氣象教學(xué)課件VIP

氣象知識(shí)教學(xué)課件歡迎來(lái)到氣象知識(shí)教學(xué)課件，這是一套為小學(xué)和初中學(xué)生設(shè)計(jì)的氣象科普教材。本課件根據(jù)2024年最新教學(xué)要求編制，旨在幫助學(xué)生了解氣象現(xiàn)象的基本原理，認(rèn)識(shí)天氣變化規(guī)律，掌握氣象觀測(cè)方法，以及了解氣象與我們?nèi)粘Ｉ畹木o密聯(lián)系。氣象與天氣概述氣象科學(xué)定義氣象學(xué)是研究大氣現(xiàn)象與運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，包括對(duì)大氣物理性質(zhì)、化學(xué)組成及其變化的研究。它關(guān)注的是大氣中發(fā)生的各種物理和化學(xué)過(guò)程，如云的形成、降水、風(fēng)的變化等。天氣與氣候的區(qū)別天氣是指某一地區(qū)短時(shí)間內(nèi)（通常為幾小時(shí)到幾天）大氣狀況的總稱，包括溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向風(fēng)速、降水等要素。生活中的氣象現(xiàn)象氣象現(xiàn)象豐富多彩，在我們的日常生活中隨處可見(jiàn)。從早晨的露珠到傍晚的晚霞，從夏日的雷雨到冬季的雪花，這些自然現(xiàn)象不僅影響著我們的日?；顒?dòng)，也構(gòu)成了地球獨(dú)特的氣象景觀。天氣類型識(shí)別晴天特點(diǎn)：天空湛藍(lán)，陽(yáng)光充足，云量少于30%，能見(jiàn)度高，適合戶外活動(dòng)。晴天通常伴隨著高氣壓系統(tǒng)，氣流下沉，空氣穩(wěn)定。多云天特點(diǎn)：云量介于30%-70%之間，陽(yáng)光時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，天空部分被云層覆蓋，能見(jiàn)度良好。多云天氣往往是天氣系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的過(guò)渡階段。陰天特點(diǎn)：云量超過(guò)70%，天空大部分被云層覆蓋，陽(yáng)光微弱，光線較暗。陰天通常預(yù)示著可能有降水的天氣系統(tǒng)接近。雨雪天氣象與生活的聯(lián)系衣食住行氣象條件直接影響我們的穿衣選擇、飲食習(xí)慣和居住環(huán)境。夏季炎熱時(shí)，人們穿著輕薄衣物并偏好清涼食物；冬季寒冷時(shí)，則需要保暖衣物和熱量較高的食物。不同氣候區(qū)的建筑風(fēng)格也因適應(yīng)當(dāng)?shù)貧庀髼l件而各具特色。交通安全惡劣天氣條件如暴雨、大霧、暴風(fēng)雪等嚴(yán)重影響交通安全。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約20%的交通事故與不良天氣有關(guān)。2023年初的北方暴雪曾導(dǎo)致多條高速公路封閉，數(shù)千航班延誤或取消，影響了數(shù)百萬(wàn)人的出行計(jì)劃。生產(chǎn)活動(dòng)大氣的層次結(jié)構(gòu)對(duì)流層高度0-12公里，我們生活的層次，包含75%大氣質(zhì)量平流層高度12-50公里，含臭氧層，溫度隨高度升高中間層高度50-80公里，溫度急劇下降，最低可達(dá)-90℃熱層高度80-700公里，溫度隨高度快速升高外層大氣大氣組成氮?dú)庹?8%，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)氧氣占21%，支持生命活動(dòng)和燃燒過(guò)程水汽含量變化大，影響云和降水的形成其他氣體二氧化碳、氬氣等占1%，影響溫室效應(yīng)懸浮顆粒溫度與氣溫水銀溫度計(jì)利用水銀熱脹冷縮原理，測(cè)量范圍-38.8℃至356.7℃，精度高但含有有毒物質(zhì)，現(xiàn)逐漸被其他類型溫度計(jì)替代。電子溫度計(jì)利用熱敏電阻原理，反應(yīng)迅速，可數(shù)字顯示，廣泛應(yīng)用于氣象站和日常生活，便于數(shù)據(jù)記錄與傳輸。紅外溫度計(jì)影響氣溫的因素北京廣州拉薩降水類型毛毛雨/細(xì)雨由層狀云產(chǎn)生的小水滴構(gòu)成，直徑小于0.5毫米，下落速度緩慢，常在陰天持續(xù)出現(xiàn)。這種降水強(qiáng)度小，但可持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，對(duì)植物生長(zhǎng)非常有利。暴雨/大雨由強(qiáng)對(duì)流云系產(chǎn)生，水滴直徑大，下落速度快，常伴有雷電活動(dòng)。按照氣象標(biāo)準(zhǔn)，24小時(shí)降水量50毫米以上為暴雨，短時(shí)強(qiáng)降雨可導(dǎo)致城市內(nèi)澇。