(cè)溫儀：測(cè)量物體發(fā)射的紅外輻射溫度變化規(guī)律溫度變化主要表現(xiàn)為日變化和年變化兩種周期性變化模式：日變化：一般在日出后2-3小時(shí)溫度開始快速上升，午后達(dá)到最高，日落后逐漸下降，日出前達(dá)到最低年變化：北半球通常7-8月氣溫最高，1-2月氣溫最低；南半球則相反影響溫度變化的因素包括緯度、海陸位置、地形、下墊面類型、氣流輸送等。溫度是氣象觀測(cè)中最基礎(chǔ)也是最重要的要素之一，它不僅直接影響人類的生活舒適度，還與農(nóng)作物生長(zhǎng)、能源消耗、交通運(yùn)輸?shù)让芮邢嚓P(guān)。準(zhǔn)確掌握溫度變化規(guī)律，有助于做好相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)安排和日常生活規(guī)劃。降水種類雨當(dāng)溫度高于0℃時(shí)，大氣中的水汽凝結(jié)成水滴并降落至地面。根據(jù)強(qiáng)度和形成條件，又可分為毛毛雨、陣雨、暴雨等不同類型。雪當(dāng)溫度低于0℃時(shí)，水汽直接凝華成雪花降落。雪的形成需要足夠的水汽和適宜的溫度條件，雪花結(jié)晶形態(tài)各異且十分精美。冰雹在強(qiáng)對(duì)流天氣條件下，水滴在空中反復(fù)上升下降，不斷凍結(jié)增大形成的固態(tài)降水。冰雹通常伴隨雷暴天氣出現(xiàn)，對(duì)農(nóng)作物危害嚴(yán)重。除了主要的降水形式外，還有露、霜、霧等凝結(jié)現(xiàn)象。全球年降水量分布不均，赤道附近和季風(fēng)區(qū)降水豐富，副熱帶高壓帶和極地地區(qū)降水稀少。中國(guó)降水主要受季風(fēng)影響，呈現(xiàn)"東多西少、南多北少"的分布特征。降水是水循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，也是人類賴以生存的水資源來(lái)源。準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)降水對(duì)防汛抗旱、水資源管理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等具有重要意義。濕度及其類型相對(duì)濕度空氣中實(shí)際水汽壓與同溫度下飽和水汽壓的百分比。常用百分?jǐn)?shù)表示，是日常天氣預(yù)報(bào)中最常用的濕度表示方式。相對(duì)濕度越高，表示空氣越接近飽和狀態(tài)。絕對(duì)濕度單位體積空氣中所含水汽的質(zhì)量，通常用克/立方米表示。絕對(duì)濕度直接反映空氣中水汽的實(shí)際含量，不受溫度變化影響。比濕與混合比比濕是水汽質(zhì)量與濕空氣總質(zhì)量之比；混合比是水汽質(zhì)量與干空氣質(zhì)量之比。這兩個(gè)指標(biāo)在氣象學(xué)研究中廣泛應(yīng)用。露點(diǎn)溫度空氣中水汽達(dá)到飽和狀態(tài)所需要降至的溫度。露點(diǎn)溫度越高，表示空氣中水汽含量越多，反之則越少。濕度對(duì)人體舒適度有顯著影響。高濕度環(huán)境下，人體散熱困難，會(huì)感到悶熱難耐；低濕度環(huán)境則導(dǎo)致皮膚干燥、呼吸道不適。濕度還影響物品保存、建筑材料耐久性和農(nóng)作物生長(zhǎng)。在氣象領(lǐng)域，濕度是預(yù)測(cè)云、霧、降水等天氣現(xiàn)象的重要參數(shù)。通過(guò)監(jiān)測(cè)濕度變化，可以預(yù)判天氣系統(tǒng)發(fā)展和演變趨勢(shì)，提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性。氣壓原理氣壓定義大氣壓強(qiáng)是單位面積上所受到的空氣柱重力。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為1013.25百帕（hPa），約等于760毫米汞柱（mmHg）。高度變化氣壓隨高度增加而減小，從海平面到約5.5公里高度，氣壓減少一半。氣壓與高度的關(guān)系是氣象學(xué)的基本規(guī)律之一。溫度影響同一高度，冷空氣密度大，產(chǎn)生高氣壓；暖空氣密度小，產(chǎn)生低氣壓。這種差異是天氣系統(tǒng)形成的重要原因。測(cè)量方法傳統(tǒng)使用水銀氣壓計(jì)，現(xiàn)代氣象站多采用電子式或數(shù)字式氣壓計(jì)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)觀測(cè)和數(shù)據(jù)傳輸。氣壓的水平差異是驅(qū)動(dòng)空氣運(yùn)動(dòng)、產(chǎn)生風(fēng)的根本原因。氣象學(xué)家通過(guò)分析氣壓場(chǎng)分布，可以識(shí)別高低壓系統(tǒng)、鋒面位置等天氣系統(tǒng)，為天氣預(yù)報(bào)提供重要依據(jù)。在日常生活中，氣壓變化會(huì)影響人體健康，特別是對(duì)氣象敏感人群。氣壓快速變化時(shí)，可能引發(fā)關(guān)節(jié)疼痛、偏頭痛等不適癥狀。航空業(yè)也高度依賴氣壓信息，飛行高度和導(dǎo)航儀表都基于氣壓測(cè)量。風(fēng)的形成與分類4形成機(jī)制風(fēng)的形成主要受四種力的影響：氣壓梯度力、科里奧利力、離心力和摩擦力16風(fēng)向分類國(guó)際氣象組織規(guī)定將風(fēng)向分為16個(gè)方位，以吹來(lái)方向命名12風(fēng)力等級(jí)蒲福風(fēng)級(jí)將風(fēng)力分為0-12級(jí)，從無(wú)風(fēng)到颶風(fēng)3空間尺度按空間尺度可分為大尺度風(fēng)系、中尺度風(fēng)系和小尺度風(fēng)系氣壓梯度力是風(fēng)形成的根本動(dòng)力，氣壓梯度越大，風(fēng)力越強(qiáng)。然而，地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的科里奧利力會(huì)使風(fēng)向偏轉(zhuǎn)，北半球向右偏，南半球向左偏，這是地轉(zhuǎn)風(fēng)理論的基礎(chǔ)。風(fēng)的觀測(cè)通常包括風(fēng)向和風(fēng)速兩個(gè)要素。風(fēng)向表示風(fēng)吹來(lái)的方向，用羅盤方位或角度表示；風(fēng)速表示空氣水平運(yùn)動(dòng)的速率，常用米/秒或公里/小時(shí)表示。這些數(shù)據(jù)對(duì)航空、航海、建筑設(shè)計(jì)和污染物擴(kuò)散預(yù)測(cè)等領(lǐng)域至關(guān)重要。大氣環(huán)流概述全球環(huán)流地球整體熱量不平衡驅(qū)動(dòng)的大規(guī)?？諝膺\(yùn)動(dòng)區(qū)域環(huán)流如季風(fēng)、副熱帶高壓、西風(fēng)帶等季節(jié)性特征明顯的環(huán)流系統(tǒng)局地環(huán)流如海陸風(fēng)、山谷風(fēng)等受地形影響的小尺度環(huán)流大氣環(huán)流是地球系統(tǒng)能量平衡的重要調(diào)節(jié)機(jī)制。赤道地區(qū)接收的太陽(yáng)輻射多于極地地區(qū)，這種不平衡通過(guò)大氣和海洋環(huán)流進(jìn)行熱量再分配，維持地球氣候的相對(duì)穩(wěn)定。行星風(fēng)系是大氣環(huán)流的主要組成部分，包括赤道附近的信風(fēng)帶、中緯度的西風(fēng)帶和極地的東風(fēng)帶。季風(fēng)系統(tǒng)是另一重要環(huán)流特征，主要表現(xiàn)為季節(jié)性的風(fēng)向轉(zhuǎn)變，如亞洲季風(fēng)和非洲季風(fēng)。中國(guó)氣候受東亞季風(fēng)顯著影響，夏季盛行偏南風(fēng)，帶來(lái)溫暖濕潤(rùn)氣流；冬季盛行偏北風(fēng)，帶來(lái)寒冷干燥氣流。副熱帶高壓和極鋒急流則對(duì)中緯度地區(qū)天氣變化有重要調(diào)控作用。天氣與氣候區(qū)分天氣特征天氣是大氣在短時(shí)間內(nèi)（通常幾小時(shí)到幾天）的狀態(tài)，包括溫度、濕度、氣壓、風(fēng)、云量和降水等要素。天氣變化快速且不規(guī)則，可能從晴朗迅速轉(zhuǎn)變?yōu)楸┯?。氣候特征氣候是長(zhǎng)時(shí)期（通常至少30年）內(nèi)某地區(qū)大氣狀態(tài)的綜合表現(xiàn)和統(tǒng)計(jì)特征。氣候相對(duì)穩(wěn)定，描述某地區(qū)典型的天氣模式，包括平均值、極端值和季節(jié)變化等。預(yù)報(bào)區(qū)別天氣預(yù)報(bào)關(guān)注短期具體狀況，如明天是否下雨；氣候預(yù)測(cè)則關(guān)注長(zhǎng)期趨勢(shì)，如未來(lái)十年某地區(qū)將變得更溫暖或更干燥。氣候預(yù)測(cè)的不確定性通常大于天氣預(yù)報(bào)。在氣象信息傳播中，區(qū)分天氣和氣候非常重要。單一極端天氣事件不能代表氣候變化，同樣，氣候趨勢(shì)也不能用來(lái)預(yù)測(cè)具體某一天的天氣狀況。例如，即使全球氣候變暖，某些地區(qū)仍可能經(jīng)歷極端寒冷天氣。氣象部門通常分別設(shè)有天氣預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)業(yè)務(wù)。天氣預(yù)報(bào)依靠高密度觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)值模式，預(yù)報(bào)時(shí)效通常為1-15天；氣候預(yù)測(cè)則基于長(zhǎng)期觀測(cè)資料和氣候模式，預(yù)測(cè)時(shí)效從月、季節(jié)到年代際尺度。兩者在數(shù)據(jù)處理方法和應(yīng)用場(chǎng)景上有較大差異。氣象觀測(cè)簡(jiǎn)介地面氣象站地面氣象站是氣象觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施，分為人工觀測(cè)站和自動(dòng)氣象站兩類。人工觀測(cè)站由專業(yè)氣象人員按規(guī)定時(shí)次進(jìn)行定時(shí)觀測(cè)，除記錄儀器數(shù)據(jù)外，還觀測(cè)云、能見度等目視要素。傳統(tǒng)的國(guó)家級(jí)氣象站通常每天進(jìn)行8次常規(guī)觀測(cè)（北京時(shí)間02、05、08、11、14、17、20、23時(shí)），觀測(cè)內(nèi)容包括氣溫、氣壓、濕度、降水、風(fēng)、云、能見度、天氣現(xiàn)象等。自動(dòng)氣象站自動(dòng)氣象站（AWS）是現(xiàn)代氣象觀測(cè)的主力，可實(shí)現(xiàn)全天候不間斷自動(dòng)觀測(cè)。其主要優(yōu)勢(shì)是高頻次、無(wú)人值守、實(shí)時(shí)傳輸，大大提高了氣象觀測(cè)的時(shí)空分辨率。標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)氣象站配備溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向風(fēng)速、雨量等傳感器，先進(jìn)的站點(diǎn)還可能包括能見度、輻射、土壤溫濕度等觀測(cè)設(shè)備。數(shù)據(jù)采集后通過(guò)GPRS、北斗衛(wèi)星等通信方式實(shí)時(shí)傳輸至氣象中心進(jìn)行處理和應(yīng)用。氣象觀測(cè)是氣象預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)，只有獲取準(zhǔn)確、及時(shí)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，才能對(duì)大氣當(dāng)前狀態(tài)做出正確判斷，為預(yù)報(bào)提供科學(xué)依據(jù)。