《气象现象解析》课件

气象现象解析欢迎参加《气象现象解析》专题讲座。在这个课程中，我们将深入探讨气象学的基础知识、主要气象要素、常见气象现象、极端天气事件以及气象观测与预报技术。通过系统学习，您将了解到影响我们日常生活的各种气象现象背后的科学原理。气象现象与我们的生活息息相关，从日常天气变化到极端气象事件，都深刻影响着人类社会的各个方面。本课程旨在帮助您建立气象科学的基本认知框架，提高对天气变化的理解和应对能力。目录第一部分：气象学基础介绍气象学的定义、发展历史、大气结构及主要气象系统第二部分：主要气象要素详细讲解温度、气压、湿度、风、云、降水等基本气象要素第三部分：常见气象现象分析雨、雪、雾、霜、雷电等日常气象现象的形成机制第四部分：极端天气事件探讨台风、暴雨、暴雪、寒潮等极端天气的特点与影响第五部分：气象观测与预报介绍现代气象观测技术、预报方法及气象服务应用第一部分：气象学基础气象学概念气象学是研究地球大气层中各种物理和化学过程的科学，包括对天气系统的形成、发展和演变规律的研究。研究范围气象学研究范围涵盖从微观大气分子运动到宏观全球气候变化的各个尺度，是一门多学科交叉的综合性学科。应用领域气象学的研究成果广泛应用于农业生产、交通运输、国防建设、环境保护等诸多领域，对人类社会发展具有重要意义。气象学基础知识是我们理解各种天气现象的关键。通过掌握气象学的基本原理，我们能够更好地解释日常观察到的气象变化，并为预测未来天气变化提供科学依据。什么是气象学？气象学定义气象学是研究地球大气层中发生的各种物理和化学过程及其变化规律的科学。它是地球科学的重要分支，主要关注大气中发生的各种现象及其对地球系统的影响。作为一门应用科学，气象学将物理学、化学、数学、计算机科学等多学科知识相结合，形成了自身独特的理论体系和研究方法。研究对象和范围气象学的研究对象主要包括大气的组成、结构、运动规律以及在这些过程中发生的各种物理和化学变化。研究范围涵盖从地表到约100公里高度的大气层。现代气象学不仅研究天气现象，还扩展到气候变化、大气环境、大气与海洋、陆地相互作用等领域，形成了一个综合性的大气科学体系。气象学的发展历史1古代观测（公元前3000年-17世纪）早期人类通过观察天象预测天气变化，中国古代《诗经》中就有关于云、雨、风的记载。古希腊哲学家亚里士多德的《气象学》是最早的气象学专著。中国古代的二十四节气体系是基于天气变化规律制定的农业指导历法。2仪器观测时期（17-19世纪）伽利略发明温度计，托里拆利发明水银气压计，这些观测仪器的出现使气象观测逐渐定量化。1780年，气象学会在欧洲建立，标志着气象学作为一门独立学科的形成。这一时期开始建立气象观测网络，定时记录气象数据。3现代气象学（20世纪至今）20世纪初，挪威学者比约克尼斯提出气团和锋面理论，奠定了现代天气预报的理论基础。计算机和卫星技术的应用使数值天气预报成为可能。21世纪，人工智能和大数据技术进一步提升了气象预报的精确度和时效性。大气的结构1对流层（0-10公里）大气最底层，含有约75%的大气质量和几乎所有的水汽与云。温度随高度增加而降低，平均递减率为6.5℃/公里。几乎所有的天气现象都发生在这一层。2平流层（10-50公里）位于对流层之上，含有大部分的臭氧层。温度随高度增加而升高，气流稳定，少有湍流。商业飞机通常在平流层下部飞行，以避开对流层的湍流天气。3中间层（50-85公里）温度再次随高度增加而降低，在其上界（中间层顶）达到大气中的最低温度，约-90℃。流星通常在这一层燃烧，形成"流星雨"现象。4热层（85-500公里）大气的最外层，温度随高度增加而急剧上升，可达1000℃以上。但因为气体分子稀少，实际感受不到这种高温。极光现象主要发生在这一层。大气环流太阳辐射不均赤道地区接收的太阳辐射远多于极地区域，造成能量差异温差形成不同纬度间的温度差异导致气压差异气压梯度力高低气压之间产生气压梯度力，促使空气流动地球自转影响科里奥利力改变风向，形成复杂环流模式全球大气环流形成了稳定的气压带和风带系统。在赤道附近是赤道低气压带，主要是上升气流。在南北纬30度左右形成副热带高气压带，下沉气流为主。在南北纬60度附近又形成了副极地低气压带。这些气压带之间产生了贸易风、西风和极地东风等主要风带系统。天气系统高压系统高压系统是空气下沉区域，通常带来晴朗天气。北半球高压系统空气呈顺时针方向旋转，南半球则呈逆时针方向。高压系统常表现为稳定的天气条件，少云、少雨，夏季炎热，冬季寒冷。典型的高压系统有副热带高压和冷高压。