冰雹在強(qiáng)對(duì)流云中，水滴在上升氣流中反復(fù)凍結(jié)形成的冰塊。直徑從幾毫米到幾厘米不等，下落時(shí)具有較大動(dòng)能，可對(duì)農(nóng)作物、車輛等造成嚴(yán)重?fù)p害。雪在0℃以下的云層中，水汽直接凝華或水滴凍結(jié)形成的冰晶體。雪花有六角形結(jié)構(gòu)，因溫度、濕度等條件不同而形態(tài)各異，是冬季最美的自然景觀之一。降水量的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)雨量筒結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)雨量筒由集水器、量水器和支架三部分組成。集水器是一個(gè)口徑為20厘米的漏斗形容器，用來(lái)收集降水；量水器是一個(gè)刻有刻度的量筒，用來(lái)測(cè)量收集到的水量；支架則用來(lái)固定整個(gè)裝置。測(cè)量時(shí)，將雨量筒放置在開闊平坦的地方，遠(yuǎn)離建筑物和樹木，確保不受遮擋。收集到的水量除以集水器的面積，就可以得到降水量，單位為毫米（mm）。云的分類與識(shí)別按高度分類低云：高度在2千米以下，包括層積云、層云、積云和積雨云。中云：高度在2-6千米之間，包括高層云和高積云。高云：高度在6千米以上，包括卷云、卷層云和卷積云。按形狀分類層狀云：水平延展、結(jié)構(gòu)均勻，如層云、高層云。積狀云：垂直發(fā)展、輪廓清晰，如積云、積雨云。卷狀云：纖維狀、羽毛狀，由冰晶組成，如卷云。按降水能力分類降水云：能產(chǎn)生降水的云，主要包括層云、層積云、積雨云等。非降水云：一般不產(chǎn)生降水的云，如卷云、積云等。云的觀測(cè)與意義科學(xué)研究?jī)r(jià)值云是氣候系統(tǒng)和天氣變化的重要指標(biāo)天氣預(yù)報(bào)參考云型、云量變化預(yù)示天氣系統(tǒng)發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指導(dǎo)云觀測(cè)輔助農(nóng)事活動(dòng)安排交通安全保障云觀測(cè)為航空提供飛行條件參考風(fēng)的種類與特點(diǎn)風(fēng)級(jí)名稱風(fēng)速(m/s)特征表現(xiàn)0級(jí)無(wú)風(fēng)0-0.2煙直上1-2級(jí)微風(fēng)0.3-3.3感覺(jué)有風(fēng)，樹葉微動(dòng)3-4級(jí)和風(fēng)3.4-7.9吹起灰塵，小樹搖動(dòng)5-6級(jí)強(qiáng)風(fēng)8.0-13.8小樹枝搖擺，行走困難7-9級(jí)大風(fēng)13.9-24.4大樹搖動(dòng)，建筑物有損壞10-11級(jí)暴風(fēng)24.5-32.6樹木連根拔起，建筑物嚴(yán)重?fù)p壞12級(jí)以上颶風(fēng)≥32.7廣泛破壞風(fēng)向與風(fēng)速的測(cè)量風(fēng)向標(biāo)風(fēng)向標(biāo)是測(cè)量風(fēng)向的傳統(tǒng)工具，通常由一個(gè)金屬箭頭和四個(gè)方向標(biāo)志組成。箭頭較重的一端指向風(fēng)來(lái)的方向，而較輕的箭頭尾部隨風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)代氣象站使用的風(fēng)向標(biāo)通常連接到電子設(shè)備上，可以實(shí)時(shí)記錄風(fēng)向數(shù)據(jù)。風(fēng)速計(jì)常見(jiàn)的風(fēng)速計(jì)有三杯式風(fēng)速計(jì)和熱線風(fēng)速計(jì)兩種。三杯式風(fēng)速計(jì)利用風(fēng)力使杯狀結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)計(jì)算旋轉(zhuǎn)速度測(cè)定風(fēng)速；熱線風(fēng)速計(jì)則是測(cè)量氣流對(duì)加熱金屬絲的冷卻效果來(lái)推算風(fēng)速?，F(xiàn)代自動(dòng)氣象站通常使用超聲波風(fēng)速計(jì)，精度更高。校園風(fēng)速實(shí)測(cè)在我校開展的氣象小組活動(dòng)中，學(xué)生們使用便攜式風(fēng)速計(jì)在校園不同位置測(cè)量風(fēng)速，發(fā)現(xiàn)建筑物周圍會(huì)形成明顯的風(fēng)速差異區(qū)域。學(xué)生們繪制了校園風(fēng)速分布圖，發(fā)現(xiàn)操場(chǎng)中心風(fēng)速最大，而建筑物之間的狹窄通道會(huì)形成"風(fēng)道效應(yīng)"，風(fēng)速明顯增強(qiáng)。氣壓基礎(chǔ)知識(shí)氣壓定義氣壓是單位面積上所受的大氣壓力，是空氣分子不斷撞擊物體表面產(chǎn)生的力。