海洋气象学：天气风观测四维同化

天气风观测四维同化海面能见度（Visibility）能见度恶劣Visibilitybad0-0.25n.mile能见度不良Visibilitypoor0.25-1.0

n.mile能见度中等Visibilitymoderate1～5

n.mile能见度良好Visibilitygood5～11n.mile能见度很好Visibilityverygood11-27

n.mile能见度极好Visibilityexcellent≥27n.mile浮尘S沙尘暴S上加一个向右的箭头

扬沙S上加一个向上的箭头霾∞人工改变天气WeathermodificationEverybodytalksabouttheweather,butnobodydoesanythingaboutit

——MarkTwainCloudseedingStormpreventionHurricanemodification2008北京奥运会2014南京青奥会Cloudseeding-人工增雨Cloudseedingisacommontechniquetoenhanceprecipitation.Cloudseedingentailssprayingsmallparticles,suchassilveriodideontocloudsinordertoaffecttheirdevelopment,usuallywiththegoalofincreasingprecipitation.Cloudseedingonlyworkstotheextentthatthereisalreadywatervaporpresentintheair.冷云催化：在温度低于0°C的冷云降水过程中，冰晶浓度起着重要的作用。(干冰-制冷，或碘化银-结晶剂）。暖云催化：在温度高于0°C的暖云里，降水主要在云滴碰并过程中得到发展。云滴越大，碰并增长就越快往云中播撒一定大小的吸湿性物质颗粒或者溶液滴，它们能在云中吸湿而迅速长成大云滴（食盐、尿素）。目前我国人工影响天气作业规模已居世界第一位。北京奥运会期间，假如真的出现不利于奥运的天气时，北京市气象局将运用高科技手段来控制天气，使奥运会顺利进行。1.如有大雾弥漫北京市气象局采用“液氮消冷雾技术”，将雾中水滴迅速结为冰晶，冰晶又迅速凝化周围雾滴长成小雪花降落，达到人工消雾。2.出现高温干旱北京市人工影响天气办公室利用飞机、气球、发生器、高炮和火箭五种工具进行人工增雨作业。3.出现天降冰雹用高炮将大量碘化银等催化剂集中送到雹云中，云中便形成大量的凝结核，使冰雹变成了“小盐粒”。4.假如暴雨倾盆消雨的原理和人工降雨一样，只不过是本来要在需要避雨的区域下的雨，用人工方法提前下而已。5.大风突然袭击气象卫星会每时每刻监测天气，奥运会期间，卫星图片将由现在的每小时一张，变成每半小时一张；自动气象站的数据将5分钟更新一次；闪电定位观测资料将实时更新；雷达数据资料将6分钟更新一次。人工影响飓风计划(1962-1983)国务院颁布《人工影响天气管理条例》2002年课后感兴趣的同学自行阅读风（Wind)

风的定义和单位定义:空气相对于下垫面的水平运动，称为风。它是矢量，有大小和方向。风速：风速是指单位时间内空气在水平方向上的位移。单位有：m/s、Km/h、nmile/h、Kn(节)等。它们的关系：1Km/h=0.28m/s；1m/s=3.6Km/h；1Kn=1.852Km/h≈0.5m/s；1m/s≈2Kn风风向：风向是指风的来向，常用16个方位或度数(0

～360

)来表示。风力：根据风对地面或海面的影响程度又划出风力等级。目前国际上采用的风力等级从0～12共13个等级，参见《风力等级表》。风力等级表

零级烟柱直冲天，一级青烟随风偏，二级轻风吹脸面，三级叶动红旗展，四级枝摇飞纸片，五级带叶小树摇，六级举伞步行难，七级迎风走不便，八级风吹树枝断，九级屋顶飞瓦片，十级拔树又倒屋，十一十二级陆上很少见。风的观测bbc风视频/s/1pQFqY百度云中分享的气象相关的视频Force0.WindSpeedlessthan1knot.

Sea:Sealikeamirror.Force1:WindSpeed1-3knots.

Sea:Waveheight0.1m;Rippleswithappearanceofscales,nofoamcrests.Force2:WindSpeed4-6knots.

Sea:Waveheight0.2-0.3m;Smallwavelets,crestsofglassyappearance,notbreaking.Force3:WindSpeed7-10knots.

Sea:Waveheight0.6-1m;Largewavelets,crestsbegintobreak,scatteredwhitecaps.Force4:WindSpeed11-16knots.

Sea:Waveheight1-1.5m;Smallwavesbecominglonger,numerouswhitecaps.Force5:WindSpeed17-21knots.

