第五节 寒潮、台风和水旱灾害
我国沙尘暴天气
据统计,我国西北地区分布有大沙漠及风蚀地603800平方公里,不同发展程度的沙漠化土地60376平方公里,整个地区年降水量多在150毫米以下,植被稀少,沙尘物质众多,风蚀强烈,且春季多大风,因此这里成为亚洲沙尘暴的多发区之一。特别是新疆南部的塔克拉玛干大沙漠,年沙尘暴日数可达38.8天,并波及到青藏高原的北部及其以东地区,甘肃和内蒙古西部的地形、地表更加复杂,巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库尔齐沙漠和毛乌素沙地等,都是沙尘暴的源地。甘肃民勤年沙尘暴的日数达到45.6天,为全国之冠。
值得注意的是,在我国东北平原、华北平原某些河滩沙化地带,如西滹沱河的沙地、黄河下游的开封地段及入海处,都是沙尘暴的易发区,年沙尘暴的日数多达10-15天。在许多沙质草原特别是农垦区和农牧交错区,以及干松的农田都可以发生沙尘暴。
我国沙尘暴日数大于10的界线,大致在北纬35度以北、东经1000以西的地区,其中有3个相对大的中心:河套地区(20次);金昌、武威等地(40次)以及塔里木盆地(35次)。但沙尘暴扬起的浮尘则可以随着高空气流越过长江、珠江,漂移至南海,或向东越过东海、黄海上空影响朝鲜、日本。
我国北部地区各月都可能发生沙暴,其中以春季为最多。但也有例外,如青藏高原地区南部的泽当等地,由于高空南支西风急流的作用,冬季大风日数多,地表植被覆盖度小,沙尘暴日数呈冬多夏少型。西北、华北、东北各地绝大多数台站以4、5月份为最多。最严重的沙暴,如西北地区的"黑风暴",又大多数集中在4月下旬至5月上旬。
冻雨的形成与危害
在初冬或冬末初春,人们可以看到,当空中的雨落到近地面很冷的电线、树木、植被和地面上时,立即就凝结成一层晶莹透亮的薄冰了,久而久之,电线挂上了粗粗的冰条,地面上也积了一层薄薄的冰,这就是冻雨。我国南方把冻雨叫做"下冰凌"、"天凌"或"牛皮凌",北方地区称它为"地油子"。
冻雨是如何形成的呢?冻雨多在强冷空气或寒潮到达时,由于冷暖空气交锋而产生的。当有冷锋入侵时,使锋面下的气温和地面温度都降至0℃以下,而锋面上方的气温却在0℃以上且较潮湿,在锋面上方的云层内形成的雨滴落入温度低于0℃的气层时,就能变成过冷雨滴,这种过冷雨滴一旦降到温度低于0℃的地面或地物上,立即冻结成冰,形成一层密实光滑的、有时是透明的玻璃状冰壳。冻雨落在表面温度低于冰点的树、电线上后,马上在它们外围结成晶莹透明的冰层,这时雨滴继续落在结了冰的物体表面上慢慢下垂,于是结成了一条条冰柱,有的地方称它为"冰挂"。冰挂千姿百态,耀眼夺目。庐山、黄山等名山 ,在冬季常被冻雨打扮得分外妖娆,每年总吸引成千上万的中外游客前来观光赏景。
冻雨风光值得观赏,但它毕竟是一种灾害性天气,它所造成的危害是不可忽视的。电线结冰后,遇冷收缩,加上冻雨重量的影响,就会绷断。有时,成排的电线杆被拉倒,使电讯和输电中断。公路交通因地面结冰而受阻,交通事故也因此增多。大田结冰,会冻断返青的冬麦,或冻死早春播种的作物幼苗。另外,冻雨还能大面积地破坏幼林、冻伤果树等。1972年2月底,我国出现一次大范围的冻雨,广州、长沙、南京、昆明、重庆、成都、贵阳等地至北京的电信一度中断,造成的经济损失极其严重。对这次冻雨灾害人们记忆犹新。
台风的形成
台风是旋转极快的空气大漩涡,它是热带海洋上发生的一种破坏力很强的风暴,那么,台风是怎样形成的呢?