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為101.325千帕（kPa），相當(dāng)于在海平面上每平方厘米承受1.033千克的重量。氣壓隨高度變化氣壓隨高度增加而減小，在低層大氣中，海拔每升高約10米，氣壓下降約1百帕（hPa）。這就是為什么在高山上感覺(jué)呼吸困難，水的沸點(diǎn)也會(huì)降低。氣壓的測(cè)量工具水銀氣壓計(jì)：利用大氣壓力平衡水銀柱的重力原理，精度高但攜帶不便。電子氣壓計(jì)：使用氣壓傳感器，便攜且數(shù)據(jù)可自動(dòng)記錄，是現(xiàn)代氣象站的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。氣壓與天氣關(guān)系高氣壓區(qū)空氣下沉，形成晴朗天氣氣壓梯度形成風(fēng)，空氣從高壓流向低壓低氣壓區(qū)空氣上升，形成多云、降水天氣鋒面系統(tǒng)冷暖氣團(tuán)交界，天氣劇烈變化空氣濕度與干濕濕度的定義與測(cè)量濕度是指空氣中所含水汽的多少，通常用相對(duì)濕度表示，即空氣中實(shí)際水汽含量與同溫度下飽和水汽含量的百分比。相對(duì)濕度為100%時(shí)，空氣中的水汽達(dá)到飽和狀態(tài)，多余的水汽會(huì)凝結(jié)成水滴。干濕球濕度計(jì)是傳統(tǒng)的濕度測(cè)量工具，由兩個(gè)溫度計(jì)組成，一個(gè)測(cè)量實(shí)際溫度，另一個(gè)用濕布包裹測(cè)量濕球溫度，兩者溫差越大，空氣越干燥。現(xiàn)代氣象站多使用電子濕度計(jì)，通過(guò)感應(yīng)元件直接測(cè)量相對(duì)濕度。濕度對(duì)人體與環(huán)境的影響濕度對(duì)人體舒適度有顯著影響。濕度過(guò)低（低于30%）會(huì)導(dǎo)致皮膚干燥、喉嚨不適，并增加靜電；濕度過(guò)高（高于70%）則會(huì)使人感覺(jué)悶熱，降低汗液蒸發(fā)效率，影響身體散熱。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，濕度影響作物生長(zhǎng)和病蟲害發(fā)生。在工業(yè)生產(chǎn)和文物保護(hù)領(lǐng)域，濕度控制也非常重要，以防止材料變形、腐蝕或霉變。因此，濕度監(jiān)測(cè)在很多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。氣象觀測(cè)儀器介紹百葉箱百葉箱是一種白色木質(zhì)或塑料箱體，四周有百葉窗，使空氣流通但阻擋陽(yáng)光直射和雨水侵入。箱內(nèi)放置溫度計(jì)、濕度計(jì)等氣象儀器，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可比性。氣壓計(jì)氣壓計(jì)用于測(cè)量大氣壓力，傳統(tǒng)水銀氣壓計(jì)由刻度管和水銀槽組成?，F(xiàn)代氣象站多使用數(shù)字氣壓計(jì)，通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣壓變化，預(yù)測(cè)天氣變化趨勢(shì)。雨量筒雨量筒用于收集和測(cè)量降水量，標(biāo)準(zhǔn)雨量筒口徑為20厘米。自動(dòng)雨量計(jì)能連續(xù)記錄降水?dāng)?shù)據(jù)，包括雨強(qiáng)、降水量和降水持續(xù)時(shí)間等信息，為防洪減災(zāi)提供數(shù)據(jù)支持。風(fēng)向風(fēng)速儀風(fēng)向風(fēng)速儀測(cè)量風(fēng)的方向和速度，常見(jiàn)的三杯式風(fēng)速計(jì)能將風(fēng)力轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)速度，通過(guò)電子裝置記錄風(fēng)速數(shù)據(jù)。現(xiàn)代超聲波風(fēng)速儀沒(méi)有機(jī)械部件，測(cè)量精度更高。觀測(cè)記錄與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)氣象數(shù)據(jù)記錄表氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)通常記錄在標(biāo)準(zhǔn)化的表格中，包括觀測(cè)時(shí)間、氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)向風(fēng)速、云量、能見(jiàn)度、降水量等要素。現(xiàn)代氣象站多采用電子記錄方式，數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)上傳至氣象數(shù)據(jù)庫(kù)，便于分析和共享。學(xué)生氣象觀測(cè)在學(xué)校氣象小組活動(dòng)中，學(xué)生們每天定時(shí)記錄校園氣象數(shù)據(jù)，并學(xué)習(xí)分析天氣變化規(guī)律。