中國(guó)已建成全球規(guī)模最大的地面氣象觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)之一，包括2400多個(gè)國(guó)家級(jí)地面氣象站和7萬(wàn)多個(gè)區(qū)域自動(dòng)氣象站，基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)全國(guó)天氣狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。氣象雷達(dá)原理多普勒雷達(dá)工作原理多普勒氣象雷達(dá)通過(guò)發(fā)射微波信號(hào)并接收目標(biāo)散射回波，利用多普勒效應(yīng)測(cè)量降水粒子的運(yùn)動(dòng)速度。雷達(dá)可探測(cè)降水強(qiáng)度、風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)，尤其適合監(jiān)測(cè)強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)。反射率圖應(yīng)用反射率圖可顯示降水回波強(qiáng)度，不同顏色代表不同強(qiáng)度的降水。暖色調(diào)（紅、橙）通常表示強(qiáng)降水區(qū)，冷色調(diào)（藍(lán)、青）表示弱降水區(qū)。通過(guò)分析反射率分布，可識(shí)別暴雨中心和演變趨勢(shì)。速度圖解讀速度圖顯示降水粒子相對(duì)雷達(dá)的徑向運(yùn)動(dòng)速度，用于分析大氣風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)。通過(guò)識(shí)別速度場(chǎng)中的輻合、輻散和旋轉(zhuǎn)特征，可以有效探測(cè)龍卷風(fēng)、下?lián)舯┝鞯任ｋU(xiǎn)天氣現(xiàn)象。氣象雷達(dá)是現(xiàn)代氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心設(shè)備，特別適合探測(cè)強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)。中國(guó)已建成覆蓋全國(guó)的新一代天氣雷達(dá)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)強(qiáng)降水、雷暴、冰雹等危險(xiǎn)天氣的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警。氣象雷達(dá)數(shù)據(jù)處理通常包括地物回波消除、亮帶識(shí)別、降水估計(jì)等環(huán)節(jié)。通過(guò)與衛(wèi)星、地面觀測(cè)和數(shù)值模式資料融合分析，可大幅提高短時(shí)臨近預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，為防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)支撐。衛(wèi)星氣象信息靜止軌道氣象衛(wèi)星靜止軌道氣象衛(wèi)星位于赤道上空約36000公里高度，與地球自轉(zhuǎn)同步，固定監(jiān)測(cè)同一區(qū)域。其主要優(yōu)勢(shì)是高時(shí)間分辨率，可實(shí)現(xiàn)對(duì)同一區(qū)域的連續(xù)監(jiān)測(cè)，適合跟蹤天氣系統(tǒng)的演變過(guò)程。中國(guó)風(fēng)云四號(hào)系列、美國(guó)GOES系列、歐洲MSG系列和日本Himawari系列都屬于靜止軌道氣象衛(wèi)星。這些衛(wèi)星通常每5-15分鐘更新一次全圓盤圖像，部分衛(wèi)星還可進(jìn)行區(qū)域快速掃描。極軌氣象衛(wèi)星極軌氣象衛(wèi)星運(yùn)行在距地球約850公里的低軌道，可在一天內(nèi)多次經(jīng)過(guò)地球南北極上空，逐漸掃描整個(gè)地球表面。其主要優(yōu)勢(shì)是空間分辨率高，觀測(cè)精度好，可獲取全球范圍的大氣垂直結(jié)構(gòu)信息。中國(guó)風(fēng)云三號(hào)系列、美國(guó)NOAA系列和歐洲MetOp系列是典型的極軌氣象衛(wèi)星。這些衛(wèi)星通常每天可提供2-4次全球覆蓋，是數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式的重要數(shù)據(jù)來(lái)源。衛(wèi)星氣象應(yīng)用已成為現(xiàn)代天氣監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)的重要手段。衛(wèi)星可探測(cè)云系發(fā)展、臺(tái)風(fēng)路徑、降水分布、大氣溫濕度廓線等氣象要素，尤其在海洋、沙漠、高原等常規(guī)觀測(cè)稀疏地區(qū)發(fā)揮著不可替代的作用。隨著衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，新一代氣象衛(wèi)星裝載的探測(cè)儀器越來(lái)越精密，從可見光、紅外到微波，多通道遙感技術(shù)大大豐富了氣象觀測(cè)手段，提高了天氣預(yù)報(bào)和氣候監(jiān)測(cè)的能力。探空氣球觀測(cè)探空氣球釋放充氫或氦氣的橡膠氣球攜帶探空儀，從固定站點(diǎn)釋放升空垂直上升以約每秒5米的速度上升，同時(shí)探測(cè)并發(fā)回大氣數(shù)據(jù)高空觀測(cè)測(cè)量各高度層的溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向風(fēng)速等要素氣球爆裂升至約30公里高空后因氣壓差爆裂，探空儀緩降回地面探空氣球是獲取大氣垂直結(jié)構(gòu)資料的傳統(tǒng)而可靠的方法。標(biāo)準(zhǔn)探空觀測(cè)通常在世界時(shí)00和12時(shí)（北京時(shí)間08和20時(shí)）進(jìn)行，以便與全球同步觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)一致。探空資料對(duì)天氣分析和數(shù)值預(yù)報(bào)極為重要，尤其是對(duì)高空天氣系統(tǒng)和鋒面結(jié)構(gòu)的識(shí)別分析?，F(xiàn)代探空儀通常采用GPS定位技術(shù)測(cè)量風(fēng)向風(fēng)速，替代了傳統(tǒng)的雷達(dá)跟蹤方式。全球每天約有1000多個(gè)探空站同步釋放探空氣球，形成三維觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。這些高空實(shí)測(cè)資料是衛(wèi)星遙感資料的重要校驗(yàn)和補(bǔ)充，對(duì)提高數(shù)值預(yù)報(bào)模式初始場(chǎng)精度具有重要意義。氣象數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)采集從各類氣象觀測(cè)系統(tǒng)收集原始觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制應(yīng)用極值檢驗(yàn)、一致性檢驗(yàn)等方法篩選異常值數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)處理后的氣象數(shù)據(jù)分析應(yīng)用進(jìn)行客觀分析、統(tǒng)計(jì)處理和專題產(chǎn)品制作氣象數(shù)據(jù)處理是氣象業(yè)務(wù)的重要環(huán)節(jié)，涉及復(fù)雜的技術(shù)流程。原始觀測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)編碼后通過(guò)全球氣象通信網(wǎng)絡(luò)傳輸，各國(guó)氣象中心接收后進(jìn)行解碼、質(zhì)控和同化處理。氣象數(shù)據(jù)編碼通常采用國(guó)際通用的格式，如SYNOP（地面天氣報(bào)告）、TEMP（高空探測(cè)報(bào)告）、BUFR（二進(jìn)制通用格式）等。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展，氣象數(shù)據(jù)處理正在向智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展。人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法在異常值識(shí)別、缺測(cè)值插補(bǔ)和數(shù)據(jù)融合等方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，提高了氣象數(shù)據(jù)處理的效率和質(zhì)量。數(shù)值預(yù)報(bào)基礎(chǔ)模型原理數(shù)值天氣預(yù)報(bào)（NWP）基于流體力學(xué)和熱力學(xué)原理，將大氣運(yùn)動(dòng)方程組離散化，通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值求解，模擬大氣未來(lái)狀態(tài)變化。核心方程包括動(dòng)量方程、熱力學(xué)方程、連續(xù)性方程和狀態(tài)方程等。數(shù)據(jù)同化數(shù)據(jù)同化是將各種不同來(lái)源、不同時(shí)空分布的觀測(cè)資料與模式背景場(chǎng)有機(jī)結(jié)合，生成最優(yōu)初始場(chǎng)的過(guò)程。常用方法包括三維變分（3D-Var）、四維變分（4D-Var）和集合卡爾曼濾波（EnKF）等。模式積分利用高性能計(jì)算機(jī)，從初始場(chǎng)出發(fā)，按預(yù)設(shè)的時(shí)間步長(zhǎng)逐步向前積分計(jì)算，生成未來(lái)不同時(shí)刻的預(yù)報(bào)場(chǎng)。這一過(guò)程需要解決計(jì)算穩(wěn)定性、邊界條件和物理過(guò)程參數(shù)化等問(wèn)題。產(chǎn)品制作將模式輸出數(shù)據(jù)處理成各類預(yù)報(bào)產(chǎn)品，包括天氣圖、預(yù)報(bào)曲線、災(zāi)害預(yù)警等，供預(yù)報(bào)員分析判斷和最終預(yù)報(bào)制作使用。先進(jìn)系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)生成概率預(yù)報(bào)和決策輔助產(chǎn)品。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)是現(xiàn)代氣象預(yù)報(bào)的核心技術(shù)，對(duì)天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性的提升起到?jīng)Q定性作用。隨著計(jì)算能力的提升和觀測(cè)資料的增加，數(shù)值預(yù)報(bào)模式的分辨率和精度不斷提高，預(yù)報(bào)時(shí)效也在持續(xù)延長(zhǎng)。數(shù)值預(yù)報(bào)存在固有的不確定性，主要來(lái)源于初始場(chǎng)誤差、模式動(dòng)力框架近似和物理過(guò)程參數(shù)化簡(jiǎn)化等。因此，現(xiàn)代預(yù)報(bào)系統(tǒng)多采用集合預(yù)報(bào)技術(shù)，通過(guò)多次不同條件下的模擬，評(píng)估預(yù)報(bào)的不確定性，提供概率化預(yù)報(bào)產(chǎn)品。