夏秋两季,太阳直射我国南面的热带海洋,海水的温度很高,海面上的空气被海水烤得很热,并且含有大量的水蒸气,变得潮湿而不稳定。这层空气继续受热就会膨胀变轻而迅速上升。其中水蒸气上升遇冷后凝结成水滴时,会放出大量的热,使空气温度继续上升,促成空气继续膨胀变轻而上升,于是那里就成了一个气压很低的区域。这时四周比较冷的空气就会乘虚而入,迅速地流过来填补,这样就逐渐形成了一个空气漩涡。漩涡刚形成的时候,范围很小,风雨也不厉害,还算不上是台风。经过几天的发展,它就逐渐扩大成台风了,台风形成后不会原地不动,它就像江河里的水涡随江水流动一样,台风也会随热带海洋上空盛行气流的方向而移动。
台风的形状就像是一个大漏斗,也像是一个大蘑菇。当它的"外壳"部分向一个地区逼近的时候,风力开始增大,风向也会逐渐改变,有时还会下大雨。不一会儿,台风的"主体"移过来了,狂风大作,雷电交加,暴雨倾盆,这样的天气持续几个小时后,台风的"中心"就移过来了。在台风的"中心"里,风力突然变小,有时还会出现风和日丽的天气。在整个漏斗形的台风区域里,它的"中?quot;就是漏斗的口,一般叫做"台风眼"。但是,几个钟头后,"台风眼"过去了,又会出现狂风暴雨的天气。
在夏秋季节的热带海洋上,气流一般是从东向西流的,所以台风一般是向西或向西北方向移动。每次台风移动的路径是不完全一样的,这要看当时大气环流的具体情况。一般来说,影响我国的台风主要路径有三条:第一条是从菲律宾以东一直朝西北,经过我国的南海,在广东沿海和越南一带登陆。走这条路径的台风,对我国两广地区影响最大。第二条是从菲律宾以东洋面向西北偏西方向移动,在台湾省登陆,横穿台湾海峡,在福建省和浙江省再次登陆,或向西北方向移动,在浙江和江苏两省沿海一带登陆。走这条路径的台风,对整个华东地区的影响最大。第三条是从菲律宾以东向西北方向运动,然后转向东北朝日本方向移去。这条路径的台风对我国影响比较小。
台风带来的狂风暴雨常造成较大的危害,但台风雨对解除和缓和江南地区的伏旱起了相当重要作用,同时台风带来的降水在我国东南和南部沿海地区的年降水量中占有显著比重,大体上,大兴安岭、张家口、太行山、伏牛山、大娄山一线以西和云贵高原以北,才没有台风带来的降水。台风是一种大范围的灾害性天气,必须积极做好防御工作。现在我国正利用人造卫星、飞机、雷达等手段,对台风进行侦察、监视,并及时做出预报,让有关部门和广大群众积极做好抗御台风的准备工作,以减小台风的危害。
竺可桢
竺可桢,1890年生,浙江上虞人。1910年赴美国留学。1913年毕业于伊利诺伊大学农学院。1918年获哈佛大学研究院地学系博士学位。同年回国。后任武昌高等师范学校教员、东南大学地学系主任、中央研究院气象研究所所长、浙江大学校长。建国后,历任中国科学院副院长,中国科协副主席,中国气象学会理事长、名誉理事长,中国地理学会理事长。是第一至三届全国人大常委。我国第一个科学团体中国科学社的骨干之一。开创了我国近代地理学、气象学研究领域。在东南大学创办了我国最早的地理系。1927年筹建了中央研究院气象研究所,并在全国布设了四十几个观测台站进行地面和高空观测,开始天气预报工作。整理出版了中国气候资料。改革了气象观测中的计量标准,开展了我国区域气候的研究。建国后为中国科学院的创建作出了重要贡献。领导并指导了我国自然区划综合考察、国家大地图集编纂、地学规划制定、自然科学史研究等工作。在物候学研究中有创造性的贡献。发表的《论我国气候的几个特点及其与粮食作物生产的关系》论文,阐明了我国优厚的气候资源和开发利用的正确途径。1972年增补、修订了《我国五千年气候变迁的初步研究》。《二十八宿起源之时代与地点》一文,
基本上解决了国际上100多年的争论,得到国内外学术界的高度评价。1974年2月7日逝世。
厄尔尼诺
厄尔尼诺是西班牙语EInino的译音,原是秘鲁渔民对正常的海水季节性增温现象的通俗称呼。 EInino的原意是圣婴或耶稣之子,因为这种增温主要发生在圣诞节前后。一般情况下,这种增温现象到3月当地秋季来临时会自动消失。但是有些年份这种增温现象不仅不消失,而且暖水区进一步向西扩展,这便称为气象学意义上的厄尔尼诺。厄尔尼诺的发生原因目前还不大清楚,一般每隔2~7年一次,每次可以持续1年左右之久。
正常年份中,南美沿岸及东太平洋赤道地区都是冷水上翻区,海面温度较低,海水中鱼食丰富,有利于海洋渔业的增产。但当发生厄尔尼诺时,渔业生产大受影响,通过连锁反应引起了世界农产品和粮食市场价格的波动,这也是厄尔尼诺受到世界关注的一个重要原因。
厄尔尼诺为什么会引起气象灾害?