通過(guò)實(shí)踐，學(xué)生不僅掌握了氣象觀測(cè)方法，還培養(yǎng)了科學(xué)觀察力和數(shù)據(jù)分析能力，增強(qiáng)了對(duì)氣象科學(xué)的興趣。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析收集的氣象數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)整理和統(tǒng)計(jì)分析，可以得出當(dāng)?shù)貧夂蛱卣骱妥兓厔?shì)。例如，通過(guò)分析多年降水?dāng)?shù)據(jù)，可以確定干旱和洪澇發(fā)生的周期性規(guī)律，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。簡(jiǎn)易氣象站建設(shè)實(shí)例5基本觀測(cè)設(shè)備簡(jiǎn)易氣象站需要的最少設(shè)備數(shù)量￥2000建站成本學(xué)校簡(jiǎn)易氣象站的平均投入300+校園氣象站全國(guó)中小學(xué)已建成的氣象站數(shù)量98%數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)后的測(cè)量精度氣象變化原因：地球運(yùn)動(dòng)地球自轉(zhuǎn)地球每24小時(shí)自西向東繞軸旋轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生晝夜交替地球公轉(zhuǎn)地球每365.24天繞太陽(yáng)運(yùn)行一周，加上地軸傾斜產(chǎn)生四季變化地軸傾斜地軸與公轉(zhuǎn)軌道面傾角約23.5°，造成半球受光不均太陽(yáng)輻射不同緯度接收太陽(yáng)輻射量差異導(dǎo)致氣溫帶狀分布大氣環(huán)流與氣候帶赤道低壓帶太陽(yáng)直射，高溫多雨，上升氣流形成赤道輻合帶副熱帶高壓帶位于南北緯20°-30°，下沉氣流形成干燥氣候溫帶西風(fēng)帶位于南北緯30°-60°，氣流不穩(wěn)定，多變天氣極地高壓帶位于兩極地區(qū)，低溫干燥，形成極地氣候季風(fēng)與我國(guó)氣候天氣的短期變化冷空氣入侵冷空氣南下，溫度驟降，天氣轉(zhuǎn)晴2暖空氣北上氣溫回升，濕度增加，云系發(fā)展鋒面過(guò)境冷暖氣團(tuán)交匯，形成降水和大風(fēng)高壓控制天氣穩(wěn)定，晴朗干燥，日夜溫差大低壓影響陰雨天氣，持續(xù)降水，能見(jiàn)度差氣象災(zāi)害簡(jiǎn)介臺(tái)風(fēng)熱帶海洋上產(chǎn)生的強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)風(fēng)暴系統(tǒng)，具有低壓中心和強(qiáng)大風(fēng)力。臺(tái)風(fēng)登陸后會(huì)帶來(lái)狂風(fēng)、暴雨和風(fēng)暴潮，造成廣泛破壞。我國(guó)東南沿海地區(qū)是臺(tái)風(fēng)多發(fā)區(qū)，每年6-10月是臺(tái)風(fēng)活躍期。暴雨短時(shí)間內(nèi)降水量大，24小時(shí)降水量達(dá)50毫米以上稱為暴雨。暴雨常引發(fā)洪水、泥石流、滑坡等次生災(zāi)害，對(duì)城市和農(nóng)村地區(qū)都構(gòu)成嚴(yán)重威脅。雷電云內(nèi)或云與地面間的放電現(xiàn)象，伴隨著閃電和雷聲。雷電可能擊中高大建筑物、樹木或戶外人員，造成火災(zāi)、設(shè)備損壞和人員傷亡。干旱長(zhǎng)期降水不足導(dǎo)致的水分短缺狀態(tài)，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用水。我國(guó)北方地區(qū)干旱較為常見(jiàn)，氣候變化加劇了干旱的頻率和強(qiáng)度。臺(tái)風(fēng)產(chǎn)生與路徑熱帶擾動(dòng)在熱帶海洋上，海水溫度高于26℃的區(qū)域，大氣不穩(wěn)定形成熱帶擾動(dòng)。這些擾動(dòng)在適宜的條件下會(huì)逐漸發(fā)展壯大，形成有組織的環(huán)流系統(tǒng)。熱帶低壓當(dāng)環(huán)流系統(tǒng)中心附近最大風(fēng)速達(dá)到10.8-17.1米/秒時(shí)，升級(jí)為熱帶低壓。此時(shí)，系統(tǒng)已具有明顯的氣旋性環(huán)流，但強(qiáng)度還不大，破壞力有限。熱帶風(fēng)暴隨著系統(tǒng)不斷發(fā)展，當(dāng)中心附近最大風(fēng)速達(dá)到17.2-32.6米/秒時(shí)，升級(jí)為熱帶風(fēng)暴。此時(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊，降水增強(qiáng)，開始具有一定破壞力。