Sea:Waveheight2-2.5m;Moderatewaves,takinglongerform,manywhitecaps,somespray.Force6:WindSpeed22-27knots.

Sea:Waveheight3-4m;Largerwavesforming,whitecapseverywhere,morespray.Force7:WindSpeed28-33knots.

Sea:Waveheight4-5.5m;seaheapsup,whitefoamfrombreakingwavesbeginstobeblowninstreaksalongdirectionofwind.Force8:WindSpeed34-40knots.

Sea:Waveheight5.5-7.5m;Moderatelyhighwavesofgreaterlength,edgesofcrestsbegintobreakintospindrift,foamisblowninwellmarkedstreaks.Force9:WindSpeed41-47knots.

Sea:Waveheight7-10m;Highwaves,seabeginstoroll,densestreaksoffoamalongwinddirection,spraymayreducevisibility.Force10:WindSpeed48-55knots.

Sea:Waveheight9-12.5m;Veryhighwaveswithover-hangingcrests,seatakeswhiteappearanceasfoamisblowninverydensestreaks,rollingisheavyandshocklike,visibilityisreduced.Force11:WindSpeed56-63knots.

Sea:Waveheight11.5-16m;Exceptionallyhighwaves,seacoveredwithwhitefoampatches,visibilitystillmorereduced.气象观测网气象观测网是组合各种气象观测和探测系统而建立起来的。基本上分为两大类：①常规观测网。长期稳定地进行观测，主要为日常天气预报、灾害性天气监测、气候监测等提供资料的观测系统。例如由世界各国的地面气象站（包括常规地面气象站、自动气象站和导航测风站）、海上漂浮（固定浮标、飘移浮标）站、船舶站和研究船、无线电探空站、航线飞机观测、火箭探空站、气象卫星及其接收站等组成的世界天气监视网（WWW），就是一个规模最大的近代全球气象观测网。这个观测网所获得的资料，通过全球通信网络，可及时提供各国气象业务单位使用。此外，还有国际臭氧监测网、气候监测站等。②专题观测网。根据特定的研究课题，只在一定时期内开展观测工作的观测系统。地面气象观测主要是为天气分析和天气预报提供气象情报进行的观测。基本天气观测为世界时00、06、12、18时（相当北京时间08、14、20、02时）。观测项目为:气压(包括测站高度订正至海平面的气压值、3小时气压倾向和特性)、气温（包括测时气温和日最高和最低气温）、湿度、现在和过去一小时的天气、云况（云量、云状、云高、云向）、风向、风速、水平能见度、降水量、地面状况和特殊大气现象等。海上船舶天气观测还要测定船的航向、航速、海水温度，波浪的方向、周期和浪高，海冰和海上特殊现象等。观测结果经记录和计算，编成电码，在规定时次的正点后十分钟内发出情报。辅助天气观测是为绘制辅助天气图提供气象情报进行的观测。观测时次为世界时03、09、15、21时。地面观测站（11000多个）高空观测（约1300个）海上观测（VOS船4,000艘，平均每日有约1000提供报告；浮标1,200个基于航空器的观测另有卫星观测，天气雷达观测等气象传真图是向海上船舶提供的一种简单、直观的天气图。海上航行的船舶可以通过气象传真接收机时实地接收航区邻近国家传真台发布的气象传真图，以获取航行海区的天气和海况资料，了解航区更多、更大范围的天气演变过程，掌握航区已发生和将要发生的天气和海洋情况，从而做出趋利避害的决策，保障海上活动安全。观测资料的客观分析与四维同化4DDA客观是针对传统的人工而言的。由不规则分布的测站上的气象要素观测值，按照一定的规则，重新构建其空间分布场，从而给出规则分布的网格点上的气象要素值。英译汉课堂练习Dataassimilationistheprocessbywhichobservationsareincorporatedintoacomputermodelofarealsystem.Applicationsofdataassimilationariseinmanyfieldsofgeosciences,perhapsmostimportantlyinweatherforecastingandhydrology.Dataassimilationproceedsbyanalysiscycles.Ineachanalysiscycle,observationsofthecurrent(andpossiblypast)stateofasystemarecombinedwiththeresultsfromanumericalmodel(theforecast)toproduceananalysis,whichisconsideredas'thebest'estimateofthecurrentstateofthesystem.Thisiscalledtheanalysisstep.Essentially,theanalysissteptriestobalancetheuncertaintyinthedataandintheforecast.Themodelisthenadvancedintimeanditsresultbecomestheforecastinthenextanalysiscycle.Dataassimilationisaconceptencompassinganymethodforcombiningobservationsofvariablessuchastemperatureandatmosphericpressureintomodelsusedinnumericalweatherpre