我们知道,地球大气是部热机,热源在赤道,冷源在两极。加上海洋和陆地这些局地冷热源,便形成了地球上复杂的大气环流系统。
大气环流系统决定了地球上各地气候特点,使各地旱涝等气象灾害的分布都有一定的常规,从而当地的农作物和水利设施得以很好适应。例如,气流常下沉的高气压区多晴好天气,常旱;气流常上升的低气压区多阴雨天气,甚至暴雨。因而,一旦大气环流系统异常,使地球上气压和气流分布乱套,就会出现严重的气象灾害。
例如,正常年份下南太平洋东部是冷水区,因而气流下沉降水稀少。但是厄尔尼诺年这里水温升高,造成气流上升。一向少雨的秘鲁沿岸例如首都利马可以发生大雨,把当地适应少雨干旱的许多泥土房屋淋塌。正常年份下南太平洋西部是暖水区,气流上升,多雨。但厄尔尼诺年南大平洋西部的印尼和澳大利亚地区气流从上升变为下沉。因而,在厄尔尼诺年南太平洋东部反常多雨的同时,印尼和澳大利亚则反常地严重干旱,森林火灾多发。这就是厄尔尼诺引起的对当地南太平洋周边地区气象条件的直接影响。
但是,世界大气环流是一个整体,南太平洋大气环流圈及其位置的变化,通过邻近地区大气环流圈及其位置的变化,也会引起更远地区垂直气流的改变和调整并引起灾害。这称为厄尔尼诺对世界气象条件的间接影响。间接影响与直接影响相比,其相关性要弱得多,或者说不确定性要大得多。所以其预报的难度也大得多。
我国沙尘暴天气
据统计,我国西北地区分布有大沙漠及风蚀地603800平方公里,不同发展程度的沙漠化土地60376平方公里,整个地区年降水量多在150毫米以下,植被稀少,沙尘物质众多,风蚀强烈,且春季多大风,因此这里成为亚洲沙尘暴的多发区之一。特别是新疆南部的塔克拉玛干大沙漠,年沙尘暴日数可达38.8天,并波及到青藏高原的北部及其以东地区,甘肃和内蒙古西部的地形、地表更加复杂,巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、库尔齐沙漠和毛乌素沙地等,都是沙尘暴的源地。甘肃民勤年沙尘暴的日数达到45.6天,为全国之冠。
值得注意的是,在我国东北平原、华北平原某些河滩沙化地带,如西滹沱河的沙地、黄河下游的开封地段及入海处,都是沙尘暴的易发区,年沙尘暴的日数多达10-15天。在许多沙质草原特别是农垦区和农牧交错区,以及干松的农田都可以发生沙尘暴。
我国沙尘暴日数大于10的界线,大致在北纬35度以北、东经1000以西的地区,其中有3个相对大的中心:河套地区(20次);金昌、武威等地(40次)以及塔里木盆地(35次)。但沙尘暴扬起的浮尘则可以随着高空气流越过长江、珠江,漂移至南海,或向东越过东海、黄海上空影响朝鲜、日本。
我国北部地区各月都可能发生沙暴,其中以春季为最多。但也有例外,如青藏高原地区南部的泽当等地,由于高空南支西风急流的作用,冬季大风日数多,地表植被覆盖度小,沙尘暴日数呈冬多夏少型。西北、华北、东北各地绝大多数台站以4、5月份为最多。最严重的沙暴,如西北地区的"黑风暴",又大多数集中在4月下旬至5月上旬。
冻雨的形成与危害
在初冬或冬末初春,人们可以看到,当空中的雨落到近地面很冷的电线、树木、植被和地面上时,立即就凝结成一层晶莹透亮的薄冰了,久而久之,电线挂上了粗粗的冰条,地面上也积了一层薄薄的冰,这就是冻雨。我国南方把冻雨叫做"下冰凌"、"天凌"或"牛皮凌",北方地区称它为"地油子"。