臺(tái)風(fēng)形成當(dāng)中心附近最大風(fēng)速超過(guò)32.7米/秒時(shí)，系統(tǒng)升級(jí)為臺(tái)風(fēng)。此時(shí)臺(tái)風(fēng)結(jié)構(gòu)完整，具有明顯的"眼區(qū)"和螺旋云帶，破壞力極強(qiáng)，可帶來(lái)狂風(fēng)、暴雨和風(fēng)暴潮。暴雨及次生災(zāi)害城市內(nèi)澇短時(shí)強(qiáng)降雨導(dǎo)致城市排水系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)大，造成道路積水、地下設(shè)施淹沒(méi)等問(wèn)題。2021年鄭州特大暴雨曾導(dǎo)致地鐵和隧道被淹，造成重大人員傷亡。防范措施包括：提前關(guān)注氣象預(yù)警，避開低洼地區(qū)，不要在積水中行走或駕車。山體滑坡持續(xù)強(qiáng)降雨使山體土壤含水量增加，超過(guò)穩(wěn)定極限后發(fā)生滑動(dòng)?；峦ǔ０l(fā)生在陡峭山坡或植被覆蓋不足的區(qū)域。防范措施包括：暴雨期間遠(yuǎn)離山體陡坡，注意觀察地面裂縫、樹木傾斜等前兆，及時(shí)撤離危險(xiǎn)區(qū)域。河流洪水大范圍強(qiáng)降雨導(dǎo)致河流水位快速上漲，超過(guò)警戒水位形成洪水。洪水可能沖毀堤防、橋梁，淹沒(méi)農(nóng)田和房屋。防范措施包括：關(guān)注水文信息，做好物資準(zhǔn)備，必要時(shí)組織撤離，服從政府統(tǒng)一安排。雷電危害與防護(hù)室內(nèi)防雷雷雨天氣盡量留在室內(nèi)，關(guān)閉門窗；遠(yuǎn)離水管、煤氣管等金屬管道；不要使用固定電話；關(guān)閉并拔掉電器電源插頭；不要站在窗戶附近。車內(nèi)防雷汽車是相對(duì)安全的避雷場(chǎng)所，金屬車身形成"法拉第籠"可分散電流；保持車窗關(guān)閉；不要觸摸金屬部件；可繼續(xù)行駛但降低車速，打開應(yīng)急燈。戶外防雷盡快尋找安全場(chǎng)所；遠(yuǎn)離高大樹木、電線桿和金屬設(shè)施；避開山頂、開闊地和水域；如無(wú)法避險(xiǎn)，應(yīng)蹲下呈現(xiàn)低姿態(tài)，雙腳并攏減少跨步電壓傷害。建筑防雷重要建筑應(yīng)安裝避雷針和接地系統(tǒng)；定期檢查維護(hù)防雷設(shè)施；安裝電涌保護(hù)器保護(hù)電子設(shè)備；制定雷電應(yīng)急預(yù)案并進(jìn)行演練。干旱與農(nóng)業(yè)抗旱農(nóng)作物培育和推廣耐旱品種高效節(jié)水灌溉滴灌、微噴等精準(zhǔn)灌溉技術(shù)土壤保墑措施秸稈覆蓋、深松整地農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整因地制宜發(fā)展適應(yīng)干旱的產(chǎn)業(yè)沙塵暴與黃土高原冰雹/霜凍危害冰雹形成與危害冰雹是在強(qiáng)對(duì)流云中形成的固態(tài)降水，直徑從數(shù)毫米到數(shù)厘米不等。冰雹形成需要強(qiáng)烈的上升氣流，使冰晶在云中反復(fù)上下運(yùn)動(dòng)，不斷吸收過(guò)冷水滴而增大。冰雹的危害主要表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)方面，可摧毀農(nóng)作物，嚴(yán)重影響產(chǎn)量和質(zhì)量。2022年河南某地一次冰雹災(zāi)害造成近5000公頃農(nóng)田受災(zāi)，直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)2000萬(wàn)元。此外，冰雹還會(huì)損壞建筑物、車輛和其他戶外設(shè)施。霜凍特點(diǎn)與防范霜凍是指地面溫度降至0℃以下，植物體內(nèi)水分結(jié)冰引起的凍害現(xiàn)象。霜凍多發(fā)生在春季和秋季，特別是在晴朗無(wú)云、風(fēng)力小的夜晚更易形成。農(nóng)民防霜凍的經(jīng)驗(yàn)方法包括：合理規(guī)劃種植時(shí)間，避開霜凍高發(fā)期；選擇抗寒品種；使用地膜覆蓋提高地溫；在霜凍來(lái)臨前噴施防凍劑；夜間采用煙霧法或噴水法等物理防霜手段。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)還可結(jié)合氣象預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)警和科學(xué)防范。氣象預(yù)報(bào)發(fā)展史古代預(yù)測(cè)中國(guó)古代通過(guò)觀察云彩、風(fēng)向等自然現(xiàn)象預(yù)測(cè)天氣，《齊民要術(shù)》等古籍記載了農(nóng)業(yè)氣象經(jīng)驗(yàn)。儀器觀測(cè)17世紀(jì)發(fā)明氣壓計(jì)、溫度計(jì)等儀器，開始系統(tǒng)記錄氣象數(shù)據(jù)，建立了科學(xué)觀測(cè)基礎(chǔ)。