常見氣象模型模型名稱開發(fā)機(jī)構(gòu)水平分辨率預(yù)報(bào)時(shí)效主要特點(diǎn)ECMWF歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心9公里15天全球最高精度，中期預(yù)報(bào)能力強(qiáng)GFS美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心13公里16天更新頻率高，全球免費(fèi)開放GRAPES中國(guó)氣象局全球10公里/區(qū)域3公里10天/72小時(shí)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，適應(yīng)東亞地區(qū)JMA-GSM日本氣象廳20公里11天對(duì)東亞臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)表現(xiàn)較好各國(guó)氣象部門開發(fā)的數(shù)值預(yù)報(bào)模型各有特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。ECMWF模型以其先進(jìn)的數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)和完善的物理過(guò)程方案，在全球范圍內(nèi)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率最高，尤其在中期預(yù)報(bào)方面表現(xiàn)突出。GFS模型更新頻率高（每天4次），且數(shù)據(jù)完全開放，是全球使用最廣泛的模型之一。中國(guó)氣象局自主研發(fā)的GRAPES（全球/區(qū)域同化預(yù)報(bào)系統(tǒng)）模型近年來(lái)發(fā)展迅速，已成為中國(guó)業(yè)務(wù)化運(yùn)行的核心預(yù)報(bào)系統(tǒng)。該模型特別針對(duì)東亞地區(qū)天氣特點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化，在強(qiáng)對(duì)流、暴雨、臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)中發(fā)揮重要作用。預(yù)報(bào)員通常會(huì)綜合分析多個(gè)模型結(jié)果，取長(zhǎng)補(bǔ)短，提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性。自動(dòng)氣象站組成溫濕度傳感器測(cè)量空氣溫度和相對(duì)濕度，通常采用電阻式或電容式傳感器，安裝在百葉箱內(nèi)避免陽(yáng)光直射和雨水影響。風(fēng)向風(fēng)速傳感器風(fēng)速通常采用三杯式或螺旋槳式風(fēng)速計(jì)，測(cè)量原理是風(fēng)力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速；風(fēng)向則采用風(fēng)向標(biāo)結(jié)合電位器或光電編碼器測(cè)量。雨量傳感器常用翻斗式雨量計(jì)，雨水積累到一定量時(shí)翻斗傾倒，記錄翻斗次數(shù)計(jì)算降水量；新型設(shè)備還包括雷達(dá)或激光雨滴譜儀。數(shù)據(jù)采集與傳輸數(shù)據(jù)采集器收集各傳感器信號(hào)并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，通過(guò)GPRS、4G/5G網(wǎng)絡(luò)或北斗衛(wèi)星等方式實(shí)時(shí)傳輸至氣象中心數(shù)據(jù)庫(kù)?，F(xiàn)代自動(dòng)氣象站通常還配備太陽(yáng)輻射、能見度、地溫、土壤濕度等傳感器，滿足不同應(yīng)用需求。為確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，站點(diǎn)需定期維護(hù)校準(zhǔn)，尤其是風(fēng)向風(fēng)速傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)部件和雨量計(jì)的集水漏斗，容易受污染物影響。先進(jìn)氣象站還配備太陽(yáng)能電池板和蓄電池，保證長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)國(guó)家基準(zhǔn)站基本站一般站區(qū)域自動(dòng)站專業(yè)氣象站全球氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)由世界氣象組織（WMO）協(xié)調(diào)，包括12000多個(gè)地面觀測(cè)站、1000多個(gè)高空觀測(cè)站、數(shù)千個(gè)海洋浮標(biāo)站以及數(shù)十顆氣象衛(wèi)星，共同構(gòu)成全球大氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這一系統(tǒng)每天24小時(shí)不間斷運(yùn)行，為全球天氣預(yù)報(bào)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。中國(guó)氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大，覆蓋從沿海到高原、從城市到鄉(xiāng)村的各類地區(qū)。其中國(guó)家基準(zhǔn)站和基本站由專業(yè)人員值守，觀測(cè)要素全面、精度高；區(qū)域自動(dòng)站密度大、覆蓋廣，主要觀測(cè)基本要素；專業(yè)氣象站則針對(duì)農(nóng)業(yè)、交通、水文等特定行業(yè)需求設(shè)計(jì)。氣象資料通過(guò)中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)實(shí)時(shí)共享，支持各類氣象業(yè)務(wù)和科學(xué)研究。氣象圖解讀地面天氣圖地面天氣圖顯示特定時(shí)刻的地面氣象要素分布，包括等壓線、天氣系統(tǒng)（高低壓中心、鋒面）和各站點(diǎn)觀測(cè)資料。圖中站點(diǎn)資料以站點(diǎn)模式表示，包含溫度、氣壓、風(fēng)向風(fēng)速、云量、天氣現(xiàn)象等信息。500百帕高空?qǐng)D500百帕（約5500米高度）高空?qǐng)D是預(yù)報(bào)分析的重要工具，顯示中層大氣環(huán)流特征。圖中通常包括等高線（實(shí)線）和等溫線（虛線），反映大氣波動(dòng)和冷暖氣團(tuán)分布。西風(fēng)帶中的槽脊系統(tǒng)是判斷天氣變化的關(guān)鍵指標(biāo)。衛(wèi)星雷達(dá)綜合圖將衛(wèi)星云圖和雷達(dá)回波圖合成顯示，直觀展示云系分布和降水強(qiáng)度。這類圖通常采用不同顏色表示不同類型的云和不同強(qiáng)度的降水，是短時(shí)臨近預(yù)報(bào)的重要參考。衛(wèi)星與雷達(dá)數(shù)據(jù)互為補(bǔ)充，提供全面的天氣監(jiān)測(cè)信息。氣象圖是氣象預(yù)報(bào)員的基本工作工具，通過(guò)分析不同層次、不同要素的氣象圖，可以全面了解大氣三維結(jié)構(gòu)和演變趨勢(shì)。除了常規(guī)天氣圖外，還有諸多專題圖，如降水量分布圖、溫度距平圖、臺(tái)風(fēng)路徑圖等，用于特定天氣系統(tǒng)或氣象要素的監(jiān)測(cè)分析。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，傳統(tǒng)手繪天氣圖已被自動(dòng)化系統(tǒng)生成的數(shù)字天氣圖取代，并發(fā)展出更直觀的三維可視化系統(tǒng)，但理解天氣圖的基本原理和分析方法仍是氣象專業(yè)人員的必備技能。天氣符號(hào)常識(shí)云量符號(hào)以圓形符號(hào)表示，根據(jù)填充程度表示不同云量。完全空白表示晴天，1/4填充表示少云，1/2填充表示多云，3/4填充表示陰天，全部填充表示全陰。降水符號(hào)雨用"?"表示，小雨一個(gè)點(diǎn)，中雨兩個(gè)點(diǎn)，大雨三個(gè)點(diǎn)；雪用"*"表示，大小同樣用數(shù)量區(qū)分；冰雹用"△"表示。災(zāi)害性天氣雷暴用"R"表示，沙塵暴用"S"表示，臺(tái)風(fēng)用"?"表示，龍卷風(fēng)用""表示。這些符號(hào)在警報(bào)和緊急通知中尤為重要。風(fēng)向風(fēng)速以箭羽表示，箭桿指向風(fēng)吹來(lái)的方向，短桿表示2級(jí)，長(zhǎng)桿表示10級(jí)，半旗表示5級(jí)，全旗表示50級(jí)，組合使用表示具體風(fēng)力。國(guó)際氣象組織制定了統(tǒng)一的天氣符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，確保全球氣象信息的一致理解和交流。這些符號(hào)簡(jiǎn)潔明了，超越語(yǔ)言障礙，便于快速傳遞復(fù)雜的天氣信息。在實(shí)際天氣圖中，各種符號(hào)組合使用，形成站點(diǎn)模式，全面反映該地天氣狀況。除了傳統(tǒng)符號(hào)外，現(xiàn)代預(yù)報(bào)產(chǎn)品也采用直觀的圖形化表達(dá)，如用太陽(yáng)、云、雨滴等圖標(biāo)代表不同天氣類型，用不同顏色表示溫度和降水強(qiáng)度。隨著技術(shù)發(fā)展，動(dòng)態(tài)可視化和交互式天氣產(chǎn)品也日趨普及，但標(biāo)準(zhǔn)氣象符號(hào)在專業(yè)領(lǐng)域仍有不可替代的作用。天氣預(yù)報(bào)形式即時(shí)預(yù)報(bào)（0-2小時(shí)）又稱臨近預(yù)報(bào)，主要基于雷達(dá)、衛(wèi)星等實(shí)時(shí)觀測(cè)資料，采用外推技術(shù)預(yù)測(cè)天氣系統(tǒng)短期演變，尤其適用于強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)警。短期預(yù)報(bào)（3-72小時(shí)）通常指今天、明天和后天的預(yù)報(bào)，主要依靠數(shù)值預(yù)報(bào)模式和預(yù)報(bào)員經(jīng)驗(yàn)，預(yù)報(bào)內(nèi)容詳細(xì)具體，準(zhǔn)確率較高。中期預(yù)報(bào)（3-10天）覆蓋未來(lái)3-10天，隨著預(yù)報(bào)時(shí)效延長(zhǎng)準(zhǔn)確性降低，通常以天氣趨勢(shì)變化為主，預(yù)報(bào)內(nèi)容逐漸簡(jiǎn)化。長(zhǎng)期預(yù)報(bào)（10天以上）包括月預(yù)報(bào)、季節(jié)預(yù)報(bào)和年預(yù)報(bào)，主要基于統(tǒng)計(jì)方法和氣候模式，預(yù)報(bào)內(nèi)容以距平和概率形式給出?；瑒?dòng)預(yù)報(bào)是現(xiàn)代氣象預(yù)報(bào)的常用形式，即隨時(shí)間推移不斷更新的連續(xù)預(yù)報(bào)，保證公眾始終獲得最新預(yù)報(bào)信息。概率預(yù)報(bào)則是表達(dá)預(yù)報(bào)不確定性的科學(xué)方式，如"降水概率60%"表示在類似氣象條件下，有60%的概率出現(xiàn)降水。不同行業(yè)用戶需要不同形式的預(yù)報(bào)，如農(nóng)業(yè)關(guān)注季節(jié)尺度降水和溫度，航空關(guān)注短期風(fēng)場(chǎng)和能見度，水文關(guān)注流域降水量和分布，電力關(guān)注負(fù)荷預(yù)測(cè)和極端天氣。因此，現(xiàn)代氣象服務(wù)逐漸發(fā)展為多元化、定制化的專業(yè)服務(wù)模式，針對(duì)不同行業(yè)和用戶需求提供精準(zhǔn)氣象信息。