冻雨是如何形成的呢?冻雨多在强冷空气或寒潮到达时,由于冷暖空气交锋而产生的。当有冷锋入侵时,使锋面下的气温和地面温度都降至0℃以下,而锋面上方的气温却在0℃以上且较潮湿,在锋面上方的云层内形成的雨滴落入温度低于0℃的气层时,就能变成过冷雨滴,这种过冷雨滴一旦降到温度低于0℃的地面或地物上,立即冻结成冰,形成一层密实光滑的、有时是透明的玻璃状冰壳。冻雨落在表面温度低于冰点的树、电线上后,马上在它们外围结成晶莹透明的冰层,这时雨滴继续落在结了冰的物体表面上慢慢下垂,于是结成了一条条冰柱,有的地方称它为"冰挂"。冰挂千姿百态,耀眼夺目。庐山、黄山等名山 ,在冬季常被冻雨打扮得分外妖娆,每年总吸引成千上万的中外游客前来观光赏景。
冻雨风光值得观赏,但它毕竟是一种灾害性天气,它所造成的危害是不可忽视的。电线结冰后,遇冷收缩,加上冻雨重量的影响,就会绷断。有时,成排的电线杆被拉倒,使电讯和输电中断。公路交通因地面结冰而受阻,交通事故也因此增多。大田结冰,会冻断返青的冬麦,或冻死早春播种的作物幼苗。另外,冻雨还能大面积地破坏幼林、冻伤果树等。1972年2月底,我国出现一次大范围的冻雨,广州、长沙、南京、昆明、重庆、成都、贵阳等地至北京的电信一度中断,造成的经济损失极其严重。对这次冻雨灾害人们记忆犹新。
台风的形成
台风是旋转极快的空气大漩涡,它是热带海洋上发生的一种破坏力很强的风暴,那么,台风是怎样形成的呢?
夏秋两季,太阳直射我国南面的热带海洋,海水的温度很高,海面上的空气被海水烤得很热,并且含有大量的水蒸气,变得潮湿而不稳定。这层空气继续受热就会膨胀变轻而迅速上升。其中水蒸气上升遇冷后凝结成水滴时,会放出大量的热,使空气温度继续上升,促成空气继续膨胀变轻而上升,于是那里就成了一个气压很低的区域。这时四周比较冷的空气就会乘虚而入,迅速地流过来填补,这样就逐渐形成了一个空气漩涡。漩涡刚形成的时候,范围很小,风雨也不厉害,还算不上是台风。经过几天的发展,它就逐渐扩大成台风了,台风形成后不会原地不动,它就像江河里的水涡随江水流动一样,台风也会随热带海洋上空盛行气流的方向而移动。
台风的形状就像是一个大漏斗,也像是一个大蘑菇。当它的"外壳"部分向一个地区逼近的时候,风力开始增大,风向也会逐渐改变,有时还会下大雨。不一会儿,台风的"主体"移过来了,狂风大作,雷电交加,暴雨倾盆,这样的天气持续几个小时后,台风的"中心"就移过来了。在台风的"中心"里,风力突然变小,有时还会出现风和日丽的天气。在整个漏斗形的台风区域里,它的"中?quot;就是漏斗的口,一般叫做"台风眼"。但是,几个钟头后,"台风眼"过去了,又会出现狂风暴雨的天气。
在夏秋季节的热带海洋上,气流一般是从东向西流的,所以台风一般是向西或向西北方向移动。每次台风移动的路径是不完全一样的,这要看当时大气环流的具体情况。一般来说,影响我国的台风主要路径有三条:第一条是从菲律宾以东一直朝西北,经过我国的南海,在广东沿海和越南一带登陆。走这条路径的台风,对我国两广地区影响最大。第二条是从菲律宾以东洋面向西北偏西方向移动,在台湾省登陆,横穿台湾海峡,在福建省和浙江省再次登陆,或向西北方向移动,在浙江和江苏两省沿海一带登陆。走这条路径的台风,对整个华东地区的影响最大。第三条是从菲律宾以东向西北方向运动,然后转向东北朝日本方向移去。这条路径的台风对我国影响比较小。
台风带来的狂风暴雨常造成较大的危害,但台风雨对解除和缓和江南地区的伏旱起了相当重要作用,同时台风带来的降水在我国东南和南部沿海地区的年降水量中占有显著比重,大体上,大兴安岭、张家口、太行山、伏牛山、大娄山一线以西和云贵高原以北,才没有台风带来的降水。台风是一种大范围的灾害性天气,必须积极做好防御工作。现在我国正利用人造卫星、飞机、雷达等手段,对台风进行侦察、监视,并及时做出预报,让有关部门和广大群众积极做好抗御台风的准备工作,以减小台风的危害。