電報(bào)時(shí)代19世紀(jì)電報(bào)發(fā)明后，氣象數(shù)據(jù)可以快速傳輸，形成了區(qū)域性氣象預(yù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)預(yù)報(bào)20世紀(jì)50年代開始使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值天氣預(yù)報(bào)，大幅提高了預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率和時(shí)效。衛(wèi)星氣象氣象衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了全球觀測(cè)，提供了云系、風(fēng)場(chǎng)等立體數(shù)據(jù)，特別增強(qiáng)了對(duì)海洋和極地的監(jiān)測(cè)能力。人工智能21世紀(jì)人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于氣象預(yù)報(bào)，實(shí)現(xiàn)了更精準(zhǔn)的短時(shí)臨近預(yù)報(bào)。天氣預(yù)報(bào)的原理衛(wèi)星觀測(cè)氣象衛(wèi)星提供云系分布、水汽含量、海溫等信息，可監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)、暴雨等天氣系統(tǒng)的發(fā)展變化。我國(guó)風(fēng)云系列衛(wèi)星已形成全球觀測(cè)能力，提供高頻次、高精度的觀測(cè)數(shù)據(jù)。雷達(dá)探測(cè)多普勒氣象雷達(dá)通過(guò)發(fā)射電磁波并接收回波，探測(cè)降水強(qiáng)度、風(fēng)場(chǎng)結(jié)構(gòu)等，特別適用于監(jiān)測(cè)強(qiáng)對(duì)流天氣。新一代雙偏振雷達(dá)還能識(shí)別降水類型，區(qū)分雨、雪、冰雹等。數(shù)值模擬數(shù)值天氣預(yù)報(bào)通過(guò)復(fù)雜的數(shù)學(xué)物理方程組描述大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合初始觀測(cè)場(chǎng)，在超級(jí)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行海量計(jì)算，模擬大氣未來(lái)狀態(tài)。隨著模式分辨率提高和物理過(guò)程改進(jìn)，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率不斷提升。信息發(fā)布現(xiàn)代天氣預(yù)報(bào)通過(guò)電視、廣播、手機(jī)APP等多種渠道發(fā)布。手機(jī)天氣APP已成為公眾獲取氣象信息的主要途徑，提供位置精準(zhǔn)、更新及時(shí)的個(gè)性化天氣服務(wù)。天氣符號(hào)與圖示天氣符號(hào)是氣象學(xué)中表示各種天氣現(xiàn)象的標(biāo)準(zhǔn)化圖形符號(hào)。這些符號(hào)簡(jiǎn)潔明了，可以快速傳遞天氣信息，廣泛應(yīng)用于天氣圖、預(yù)報(bào)產(chǎn)品和國(guó)際氣象信息交換。例如，圓圈表示晴天，半圓表示多云，實(shí)心圓表示陰天，帶有不同形狀的符號(hào)表示各種降水類型。除了基本天氣符號(hào)外，氣象圖還使用等壓線、鋒面線等線條符號(hào)表示氣壓分布和天氣系統(tǒng)。掌握這些符號(hào)的含義，可以幫助我們更好地理解天氣圖和氣象預(yù)報(bào)，增強(qiáng)氣象知識(shí)應(yīng)用能力。氣象圖標(biāo)及天氣地圖地面天氣圖地面天氣圖顯示特定時(shí)間的氣壓分布、鋒面位置、天氣系統(tǒng)等信息。圖上的等壓線連接氣壓相等的點(diǎn)，數(shù)值越小表示氣壓越低；箭頭表示風(fēng)向和風(fēng)速；各種符號(hào)表示觀測(cè)站點(diǎn)的天氣狀況。讀圖時(shí)需要注意高低氣壓中心、鋒面位置，這些是天氣變化的關(guān)鍵因素。高空天氣圖高空天氣圖反映大氣上層狀況，通常繪制500百帕（約5500米高度）等壓面圖。圖上等高線表示該氣壓面的海拔高度，反映了大氣環(huán)流形勢(shì)。高空槽、脊的位置和移動(dòng)對(duì)地面天氣有重要影響，是預(yù)報(bào)員關(guān)注的重點(diǎn)。衛(wèi)星云圖衛(wèi)星云圖直觀顯示云系分布和發(fā)展，包括可見(jiàn)光云圖和紅外云圖兩種?？梢?jiàn)光云圖在白天拍攝，能清晰顯示云的形態(tài)；紅外云圖可晝夜觀測(cè)，云頂溫度越低（高度越高）顯示越白，有助于識(shí)別強(qiáng)對(duì)流云系。