氣象預(yù)報(bào)流程數(shù)據(jù)收集收集地面站、高空站、雷達(dá)、衛(wèi)星等多源觀測(cè)數(shù)據(jù)天氣分析分析天氣圖和實(shí)況資料，識(shí)別關(guān)鍵天氣系統(tǒng)數(shù)值模擬運(yùn)行數(shù)值模式，生成預(yù)報(bào)場(chǎng)和各類預(yù)報(bào)產(chǎn)品預(yù)報(bào)制作結(jié)合模式和經(jīng)驗(yàn)，形成最終預(yù)報(bào)并分發(fā)發(fā)布預(yù)報(bào)員在整個(gè)預(yù)報(bào)流程中扮演核心角色。盡管數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)發(fā)展迅速，但預(yù)報(bào)員的分析判斷仍不可或缺，尤其是在極端天氣和特殊天氣模式下。優(yōu)秀預(yù)報(bào)員需要扎實(shí)的氣象理論基礎(chǔ)、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和敏銳的分析能力，能夠從海量氣象數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵信息，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)做出準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。預(yù)報(bào)發(fā)布是預(yù)報(bào)流程的最后環(huán)節(jié)，但同樣重要。預(yù)報(bào)內(nèi)容需要簡(jiǎn)明易懂、重點(diǎn)突出，適應(yīng)不同受眾需求。現(xiàn)代預(yù)報(bào)發(fā)布渠道多樣化，包括電視、廣播、報(bào)紙、網(wǎng)站、手機(jī)應(yīng)用等，確保公眾及時(shí)獲取氣象信息。對(duì)于重大災(zāi)害性天氣，還建立了快速預(yù)警發(fā)布機(jī)制，通過(guò)應(yīng)急廣播、手機(jī)短信、移動(dòng)應(yīng)用推送等方式快速傳遞預(yù)警信息。預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性的提升24小時(shí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率(%)72小時(shí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率(%)提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性是氣象預(yù)報(bào)事業(yè)永恒的追求。過(guò)去幾十年，隨著觀測(cè)技術(shù)進(jìn)步、計(jì)算能力提升和預(yù)報(bào)方法改進(jìn)，天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率顯著提高。現(xiàn)代5天預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性已超過(guò)1980年代的3天預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)時(shí)效不斷延長(zhǎng)。觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的密度提升和新型觀測(cè)手段的應(yīng)用，如多普勒雷達(dá)、風(fēng)廓線儀、閃電定位系統(tǒng)等，大大增強(qiáng)了對(duì)大氣狀態(tài)的監(jiān)測(cè)能力，尤其是對(duì)中小尺度天氣系統(tǒng)的捕捉。數(shù)值模式的分辨率提升是預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性提高的另一關(guān)鍵因素。全球模式分辨率從幾十年前的100多公里提升到現(xiàn)在的10公里左右，區(qū)域模式甚至達(dá)到公里級(jí)分辨率，能夠更好地模擬地形影響和對(duì)流系統(tǒng)。多模式集合預(yù)報(bào)技術(shù)通過(guò)綜合多個(gè)模式結(jié)果，既提高了預(yù)報(bào)的客觀性，又能評(píng)估預(yù)報(bào)的不確定性，為氣象服務(wù)決策提供更科學(xué)的依據(jù)。氣象災(zāi)害-概述氣象災(zāi)害定義氣象災(zāi)害是指由氣象因素引發(fā)或加劇，對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境造成損害的自然災(zāi)害。它既包括直接由天氣系統(tǒng)引發(fā)的災(zāi)害，也包括天氣條件誘發(fā)或加劇的次生災(zāi)害。主要分類根據(jù)成因可分為臺(tái)風(fēng)、暴雨、雪災(zāi)、干旱、高溫、寒潮、雷電、大風(fēng)、沙塵暴、冰雹、霜凍等類型。每種災(zāi)害有其特定的時(shí)空分布規(guī)律和影響方式。中國(guó)主要?dú)庀鬄?zāi)害中國(guó)氣象災(zāi)害種類多、分布廣、發(fā)生頻繁，尤以洪澇、干旱影響最大。南方多臺(tái)風(fēng)和暴雨，北方多干旱和沙塵暴，西部多雪災(zāi)和霜凍，東部沿海多臺(tái)風(fēng)和風(fēng)暴潮。經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響氣象災(zāi)害每年造成中國(guó)數(shù)千億元經(jīng)濟(jì)損失，是影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。隨著城市化進(jìn)程加快和經(jīng)濟(jì)社會(huì)復(fù)雜度提高，氣象災(zāi)害的影響更加深遠(yuǎn)。氣象災(zāi)害的發(fā)生具有一定規(guī)律性，如季節(jié)性、區(qū)域性和周期性特征，但強(qiáng)度和精確發(fā)生時(shí)間存在隨機(jī)性。大部分氣象災(zāi)害是可以預(yù)報(bào)的，但預(yù)報(bào)精度和提前量因?yàn)?zāi)害類型和監(jiān)測(cè)條件而異。及時(shí)準(zhǔn)確的氣象災(zāi)害預(yù)警是減輕災(zāi)害損失的關(guān)鍵措施。隨著全球氣候變化，極端天氣氣候事件可能增多，氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)也隨之上升。加強(qiáng)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)警和防御體系建設(shè)，提高全社會(huì)氣象防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)和能力，對(duì)保障國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。臺(tái)風(fēng)基礎(chǔ)知識(shí)7形成條件臺(tái)風(fēng)形成需要滿足海溫≥26℃、適當(dāng)距離赤道、良好的大氣垂直結(jié)構(gòu)等7個(gè)基本條件23年均數(shù)量西北太平洋平均每年形成約23個(gè)臺(tái)風(fēng)，是全球臺(tái)風(fēng)最活躍的海域9登陸數(shù)量中國(guó)平均每年有約9個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸，主要影響東南沿海省份4強(qiáng)度等級(jí)中國(guó)將臺(tái)風(fēng)分為熱帶低壓、熱帶風(fēng)暴、強(qiáng)熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)4個(gè)等級(jí)臺(tái)風(fēng)是熱帶海洋上產(chǎn)生的強(qiáng)大氣旋系統(tǒng)，具有中心氣壓低、風(fēng)力強(qiáng)、降水量大的特點(diǎn)。中國(guó)臺(tái)風(fēng)主要發(fā)生在6-10月，其中7-9月為盛期。臺(tái)風(fēng)路徑有一定規(guī)律性，但受多種因素影響會(huì)產(chǎn)生變化，預(yù)報(bào)難度較大。中國(guó)氣象局和香港天文臺(tái)等機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)工作。臺(tái)風(fēng)災(zāi)害包括強(qiáng)風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴潮、滑坡泥石流等多種形式，綜合性強(qiáng)、破壞力大。近年來(lái)，隨著監(jiān)測(cè)技術(shù)提升和防災(zāi)減災(zāi)能力增強(qiáng)，臺(tái)風(fēng)造成的人員傷亡顯著減少，但經(jīng)濟(jì)損失仍然巨大。氣候變化可能影響未來(lái)臺(tái)風(fēng)活動(dòng)，包括強(qiáng)度增加、降水增多等變化，需加強(qiáng)科學(xué)研究和防范能力建設(shè)。暴雨與洪水暴雨成因強(qiáng)烈上升氣流帶動(dòng)水汽凝結(jié)釋放潛熱，形成巨大積雨云系統(tǒng)，產(chǎn)生短時(shí)強(qiáng)降水。成因包括鋒面系統(tǒng)、臺(tái)風(fēng)、中尺度對(duì)流系統(tǒng)等。強(qiáng)度分級(jí)按24小時(shí)降水量分為暴雨(50-99.9mm)、大暴雨(100-249.9mm)和特大暴雨(≥250mm)；短時(shí)強(qiáng)降水則以小時(shí)雨量為標(biāo)準(zhǔn)。洪水形成強(qiáng)降水超過(guò)地表下滲和河道排泄能力，形成地表徑流和河道洪水。山洪、城市內(nèi)澇和大河洪水是主要洪水類型。災(zāi)害影響人員傷亡、房屋倒塌、農(nóng)田淹沒(méi)、基礎(chǔ)設(shè)施損毀、次生災(zāi)害觸發(fā)等多種災(zāi)害后果，是中國(guó)損失最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。近年來(lái)中國(guó)發(fā)生了多起重大暴雨洪水事件。2021年7月河南鄭州特大暴雨創(chuàng)下中國(guó)大城市小時(shí)雨量記錄(201.9mm)，造成嚴(yán)重城市內(nèi)澇；2020年長(zhǎng)江流域持續(xù)性暴雨導(dǎo)致長(zhǎng)江、淮河等多條河流發(fā)生超警戒洪水；2018年京津冀地區(qū)"7·21"特大暴雨引發(fā)北京市嚴(yán)重洪澇災(zāi)害。提高暴雨洪水預(yù)報(bào)預(yù)警能力是減輕災(zāi)害損失的關(guān)鍵。中國(guó)已建立多部門協(xié)作的防汛抗旱指揮體系，結(jié)合氣象、水文監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)，采用工程和非工程措施進(jìn)行防范?，F(xiàn)代技術(shù)如多普勒雷達(dá)、數(shù)值模擬、人工智能等在提高暴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性方面發(fā)揮重要作用。干旱的成因與應(yīng)對(duì)干旱類型干旱按照影響領(lǐng)域可分為四種主要類型：氣象干旱：降水顯著減少，通常是干旱最早的表現(xiàn)形式農(nóng)業(yè)干旱：土壤水分不足，影響作物生長(zhǎng)，是農(nóng)民最關(guān)注的干旱類型水文干旱：河流、湖泊、水庫(kù)水位下降，影響供水系統(tǒng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)干旱：水資源短缺影響經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)生活這四種干旱類型通常按照上述順序依次發(fā)展，但速度和嚴(yán)重程度因地區(qū)而異。