竺可桢
竺可桢,1890年生,浙江上虞人。1910年赴美国留学。1913年毕业于伊利诺伊大学农学院。1918年获哈佛大学研究院地学系博士学位。同年回国。后任武昌高等师范学校教员、东南大学地学系主任、中央研究院气象研究所所长、浙江大学校长。建国后,历任中国科学院副院长,中国科协副主席,中国气象学会理事长、名誉理事长,中国地理学会理事长。是第一至三届全国人大常委。我国第一个科学团体中国科学社的骨干之一。开创了我国近代地理学、气象学研究领域。在东南大学创办了我国最早的地理系。1927年筹建了中央研究院气象研究所,并在全国布设了四十几个观测台站进行地面和高空观测,开始天气预报工作。整理出版了中国气候资料。改革了气象观测中的计量标准,开展了我国区域气候的研究。建国后为中国科学院的创建作出了重要贡献。领导并指导了我国自然区划综合考察、国家大地图集编纂、地学规划制定、自然科学史研究等工作。在物候学研究中有创造性的贡献。发表的《论我国气候的几个特点及其与粮食作物生产的关系》论文,阐明了我国优厚的气候资源和开发利用的正确途径。1972年增补、修订了《我国五千年气候变迁的初步研究》。《二十八宿起源之时代与地点》一文,
基本上解决了国际上100多年的争论,得到国内外学术界的高度评价。1974年2月7日逝世。
厄尔尼诺
厄尔尼诺是西班牙语EInino的译音,原是秘鲁渔民对正常的海水季节性增温现象的通俗称呼。 EInino的原意是圣婴或耶稣之子,因为这种增温主要发生在圣诞节前后。一般情况下,这种增温现象到3月当地秋季来临时会自动消失。但是有些年份这种增温现象不仅不消失,而且暖水区进一步向西扩展,这便称为气象学意义上的厄尔尼诺。厄尔尼诺的发生原因目前还不大清楚,一般每隔2~7年一次,每次可以持续1年左右之久。
正常年份中,南美沿岸及东太平洋赤道地区都是冷水上翻区,海面温度较低,海水中鱼食丰富,有利于海洋渔业的增产。但当发生厄尔尼诺时,渔业生产大受影响,通过连锁反应引起了世界农产品和粮食市场价格的波动,这也是厄尔尼诺受到世界关注的一个重要原因。
厄尔尼诺为什么会引起气象灾害?
我们知道,地球大气是部热机,热源在赤道,冷源在两极。加上海洋和陆地这些局地冷热源,便形成了地球上复杂的大气环流系统。
大气环流系统决定了地球上各地气候特点,使各地旱涝等气象灾害的分布都有一定的常规,从而当地的农作物和水利设施得以很好适应。例如,气流常下沉的高气压区多晴好天气,常旱;气流常上升的低气压区多阴雨天气,甚至暴雨。因而,一旦大气环流系统异常,使地球上气压和气流分布乱套,就会出现严重的气象灾害。
例如,正常年份下南太平洋东部是冷水区,因而气流下沉降水稀少。但是厄尔尼诺年这里水温升高,造成气流上升。一向少雨的秘鲁沿岸例如首都利马可以发生大雨,把当地适应少雨干旱的许多泥土房屋淋塌。正常年份下南太平洋西部是暖水区,气流上升,多雨。但厄尔尼诺年南大平洋西部的印尼和澳大利亚地区气流从上升变为下沉。因而,在厄尔尼诺年南太平洋东部反常多雨的同时,印尼和澳大利亚则反常地严重干旱,森林火灾多发。这就是厄尔尼诺引起的对当地南太平洋周边地区气象条件的直接影响。
但是,世界大气环流是一个整体,南太平洋大气环流圈及其位置的变化,通过邻近地区大气环流圈及其位置的变化,也会引起更远地区垂直气流的改变和调整并引起灾害。这称为厄尔尼诺对世界气象条件的间接影响。间接影响与直接影响相比,其相关性要弱得多,或者说不确定性要大得多。所以其预报的难度也大得多。