雷達(dá)回波圖雷達(dá)回波圖顯示降水強(qiáng)度和分布，不同顏色代表不同的回波強(qiáng)度，通常藍(lán)色表示弱回波，紅色表示強(qiáng)回波。通過(guò)連續(xù)的雷達(dá)圖像可以判斷降水系統(tǒng)的移動(dòng)方向和速度，預(yù)測(cè)短時(shí)降水變化。氣象預(yù)報(bào)類型臨近預(yù)報(bào)0-2小時(shí)，主要用于強(qiáng)對(duì)流天氣預(yù)警短時(shí)預(yù)報(bào)0-12小時(shí)，指導(dǎo)日常出行活動(dòng)短期預(yù)報(bào)24-72小時(shí)，三天預(yù)報(bào)，準(zhǔn)確率較高中期預(yù)報(bào)3-10天，旅行和活動(dòng)規(guī)劃參考長(zhǎng)期預(yù)報(bào)月季預(yù)報(bào)，趨勢(shì)性預(yù)測(cè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)參考我國(guó)氣象臺(tái)與氣象局國(guó)家級(jí)省級(jí)地市級(jí)縣級(jí)基層站氣象觀測(cè)與衛(wèi)星技術(shù)風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星我國(guó)自主研發(fā)的風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星包括極軌衛(wèi)星和靜止軌道衛(wèi)星兩大系列。其中風(fēng)云四號(hào)是新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星，具有高時(shí)間分辨率和空間分辨率，可每5分鐘對(duì)中國(guó)區(qū)域成像一次，大幅提升了對(duì)臺(tái)風(fēng)、暴雨等災(zāi)害性天氣的監(jiān)測(cè)能力。氣象超級(jí)計(jì)算氣象預(yù)報(bào)需要處理海量觀測(cè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行復(fù)雜數(shù)值模擬，依賴超級(jí)計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算能力。我國(guó)氣象超級(jí)計(jì)算機(jī)"天玥"系統(tǒng)運(yùn)算速度達(dá)8000萬(wàn)億次/秒，居世界前列，為提高天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率提供了堅(jiān)實(shí)的計(jì)算平臺(tái)。自動(dòng)氣象觀測(cè)自動(dòng)氣象站能24小時(shí)不間斷觀測(cè)溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向風(fēng)速、降水等氣象要素，并自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)。我國(guó)已建成全球最大的地面氣象觀測(cè)網(wǎng)，為氣象預(yù)報(bào)提供了精準(zhǔn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。氣象數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)應(yīng)用1300萬(wàn)每日氣象數(shù)據(jù)量我國(guó)氣象部門每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量70PB存儲(chǔ)容量國(guó)家氣象信息中心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)規(guī)模96%24小時(shí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率2023年我國(guó)主要城市預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率8000萬(wàn)億計(jì)算能力我國(guó)氣象超算每秒浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)氣象服務(wù)生活實(shí)例農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)提供種植指導(dǎo)、病蟲害預(yù)警和農(nóng)事建議交通氣象服務(wù)高速公路、鐵路、航空氣象保障健康氣象服務(wù)空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)、花粉濃度預(yù)警等旅游氣象服務(wù)景區(qū)天氣實(shí)況和預(yù)報(bào)、舒適度評(píng)價(jià)4能源氣象服務(wù)風(fēng)能、太陽(yáng)能預(yù)報(bào)和調(diào)度支持重大活動(dòng)中的氣象保障冬奧會(huì)氣象服務(wù)2022年北京冬奧會(huì)期間，氣象部門組建專業(yè)團(tuán)隊(duì)，建立"一場(chǎng)一站"的氣象觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，每小時(shí)發(fā)布賽場(chǎng)實(shí)況和預(yù)報(bào)。