干旱成因干旱的主要成因包括：大氣環(huán)流異常：如副熱帶高壓加強(qiáng)或持續(xù)控制海氣相互作用：如厄爾尼諾-南方濤動(dòng)(ENSO)現(xiàn)象地形影響：如雨影區(qū)效應(yīng)導(dǎo)致局部地區(qū)長(zhǎng)期降水稀少人類活動(dòng)：過(guò)度取水、森林砍伐等加劇干旱影響中國(guó)干旱多發(fā)區(qū)主要集中在西北、華北和東北地區(qū)，尤其是春季華北干旱和夏季西南地區(qū)干旱較為頻繁。典型干旱事件對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響深遠(yuǎn)。2009-2010年西南五省區(qū)特大干旱，導(dǎo)致數(shù)千萬(wàn)人飲水困難，農(nóng)作物大面積受災(zāi)；2000年華北嚴(yán)重干旱造成糧食減產(chǎn)超過(guò)200億斤；1997年黃淮海夏季干旱影響1.3億畝農(nóng)田。干旱雖然發(fā)展緩慢，但持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，累積損失往往超過(guò)其他氣象災(zāi)害。干旱監(jiān)測(cè)和應(yīng)對(duì)涉及多部門協(xié)作。氣象部門負(fù)責(zé)干旱監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)，使用標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI)、帕爾默干旱指數(shù)(PDSI)等指標(biāo)；水利部門負(fù)責(zé)水資源調(diào)度；農(nóng)業(yè)部門負(fù)責(zé)農(nóng)田抗旱技術(shù)指導(dǎo)?，F(xiàn)代干旱管理強(qiáng)調(diào)從單純應(yīng)急向風(fēng)險(xiǎn)管理轉(zhuǎn)變，包括健全預(yù)警系統(tǒng)、優(yōu)化水資源配置、推廣節(jié)水技術(shù)和培育抗旱品種等綜合措施。高溫與熱浪高溫是指日最高氣溫達(dá)到35℃及以上的天氣現(xiàn)象，持續(xù)三天以上的高溫天氣稱為熱浪。中國(guó)高溫主要集中在夏季（6-8月），主要分布在長(zhǎng)江中下游地區(qū)、華南、四川盆地、新疆吐魯番盆地等地。華南高溫多在7-8月，長(zhǎng)江流域高溫主要在7-8月，東北地區(qū)高溫主要在7月。高溫形成原因主要是副熱帶高壓控制、焚風(fēng)效應(yīng)、城市熱島效應(yīng)等。高溫對(duì)人體健康的影響主要包括中暑、熱衰竭、熱痙攣等熱相關(guān)疾病，老人、兒童和戶外作業(yè)者是高風(fēng)險(xiǎn)人群。研究表明，持續(xù)高溫天氣會(huì)導(dǎo)致心腦血管疾病發(fā)病率和死亡率上升。應(yīng)對(duì)高溫的措施包括：避免在高溫時(shí)段戶外活動(dòng)，保持室內(nèi)通風(fēng)降溫，多喝水補(bǔ)充電解質(zhì)，穿著寬松透氣服裝，特殊人群應(yīng)采取額外防護(hù)措施。氣候變化背景下，高溫?zé)崂耸录赡茉龆嗉觿?，需加?qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警和應(yīng)對(duì)能力建設(shè)。寒潮與低溫1冷空氣起源強(qiáng)冷空氣主要源自西伯利亞或蒙古高原，在高空槽脊系統(tǒng)引導(dǎo)下向南或東南方向移動(dòng)南下過(guò)程冷空氣移動(dòng)速度快，常在24-48小時(shí)內(nèi)橫掃中國(guó)大部分地區(qū)，造成大范圍降溫3影響范圍強(qiáng)寒潮可影響中國(guó)大部分地區(qū)，最強(qiáng)時(shí)可達(dá)華南和南海北部，引起顯著降溫和大風(fēng)減弱消散冷空氣向南推進(jìn)過(guò)程中逐漸變性減弱，最終與暖空氣混合或被新的天氣系統(tǒng)取代寒潮是我國(guó)冬半年重要的災(zāi)害性天氣，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)24小時(shí)內(nèi)最低氣溫下降8℃以上，且最低氣溫降至4℃或以下時(shí)，可認(rèn)定為寒潮天氣。寒潮過(guò)程常伴隨大風(fēng)、降溫、降水等多種災(zāi)害性天氣，對(duì)交通、能源、農(nóng)業(yè)和人民生活產(chǎn)生全方位影響。中國(guó)北方地區(qū)寒潮頻率高，每年平均5-7次，華南地區(qū)相對(duì)較少，平均1-2次。近年來(lái)的重要寒潮事件包括：2021年元旦前后全國(guó)性強(qiáng)寒潮過(guò)程，北京最低氣溫降至-19.6℃；2016年1月"霸王級(jí)"寒潮導(dǎo)致南方地區(qū)大范圍雨雪冰凍；2008年初南方罕見低溫雨雪冰凍災(zāi)害，影響14個(gè)省區(qū)市，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。寒潮預(yù)警信號(hào)分為藍(lán)、黃、橙、紅四級(jí)，根據(jù)降溫幅度和最低氣溫確定預(yù)警等級(jí)。寒潮防御重點(diǎn)是做好農(nóng)業(yè)防寒、交通應(yīng)急、能源保障和人員健康防護(hù)工作。沙塵暴現(xiàn)象沙塵暴形成條件沙塵暴是指強(qiáng)風(fēng)將地面沙塵卷入空中，使水平能見度顯著降低的天氣現(xiàn)象。其形成需要三個(gè)基本條件：松散的地表物質(zhì)（沙粒、塵土）、干燥的氣候條件和強(qiáng)勁的風(fēng)力（通常需要8級(jí)以上大風(fēng)）。地理分布特征中國(guó)沙塵暴主要發(fā)生在西北和華北地區(qū)，源區(qū)包括塔克拉瑪干沙漠、巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠、毛烏素沙地以及蒙古國(guó)南部和哈薩克斯坦的干旱區(qū)。春季（3-5月）是沙塵暴的高發(fā)期，占全年沙塵暴的80%以上。防護(hù)應(yīng)對(duì)措施沙塵暴預(yù)警發(fā)布后，應(yīng)關(guān)閉門窗，減少外出；外出時(shí)佩戴口罩、護(hù)目鏡等防護(hù)裝備；駕車時(shí)減速慢行，保持安全距離；戶外物品應(yīng)及時(shí)固定或收納；農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)采取防護(hù)措施，避免苗木和畜牧業(yè)損失。沙塵暴對(duì)區(qū)域環(huán)境和人類活動(dòng)影響廣泛：減少能見度影響交通安全；懸浮顆粒物污染空氣質(zhì)量，誘發(fā)或加重呼吸系統(tǒng)疾??；損害農(nóng)作物和牧草，覆蓋農(nóng)田降低土壤質(zhì)量；損壞電力和通信設(shè)施，影響正常運(yùn)行；沉積物可改變雪冰反照率，影響區(qū)域氣候。中國(guó)在沙塵暴監(jiān)測(cè)和防治方面取得顯著進(jìn)展。建立了包括地面觀測(cè)站、衛(wèi)星遙感和沙塵模擬預(yù)報(bào)系統(tǒng)的立體監(jiān)測(cè)體系；實(shí)施退耕還林、三北防護(hù)林等生態(tài)工程，恢復(fù)植被減少沙源；推進(jìn)國(guó)際合作，與蒙古國(guó)等周邊國(guó)家共同應(yīng)對(duì)沙塵問(wèn)題。近20年來(lái)，中國(guó)沙塵暴頻次和強(qiáng)度明顯下降，但在氣候變化背景下仍需保持警惕。雷電天氣雷暴云形成強(qiáng)烈上升氣流形成巨大積雨云，云內(nèi)部電荷分離電荷積累云內(nèi)上部積累正電荷，下部積累負(fù)電荷放電過(guò)程電位差達(dá)到一定值時(shí)發(fā)生放電，產(chǎn)生閃電和雷鳴雷電是一種強(qiáng)烈的大氣放電現(xiàn)象，常伴隨強(qiáng)對(duì)流天氣出現(xiàn)。根據(jù)放電形式，雷電可分為云閃（云間放電）、云地閃（云與地面間放電）和地閃（正、負(fù)地閃）等類型。中國(guó)雷電災(zāi)害主要集中在夏季（6-8月），區(qū)域分布呈現(xiàn)"南多北少"特點(diǎn)，云貴高原、華南和長(zhǎng)江中下游地區(qū)是雷電高發(fā)區(qū)，年平均雷暴日可達(dá)80天以上。雷電危害主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：直接雷擊造成人員傷亡和建筑物損毀；感應(yīng)雷導(dǎo)致電力系統(tǒng)過(guò)電壓和電子設(shè)備損壞；雷電引發(fā)的次生災(zāi)害如火災(zāi)、爆炸等。中國(guó)每年因雷電造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡較為嚴(yán)重，因此雷電防護(hù)至關(guān)重要。防雷措施主要包括：安裝避雷針、避雷帶等外部防雷系統(tǒng)；使用電涌保護(hù)器(SPD)保護(hù)電子設(shè)備；雷暴天氣避免在開闊地、高處、樹下停留；下車船飛機(jī)暫避雷電；遠(yuǎn)離金屬物品和電器設(shè)備；切斷不必要的電源等。霧和霾霧的定義霧是指懸浮在近地面空氣中的大量微小水滴或冰晶，使水平能見度降低到1公里以下的天氣現(xiàn)象。霧的形成主要有輻射降溫、平流輸送、蒸發(fā)加濕等多種機(jī)制。霾的定義霾是指懸浮在空氣中的微小干塵粒、煙粒等顆粒物使水平能見度降低，相對(duì)濕度小于80%的混濁天氣現(xiàn)象。霾主要由人為污染源排放的顆粒物在特定氣象條件下積累形成。主要區(qū)別霧是自然現(xiàn)象，主要成分是水滴，濕度大；霾多與污染相關(guān)，主要成分是干燥顆粒物，濕度相對(duì)較小。霧常在清晨出現(xiàn)，隨溫度升高消散；霾則可持續(xù)多日，難以自然消散。能見度等級(jí)根據(jù)能見度，霧分為輕霧(1-10公里)、霧(500米-1公里)、濃霧(200-500米)和強(qiáng)濃霧(不足200米)。霾則按PM2.5濃度和能見度綜合劃分輕度、中度和重度。霧和霾對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)影響廣泛，尤其是交通運(yùn)輸領(lǐng)域。能見度降低導(dǎo)致公路車速減慢、交通事故增多；航空運(yùn)輸面臨延誤或取消；海上運(yùn)輸受阻，港口裝卸效率下降。此外，霾還會(huì)影響空氣質(zhì)量，對(duì)人體健康造成危害，特別是呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)疾病患者。中國(guó)霧多發(fā)生在秋冬季節(jié)，華北、長(zhǎng)江中下游、四川盆地等地是高發(fā)區(qū)；而霾問(wèn)題近年來(lái)在京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等城市群地區(qū)尤為突出。氣象部門通過(guò)能見度自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)和PM2.5監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)霧霾狀況，并發(fā)布預(yù)警信息。應(yīng)對(duì)霧霾的措施包括交通管控、污染源減排、個(gè)人防護(hù)等多個(gè)方面，需要政府、企業(yè)和個(gè)人共同努力。氣象信息服務(wù)公眾氣象服務(wù)面向社會(huì)大眾的氣象信息服務(wù)，包括日常天氣預(yù)報(bào)、生活指數(shù)、預(yù)警信息等。傳播渠道包括傳統(tǒng)媒體（電視、廣播、報(bào)紙）、互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)應(yīng)用、電子顯示屏等。公眾服務(wù)追求準(zhǔn)確、及時(shí)、簡(jiǎn)明和實(shí)用，是最基礎(chǔ)的氣象服務(wù)形式。