精準(zhǔn)預(yù)報(bào)了延慶賽區(qū)2月13日的降雪過(guò)程，為比賽場(chǎng)地準(zhǔn)備和賽程安排提供了重要依據(jù)。人工影響天氣重大活動(dòng)開幕式前，氣象部門常利用人工影響天氣技術(shù)確保良好天氣條件。如通過(guò)人工增雨技術(shù)，促使上游云系提前降水，減少活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)降水概率；或通過(guò)催化技術(shù)，減少霧霾，改善空氣質(zhì)量和能見(jiàn)度。移動(dòng)氣象保障對(duì)于大型戶外活動(dòng)，氣象部門配備移動(dòng)氣象觀測(cè)車，提供現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)觀測(cè)和預(yù)報(bào)。這些車輛配備氣象雷達(dá)、探空設(shè)備和預(yù)報(bào)工作站，能快速響應(yīng)天氣變化，為活動(dòng)組織方提供精準(zhǔn)及時(shí)的氣象服務(wù)。環(huán)境與氣象PM2.5濃度(μg/m3)能見(jiàn)度(km)氣象與全球變暖溫度上升過(guò)去100年全球平均溫度上升約1.1°C，極地地區(qū)升溫更快海平面上升冰川融化和海水熱膨脹導(dǎo)致海平面每年上升約3.3毫米極端天氣增加強(qiáng)降水、干旱、熱浪等極端天氣事件頻率和強(qiáng)度增加生態(tài)系統(tǒng)影響物種分布變化，生物多樣性受威脅，生態(tài)平衡被打破氣象與生態(tài)保護(hù)生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)是指在生態(tài)敏感區(qū)域建立的專業(yè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)，用于監(jiān)測(cè)氣象要素對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響。我國(guó)已在重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)建立了超過(guò)500個(gè)生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)站，覆蓋森林、草原、濕地、荒漠等多種生態(tài)系統(tǒng)類型。這些站點(diǎn)除常規(guī)氣象要素外，還觀測(cè)土壤溫濕度、地表輻射平衡、植被狀況等生態(tài)指標(biāo)，形成完整的生態(tài)-氣象觀測(cè)體系。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)支持生態(tài)系統(tǒng)變化研究、氣候變化影響評(píng)估和生態(tài)保護(hù)決策。氣象支持生態(tài)修復(fù)氣象部門通過(guò)提供氣候適宜性分析，指導(dǎo)生態(tài)修復(fù)工程中的植被選擇和種植時(shí)機(jī)。例如，在西北地區(qū)的荒漠化治理中，基于氣象數(shù)據(jù)分析確定了適合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)的耐旱植物種類和最佳種植時(shí)間，大幅提高了成活率。在濕地保護(hù)中，氣象水文聯(lián)合監(jiān)測(cè)為濕地水量平衡管理提供科學(xué)依據(jù)。在森林防火方面，氣象部門通過(guò)森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)，指導(dǎo)林區(qū)防火管理，有效減少了森林火災(zāi)發(fā)生率，保護(hù)了寶貴的森林資源。氣象職業(yè)發(fā)展教育背景大氣科學(xué)、物理、數(shù)學(xué)等相關(guān)專業(yè)學(xué)歷資格認(rèn)證氣象預(yù)報(bào)員、觀測(cè)員等專業(yè)資格考試職業(yè)路徑從助理預(yù)報(bào)員到高級(jí)預(yù)報(bào)員、專家專業(yè)方向天氣預(yù)報(bào)、氣候研究、農(nóng)業(yè)氣象等領(lǐng)域氣象科普活動(dòng)與競(jìng)賽全國(guó)青少年氣象科普活動(dòng)旨在激發(fā)青少年對(duì)