行業(yè)氣象服務(wù)針對(duì)農(nóng)業(yè)、交通、電力、旅游等特定行業(yè)需求定制的專業(yè)氣象服務(wù)。例如為農(nóng)業(yè)提供農(nóng)用天氣預(yù)報(bào)、物候期預(yù)測(cè)和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警；為交通業(yè)提供公路結(jié)冰預(yù)報(bào)、能見度預(yù)報(bào)和航線天氣預(yù)報(bào)；為電力行業(yè)提供雷電監(jiān)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)和風(fēng)能太陽(yáng)能資源評(píng)估等。決策氣象服務(wù)為政府部門防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急管理提供的專項(xiàng)氣象服務(wù)。包括災(zāi)害性天氣監(jiān)測(cè)預(yù)警、氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、重大活動(dòng)氣象保障等。這類服務(wù)通常由氣象部門與應(yīng)急、水利、農(nóng)業(yè)等部門密切協(xié)作開展，直接支持政府決策和應(yīng)急響應(yīng)。氣象信息服務(wù)的發(fā)展呈現(xiàn)四個(gè)明顯特征：一是精細(xì)化，從區(qū)域預(yù)報(bào)向網(wǎng)格預(yù)報(bào)、點(diǎn)預(yù)報(bào)發(fā)展；二是個(gè)性化，根據(jù)用戶需求提供定制服務(wù)；三是智能化，應(yīng)用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)優(yōu)化服務(wù)內(nèi)容；四是多元化，與多行業(yè)多領(lǐng)域深度融合。中國(guó)氣象部門已建立"一站式"氣象服務(wù)平臺(tái)，整合各類氣象信息資源，推動(dòng)服務(wù)均等化。同時(shí)，氣象服務(wù)市場(chǎng)化改革也在推進(jìn)，鼓勵(lì)社會(huì)力量參與氣象服務(wù)，豐富服務(wù)供給。未來(lái)氣象服務(wù)將進(jìn)一步與社會(huì)經(jīng)濟(jì)深度融合，更好地服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略和民生需求。氣象災(zāi)害預(yù)警體系預(yù)警信號(hào)類型中國(guó)氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)覆蓋14種主要?dú)庀鬄?zāi)害：臺(tái)風(fēng)、暴雨、暴雪、寒潮、大風(fēng)、沙塵暴、高溫、干旱、雷電、冰雹、霜凍、大霧、霾和道路結(jié)冰。每種災(zāi)害按照危害程度分為四個(gè)等級(jí)，用藍(lán)、黃、橙、紅四色表示，其中紅色代表最嚴(yán)重級(jí)別。發(fā)布主體氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)由各級(jí)氣象主管機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)制作和發(fā)布?？h級(jí)以上氣象臺(tái)站有權(quán)發(fā)布本行政區(qū)域內(nèi)預(yù)警信號(hào)，上級(jí)氣象部門可對(duì)下級(jí)預(yù)警進(jìn)行指導(dǎo)或直接發(fā)布。特別重大災(zāi)害性天氣預(yù)警，由中國(guó)氣象局統(tǒng)一發(fā)布。發(fā)布渠道預(yù)警信息通過(guò)多種渠道傳播：傳統(tǒng)媒體（電視、廣播、報(bào)紙）、新媒體平臺(tái)（官方網(wǎng)站、微博、微信）、手機(jī)短信、專用預(yù)警終端、應(yīng)急廣播、電子顯示屏等，形成立體化傳播網(wǎng)絡(luò)，確保預(yù)警信息迅速到達(dá)公眾。氣象災(zāi)害預(yù)警流程包括監(jiān)測(cè)、制作、審核、發(fā)布、傳播和響應(yīng)六個(gè)環(huán)節(jié)。監(jiān)測(cè)階段依靠氣象觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)天氣變化；制作階段由預(yù)報(bào)員根據(jù)預(yù)報(bào)分析確定預(yù)警等級(jí)；審核環(huán)節(jié)按規(guī)定進(jìn)行科學(xué)評(píng)估和行政審批；發(fā)布階段將預(yù)警信息輸入發(fā)布系統(tǒng)；傳播環(huán)節(jié)通過(guò)各類渠道向社會(huì)公眾傳遞信息；響應(yīng)環(huán)節(jié)則由相關(guān)部門和公眾采取相應(yīng)防護(hù)措施。中國(guó)已建立氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布部門間會(huì)商聯(lián)動(dòng)機(jī)制，氣象部門發(fā)布預(yù)警后，應(yīng)急、水利、自然資源、交通等部門根據(jù)各自職責(zé)啟動(dòng)響應(yīng)。例如，暴雨紅色預(yù)警發(fā)布后，教育部門可決定停課，交通部門可實(shí)施道路管制，應(yīng)急部門可啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。這種協(xié)同聯(lián)動(dòng)機(jī)制大大提高了預(yù)警效能，有效減輕了氣象災(zāi)害造成的損失。氣象防災(zāi)減災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警建立全方位、多層次的氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)體系，包括地面觀測(cè)站、雷達(dá)、衛(wèi)星等觀測(cè)手段；發(fā)展災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)，提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和預(yù)警時(shí)效；完善預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)，確保信息及時(shí)到達(dá)最后一公里。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估開展氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查，建立災(zāi)害信息數(shù)據(jù)庫(kù)；制作氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖，明確不同區(qū)域?yàn)?zāi)害類型和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；評(píng)估不同行業(yè)、不同區(qū)域的氣象災(zāi)害脆弱性和承災(zāi)能力，為防災(zāi)決策提供科學(xué)依據(jù)。預(yù)防準(zhǔn)備制定氣象災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案，明確各部門職責(zé)和應(yīng)對(duì)流程；建立防災(zāi)物資儲(chǔ)備體系，儲(chǔ)備救災(zāi)裝備和生活必需品；開展應(yīng)急演練，提高政府和公眾防災(zāi)應(yīng)對(duì)能力；加強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)宣傳教育，提高全民防災(zāi)意識(shí)。應(yīng)急響應(yīng)建立跨部門應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制，氣象、應(yīng)急、水利、交通等部門協(xié)同應(yīng)對(duì)；設(shè)立統(tǒng)一的指揮調(diào)度平臺(tái)，整合各類資源；完善災(zāi)情報(bào)告系統(tǒng)，實(shí)時(shí)掌握災(zāi)害影響；科學(xué)調(diào)配救援力量，確保救援工作高效有序。"三防"監(jiān)測(cè)體系是氣象防災(zāi)減災(zāi)的重要組成部分，指防汛、防旱、防臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警體系。該體系整合氣象、水利、自然資源等部門監(jiān)測(cè)資源，構(gòu)建立體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害全過(guò)程、全要素監(jiān)測(cè)。近年來(lái)，中國(guó)不斷加強(qiáng)"三防"監(jiān)測(cè)能力建設(shè)，提高對(duì)臺(tái)風(fēng)、暴雨、洪水、干旱等災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警水平。氣象防災(zāi)減災(zāi)的核心是提前防范，關(guān)鍵是精準(zhǔn)預(yù)報(bào)和有效行動(dòng)。隨著氣象科技進(jìn)步和防災(zāi)經(jīng)驗(yàn)積累，中國(guó)氣象災(zāi)害防御能力顯著提升，人員傷亡大幅減少。下一步將重點(diǎn)推進(jìn)氣象防災(zāi)減災(zāi)融入國(guó)家應(yīng)急管理體系，強(qiáng)化基層防災(zāi)能力建設(shè)，推動(dòng)氣象科技創(chuàng)新，提高災(zāi)害鏈綜合防御能力，更好地保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。城市氣象服務(wù)城市微氣候特征城市區(qū)域具有獨(dú)特的微氣候特點(diǎn)，包括熱島效應(yīng)、降水再分配、氣流變化等高密度監(jiān)測(cè)布設(shè)高密度自動(dòng)氣象站網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)城市精細(xì)化監(jiān)測(cè)，捕捉小尺度天氣變化精細(xì)化預(yù)報(bào)開發(fā)公里級(jí)城市預(yù)報(bào)模式，提供街區(qū)級(jí)精準(zhǔn)預(yù)報(bào)，滿足城市精細(xì)管理需求多元化服務(wù)針對(duì)交通、排水、能源等城市系統(tǒng)提供定制服務(wù)，支持智慧城市建設(shè)城市氣象觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)已成為現(xiàn)代城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。以北京為例，全市建有近200個(gè)自動(dòng)氣象站，平均間距約5公里，形成高分辨率觀測(cè)網(wǎng)。一些大城市還建有X波段相控陣?yán)走_(dá)網(wǎng)，可精細(xì)觀測(cè)城市局部對(duì)流系統(tǒng)。這些觀測(cè)設(shè)備與交通、水務(wù)、園林等部門的專業(yè)監(jiān)測(cè)設(shè)備互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和綜合應(yīng)用。精細(xì)化氣象服務(wù)案例不斷涌現(xiàn)：上海建立了暴雨內(nèi)澇預(yù)警系統(tǒng)，根據(jù)降水量和地形特征預(yù)測(cè)積水點(diǎn)位和積水深度；北京開發(fā)了城市熱環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熱島效應(yīng)，為城市規(guī)劃提供依據(jù)；廣州推出了社區(qū)級(jí)氣象信息服務(wù)，為居民提供500米網(wǎng)格精度的天氣預(yù)報(bào)。這些服務(wù)與城市大腦、智慧交通等系統(tǒng)深度融合，有效提升了城市管理效率和公眾服務(wù)質(zhì)量。農(nóng)業(yè)氣象信息生長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物各生長(zhǎng)階段的氣象條件，評(píng)估對(duì)產(chǎn)量的影響水分管理基于氣象條件和土壤墑情，指導(dǎo)農(nóng)田灌溉和排水決策病蟲害預(yù)報(bào)結(jié)合氣象條件預(yù)測(cè)病蟲害發(fā)生趨勢(shì)，指導(dǎo)防治措施災(zāi)害預(yù)警針對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害提前預(yù)警，減輕凍害、旱澇等災(zāi)害損失作物對(duì)氣象條件的敏感性表現(xiàn)在多個(gè)方面：溫度直接影響作物生長(zhǎng)速率和發(fā)育進(jìn)程，每種作物都有其最適生長(zhǎng)溫度范圍；光照決定光合作用強(qiáng)度，影響干物質(zhì)積累；降水和土壤水分是作物生長(zhǎng)的必要條件，水分過(guò)多或不足都會(huì)導(dǎo)致減產(chǎn)；極端天氣如冰雹、霜凍、干旱、洪澇等可能造成嚴(yán)重減產(chǎn)甚至絕收。中國(guó)已建立多層次農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)模式：國(guó)家層面建立糧食安全監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，評(píng)估氣象條件對(duì)糧食生產(chǎn)的影響；省級(jí)農(nóng)業(yè)氣象中心開展區(qū)域農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局；縣級(jí)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)站提供精細(xì)化服務(wù)，直接對(duì)接農(nóng)戶和農(nóng)場(chǎng)。信息傳播渠道也更加多樣化，從傳統(tǒng)的廣播、明白紙，到現(xiàn)代的手機(jī)APP、微信公眾號(hào)，確保農(nóng)業(yè)氣象信息及時(shí)到達(dá)農(nóng)戶。隨著精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)和遙感技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)也在快速推廣，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供有力支撐。交通與航空氣象惡劣天氣對(duì)交通的影響交通運(yùn)輸對(duì)氣象條件高度敏感，不同類型的惡劣天氣會(huì)對(duì)交通造成不同影響：雨雪天氣：降低路面附著力，增加剎車距離，導(dǎo)致交通事故風(fēng)險(xiǎn)上升霧霾天氣：能見度降低，影響駕駛員視線，高速公路可能需要封閉或限速大風(fēng)天氣：影響車輛操控性，對(duì)高速行駛的車輛和高架橋特別危險(xiǎn)冰凍天氣：道路結(jié)冰導(dǎo)致嚴(yán)重交通阻斷，橋梁和高架道路尤為危險(xiǎn)雷暴天氣：閃電可能導(dǎo)致交通信號(hào)系統(tǒng)故障，強(qiáng)降水造成道路積水交通氣象服務(wù)體系為應(yīng)對(duì)氣象對(duì)交通的影響，各國(guó)建立了專門的交通氣象服務(wù)體系：公路氣象站網(wǎng)：沿主要公路和高速公路分布，監(jiān)測(cè)路面溫度、能見度等要素航空氣象臺(tái)站：在機(jī)場(chǎng)設(shè)立，提供起降氣象條件和航線天氣鐵路氣象服務(wù)：監(jiān)測(cè)沿線風(fēng)、雨、雪、霧等災(zāi)害性天氣，保障列車安全海洋氣象服務(wù)：提供海況、風(fēng)浪、臺(tái)風(fēng)等信息，保障海上運(yùn)輸安全現(xiàn)代交通氣象服務(wù)強(qiáng)調(diào)精準(zhǔn)、及時(shí)和個(gè)性化，如道路結(jié)冰預(yù)報(bào)、能見度快報(bào)、航線顛簸預(yù)報(bào)等。高速公路氣象保障是交通氣象服務(wù)的重要組成部分。中國(guó)已在主要高速公路網(wǎng)建立氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，每10-30公里設(shè)置一個(gè)自動(dòng)氣象站，監(jiān)測(cè)溫度、降水、風(fēng)速、能見度等要素?；谶@些數(shù)據(jù)，氣象部門開發(fā)了公路氣象預(yù)報(bào)系統(tǒng)，可提供精細(xì)化路段天氣預(yù)報(bào)和災(zāi)害預(yù)警。部分地區(qū)還建立了高速公路氣象災(zāi)害應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制，在極端天氣情況下，氣象、交通、公安等部門協(xié)同行動(dòng)，確保公路交通安全。機(jī)場(chǎng)氣象保障直接關(guān)系航空安全。國(guó)際民航組織對(duì)機(jī)場(chǎng)氣象觀測(cè)和預(yù)報(bào)有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，要求提供起降預(yù)報(bào)、航線預(yù)報(bào)、區(qū)域預(yù)報(bào)等多層次服務(wù)。機(jī)場(chǎng)氣象臺(tái)通常配備先進(jìn)的觀測(cè)設(shè)備，如風(fēng)廓線儀、激光雷達(dá)、低空風(fēng)切變探測(cè)系統(tǒng)等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)場(chǎng)周邊大氣狀況。近年來(lái)，中國(guó)各大機(jī)場(chǎng)氣象保障能力顯著提升，有效減少了因氣象原因?qū)е碌暮桨嘌诱`和取消。能源氣象應(yīng)用年平均風(fēng)能密度(W/m2)年平均太陽(yáng)輻射(MJ/m2)可再生能源與氣象條件密切相關(guān)，風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電直接依賴于風(fēng)速和太陽(yáng)輻射，水電則依賴于降水和徑流。能源氣象服務(wù)主要包括兩個(gè)方面：一是可再生能源資源評(píng)估，二是能源氣象預(yù)報(bào)。資源評(píng)估是能源項(xiàng)目選址和投資決策的基礎(chǔ)，需要長(zhǎng)期氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)支持。中國(guó)已完成全國(guó)風(fēng)能和太陽(yáng)能資源詳查，編制了資源圖集，為可再生能源規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。氣象條件對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行和調(diào)度也有重要影響。夏季高溫會(huì)導(dǎo)致用電負(fù)荷激增，冬季寒潮則引起供暖用電高峰；強(qiáng)對(duì)流天氣可能導(dǎo)致輸電線路故障，影響電網(wǎng)安全；太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電的間歇性特點(diǎn)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度提出挑戰(zhàn)。針對(duì)這些問(wèn)題，中國(guó)已建立電力氣象服務(wù)體系，包括全國(guó)和區(qū)域兩級(jí)電力氣象服務(wù)中心，提供電力負(fù)荷預(yù)測(cè)、可再生能源發(fā)電預(yù)測(cè)和氣象災(zāi)害預(yù)警等服務(wù)。這些服務(wù)對(duì)保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、促進(jìn)可再生能源高效利用具有重要意義。環(huán)境與氣象關(guān)系氣象對(duì)污染物的影響大氣環(huán)流、局地風(fēng)場(chǎng)、溫度層結(jié)和濕度條件等氣象因素直接影響污染物的輸送、擴(kuò)散和轉(zhuǎn)化過(guò)程。風(fēng)向決定污染物傳輸路徑，風(fēng)速影響擴(kuò)散強(qiáng)度；逆溫層阻礙垂直擴(kuò)散，加劇污染積累；降水可清除部分顆粒物，降低污染濃度。典型污染氣象條件重污染天氣往往與特定氣象條件密切相關(guān)：靜穩(wěn)天氣減弱擴(kuò)散能力；持續(xù)高壓控制導(dǎo)致污染物累積；冬季采暖期排放增加疊加不利氣象條件；區(qū)域傳輸在特定環(huán)流背景下加劇局地污染。了解這些規(guī)律有助于預(yù)測(cè)污染發(fā)展趨勢(shì)。環(huán)境氣象預(yù)報(bào)環(huán)境氣象預(yù)報(bào)將氣象模式和空氣質(zhì)量模式耦合，預(yù)測(cè)未來(lái)空氣質(zhì)量變化。預(yù)報(bào)產(chǎn)品包括PM2.5、PM10、臭氧等污染物濃度、空氣質(zhì)量指數(shù)和灰霾等級(jí)。這些預(yù)報(bào)對(duì)公眾健康防護(hù)和污染應(yīng)急管控具有重要指導(dǎo)意義。氣象條件對(duì)環(huán)境治理效果有顯著影響。在相同排放條件下，有利的氣象條件可促進(jìn)污染物擴(kuò)散稀釋，不利的氣象條件則可能導(dǎo)致污染物積累。因此，環(huán)境治理需要考慮氣象因素，制定符合氣象規(guī)律的管控措施。例如，在預(yù)測(cè)到不利氣象條件時(shí)，提前啟動(dòng)應(yīng)急減排；在氣象條件利于擴(kuò)散時(shí)，適當(dāng)安排排放較多的生產(chǎn)活動(dòng)。中國(guó)已建立環(huán)境氣象業(yè)務(wù)服務(wù)體系，開展大氣污染氣象條件預(yù)報(bào)、重污染氣象條件預(yù)警和區(qū)域傳輸路徑分析等工作。這些服務(wù)為大氣污染防治提供科學(xué)依據(jù)，支持精準(zhǔn)施策。同時(shí)，開展氣象與空氣質(zhì)量的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)研究，有助于深入理解兩者關(guān)系，改進(jìn)預(yù)報(bào)模型，提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性。隨著環(huán)境保護(hù)要求提高，環(huán)境氣象服務(wù)將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。氣象與生態(tài)保護(hù)氣候系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)互動(dòng)氣候系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)相互作用、相互影響。氣候變化影響物種分布、生物季節(jié)和生態(tài)系統(tǒng)功能；而生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)碳循環(huán)、水循環(huán)和能量平衡反過(guò)來(lái)影響氣候系統(tǒng)。這種復(fù)雜互動(dòng)關(guān)系是生態(tài)氣象學(xué)研究的核心。氣候變化的生態(tài)影響氣候變化通過(guò)改變溫度、降水格局和極端天氣頻率等方式影響生態(tài)系統(tǒng)。研究顯示，溫度升高導(dǎo)致物種向高緯度和高海拔遷移；降水變化引起植被分布和生產(chǎn)力改變；極端天氣增加造成生態(tài)系統(tǒng)抵抗力下降和恢復(fù)能力減弱。生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)應(yīng)用保護(hù)區(qū)氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)提供關(guān)鍵生態(tài)氣象數(shù)據(jù)，支持生態(tài)保護(hù)和管理。監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括常規(guī)氣象要素、碳通量、水分循環(huán)、物候觀測(cè)等。這些數(shù)據(jù)用于評(píng)估氣候變化影響、預(yù)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)變化趨勢(shì)、指導(dǎo)保護(hù)措施制定和評(píng)估保護(hù)成效。中國(guó)已在主要自然保護(hù)區(qū)建立生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)站，形成覆蓋不同生態(tài)系統(tǒng)類型的觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。如三江源國(guó)家公園建有高山草甸生態(tài)氣象站，監(jiān)測(cè)高寒生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)；西雙版納熱帶雨林建有森林生態(tài)氣象站，研究熱帶森林生物多樣性與氣候的關(guān)系；內(nèi)蒙古草原建有草地生態(tài)氣象站，觀測(cè)草原退化與氣候變化的聯(lián)系。生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在生態(tài)保護(hù)中的應(yīng)用日益廣泛?；陂L(zhǎng)期觀測(cè)數(shù)據(jù)，科學(xué)家可以評(píng)估氣候變化對(duì)關(guān)鍵物種和生態(tài)系統(tǒng)的影響，識(shí)別氣候變化的敏感區(qū)和脆弱區(qū)，為保護(hù)區(qū)規(guī)劃和管理提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，這些數(shù)據(jù)也用于開發(fā)生態(tài)預(yù)警系統(tǒng)，如森林火險(xiǎn)預(yù)警、草原干旱預(yù)警和濕地水分變化預(yù)警等，幫助管理者采取針對(duì)性保護(hù)措施，提高生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)氣候變化的能力。氣象信息傳播渠道3傳統(tǒng)媒體電視天氣預(yù)報(bào)、廣播氣象節(jié)目和報(bào)紙氣象專欄是公眾獲取氣象信息的經(jīng)典渠道1.5B移動(dòng)用戶中國(guó)氣象類移動(dòng)應(yīng)用和公眾號(hào)用戶總量超過(guò)15億，幾乎覆蓋全部網(wǎng)民10K+顯示終端全國(guó)共建設(shè)氣象信息顯示屏超過(guò)1萬(wàn)塊，覆蓋城市主要公共場(chǎng)所95%覆蓋率氣象預(yù)警信息社會(huì)化發(fā)布覆蓋率達(dá)95%以上，實(shí)現(xiàn)了"最后一公里"傳播傳統(tǒng)媒體在氣象信息傳播中仍發(fā)揮重要作用。中央電視臺(tái)和省級(jí)電視臺(tái)每天播出多檔天氣預(yù)報(bào)節(jié)目，具有權(quán)威性和廣泛覆蓋面；各級(jí)廣播電臺(tái)在固定時(shí)段播報(bào)天氣預(yù)報(bào)，尤其在農(nóng)村地區(qū)和車載場(chǎng)景中收聽率高；全國(guó)及地方報(bào)紙?jiān)O(shè)有氣象專欄，提供詳細(xì)氣象分析和科普內(nèi)容。這些傳統(tǒng)媒體特別適合沒(méi)有智能設(shè)備或不習(xí)慣使用互聯(lián)網(wǎng)的群體。新媒體平臺(tái)已成為氣象信息傳播的主力軍。中國(guó)氣象局和各級(jí)氣象部門建立了官方網(wǎng)站、微博、微信公眾號(hào)和手機(jī)應(yīng)用，提供實(shí)時(shí)更新的氣象信息；"墨跡天氣"、"天氣通"等第三方氣象應(yīng)用憑借用戶友好的界面和個(gè)性化服務(wù)吸引了大量用戶；各類新聞客戶端和生活服務(wù)平臺(tái)也集成了天氣預(yù)報(bào)功能。同時(shí)，氣象部門與電信運(yùn)營(yíng)商合作開展預(yù)警信息推送，重大災(zāi)害性天氣預(yù)警可通過(guò)短信直接發(fā)送給受影響區(qū)域的所有用戶，構(gòu)建起立體化、全覆蓋的氣象信息傳播網(wǎng)絡(luò)。典型氣象事件分析形成背景（7月17-20日）副熱帶高壓異常強(qiáng)盛北抬，西太平洋臺(tái)風(fēng)"煙花"北上，兩者共同驅(qū)動(dòng)強(qiáng)盛水汽向河南匯集；同時(shí)河南上空存在高空槽，提供動(dòng)力抬升條件暴發(fā)過(guò)程（7月20日）強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)在鄭州上空停滯，形成"準(zhǔn)靜止雷暴"，短時(shí)降水強(qiáng)度極大，鄭州氣象站錄得小時(shí)雨量201.9毫米，打破中國(guó)大陸小時(shí)雨量紀(jì)錄預(yù)警響應(yīng)（7月20日12時(shí)-20時(shí)）河南省氣象局先后發(fā)布暴雨橙色、紅色預(yù)警，鄭州啟動(dòng)防汛應(yīng)急響應(yīng)，但由于降雨強(qiáng)度超出歷史經(jīng)驗(yàn)，城市排水系統(tǒng)嚴(yán)重超負(fù)荷運(yùn)行災(zāi)害影響（7月20日-21日）鄭州城區(qū)大面積內(nèi)澇，地鐵、隧道被淹，造成重大人員傷亡；河南全省超過(guò)1200萬(wàn)人受災(zāi)，直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)1000億元2021年河南鄭州特大暴雨是一次極端天氣事件，從氣象學(xué)角度看具有典型特征：水汽輸送異常強(qiáng)盛，大氣層結(jié)極不穩(wěn)定，中尺度對(duì)流系統(tǒng)停滯不前，形成罕見的局地強(qiáng)降水。降水過(guò)程中出現(xiàn)了明顯的"颮線"結(jié)構(gòu)，造成短時(shí)極端強(qiáng)降水。事件中的最強(qiáng)降水核心區(qū)域長(zhǎng)約80公里、寬約10公里，呈帶狀分布，導(dǎo)致鄭州城區(qū)成為重災(zāi)區(qū)。此次事件的服務(wù)和響應(yīng)流程體現(xiàn)了現(xiàn)代氣象預(yù)警系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制，也暴露出極端災(zāi)害應(yīng)對(duì)中的挑戰(zhàn)。氣象部門在事件前已發(fā)布預(yù)報(bào)和預(yù)警，并隨降水增強(qiáng)不斷提升預(yù)警等級(jí)和加密預(yù)報(bào)頻次；應(yīng)急、水利等部門按預(yù)案啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)；公眾通過(guò)多種渠道接收預(yù)警信息。但由于降水強(qiáng)度超出歷史經(jīng)驗(yàn)，城市防災(zāi)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)能力不足，仍造成重大損失。這一事件促使各地加強(qiáng)對(duì)極端天氣的認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化城市韌性建設(shè)，優(yōu)化多部門協(xié)同機(jī)制，提高極端天氣下的綜合防御能力。國(guó)際氣象合作世界氣象組織(WMO)作用世界氣象組織是聯(lián)合國(guó)專門機(jī)構(gòu)，成立于1950年，總部位于瑞士日內(nèi)瓦，現(xiàn)有193個(gè)會(huì)員。WMO主要職責(zé)包括：協(xié)調(diào)全球氣象觀測(cè)系統(tǒng)建設(shè)與標(biāo)準(zhǔn)化；組織全球氣象資料共享與交換；推動(dòng)氣象科學(xué)研究與技術(shù)發(fā)展；促進(jìn)氣象服務(wù)應(yīng)用與能力建設(shè)。全球氣象觀測(cè)系統(tǒng)全球氣象觀測(cè)系統(tǒng)(GOS)是WMO框架下的全球氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，由地面觀測(cè)站、高空觀測(cè)站、氣象雷達(dá)、氣象衛(wèi)星和海洋浮標(biāo)等組成。通過(guò)全球氣象通信系統(tǒng)(GTS)實(shí)現(xiàn)資料實(shí)時(shí)交換，是全球天氣預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)設(shè)施。各國(guó)氣象部門按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)開展觀測(cè)，并無(wú)償共享基本氣象資料。區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心WMO在全球設(shè)立多個(gè)區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心(RSMC)，負(fù)責(zé)特定區(qū)域或特定業(yè)務(wù)的專業(yè)服務(wù)。如東京和夏威夷臺(tái)風(fēng)中心負(fù)責(zé)西北太平洋臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)；歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心(ECMWF)提供全球中期數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品；北京區(qū)域?qū)I(yè)氣象中心負(fù)責(zé)亞洲沙塵暴監(jiān)測(cè)預(yù)警等。中國(guó)參與國(guó)際合作中國(guó)是WMO的積極參與者和貢獻(xiàn)者，在世界氣象舞臺(tái)上發(fā)揮著重要作用。中國(guó)氣象局擔(dān)任多項(xiàng)國(guó)際職務(wù)，參與全球氣象戰(zhàn)略規(guī)劃；主持或參與多個(gè)國(guó)際科研計(jì)劃；承辦世界氣象中心北京中心，為全球提供數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品；通過(guò)"一帶一路"氣象合作發(fā)展中心，幫助發(fā)展中國(guó)家提升氣象能力。中外氣象合作項(xiàng)目涵蓋多個(gè)領(lǐng)域。中國(guó)與美國(guó)、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的合作重點(diǎn)在氣象科技創(chuàng)新、氣候變化研究和氣象衛(wèi)星應(yīng)用等方面；與東南亞、非洲、中亞等發(fā)展中國(guó)家合作則側(cè)重于氣象基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、人才培養(yǎng)和防災(zāi)減災(zāi)能力提升。例如，中國(guó)援建了老撾、緬甸等國(guó)的自動(dòng)