低压系统低压系统是空气上升区域，常伴有多云和降水天气。北半球低压系统空气呈逆时针方向旋转，南半球则呈顺时针方向。低压系统通常带来不稳定天气，如多云、降水甚至风暴。热带低压、温带气旋都是典型的低压系统。锋面系统锋面是不同性质气团的交界面，是天气变化的主要区域。冷锋是冷空气主动进入暖空气区域形成的锋面，常带来短时强降水。暖锋是暖空气主动进入冷空气区域形成的锋面，通常带来持续性降水。还有准静止锋和闭塞锋等类型。气候系统生物圈包括所有生物及其生存环境岩石圈地球表面的土壤和岩石冰冻圈地球表面的冰川、积雪和冻土水圈海洋、河流、湖泊等水体大气圈包围地球的气体层气候系统是一个复杂的相互作用系统，各组成部分之间存在着能量交换、物质循环等多种相互作用。例如，海洋吸收大气中的热量和二氧化碳，植物通过光合作用影响大气成分，冰川反射太阳辐射影响地球能量平衡。这些复杂的相互作用共同决定了地球的气候状态和变化。第二部分：主要气象要素温度衡量空气冷热程度的物理量，是最基本的气象要素之一气压单位面积上大气的压力，是空气运动的重要驱动力湿度空气中水汽含量的度量，影响降水和人体舒适度风空气的水平运动，传输热量和水汽的重要载体主要气象要素是描述大气状态的基本物理量，相互之间密切关联、相互影响。气象要素的时空分布及其变化是天气预报和气候研究的基本内容。通过对这些气象要素的系统观测和分析，气象学家能够理解大气运动规律，预测未来天气变化。温度温度定义温度是表示物体冷热程度的物理量，反映了空气分子平均动能的大小。在气象学中，通常使用摄氏度（℃）作为温度的计量单位。温度是最直观的气象要素，直接影响人体的冷热感受。气温的日变化和年变化具有明显的周期性，这主要受太阳辐射变化的影响。一般来说，一天中的最低气温出现在日出前后，最高气温出现在午后2-3点。影响因素影响气温的主要因素包括：太阳辐射强度、地理位置（纬度）、海拔高度、地表类型、海陆分布、大气环流等。纬度越高，年平均气温越低；海拔每升高100米，气温约下降0.6℃。测量方法气温测量主要使用温度计。传统温度计包括水银温度计和酒精温度计。现代气象站多采用电子温度传感器，可实现自动观测和数据传输。温度计通常放置在百叶箱内，以避免阳光直射和雨雪影响。气压气压定义气压是单位面积上受到的大气压力，反映了空气柱对地面的重力作用。标准海平面气压为1013.25百帕（hPa）或760毫米汞柱（mmHg）。气压是驱动空气运动的主要力量，气压差异导致风的产生。气压变化原因气压随高度增加而减小，海拔每升高约5.5公里，气压下降一半。水平方向上，气压的变化主要受温度分布影响。一般而言，冷空气密度大，形成高气压；暖空气密度小，形成低气压。此外，水汽含量也会影响气压。测量仪器传统的气压测量仪器是水银气压计，根据气压变化导致水银柱高度的变化来测量气压。现代气象站多使用电子式气压计（如电容式气压传感器），精度高且便于自动观测。气压观测值通常换算为海平面气压，以便于不同地区间的比较。湿度湿度概念湿度是指空气中水汽含量的多少，是表征大气湿润程度的重要气象要素。湿度直接影响人体舒适度、植物生长以及降水的形成。空气中的水汽主要来自海洋、湖泊、河流的蒸发以及植物的蒸腾作用。相对湿度和绝对湿度绝对湿度是单位体积空气中含有的水汽质量，通常用克/立方米表示。相对湿度是实际水汽压与同温度下饱和水汽压的百分比，是最常用的湿度表示方法。此外，还有比湿（单位质量空气中水汽的质量比）、露点温度（空气冷却至饱和时的温度）等概念。湿度测量传统的湿度测量使用干湿球温度计（干湿球湿度计），通过测量干球温度和湿球温度的差值计算相对湿度。现代气象观测多采用电子湿度传感器，如电容式湿度计或电阻式湿度计，能够实现高精度自动观测。风风的定义风是空气的水平运动，是大气运动的重要形式。风是由气压差引起的，空气总是从高气压区流向低气压区。地球自转产生的科里奥利力会使风向偏转，在北半球向右偏，南半球向左偏。风是传输热量、水汽和污染物的重要载体，对天气系统的发展和气候形成有重要影响。风向和风速风向指风吹来的方向，通常用16个方位表示，如东风、西南风等。风速表示空气运动的快慢，常用单位是米/秒或公里/小时。根据风速大小，可将风分为微风、和风、强风、大风、暴风等不同等级。局地风系统由于地形和下垫面差异，形成了许多特殊的局地风系统。如海陆风（昼夜交替的沿海风系统）、山谷风（山区昼夜交替的风系统）、焚风（下沉增温的干热风）、季风（季节性改变方向的风系统）等。云云的形成过程云是由大量悬浮在空中的微小水滴或冰晶组成的可见聚合体。云的形成主要通过空气上升、冷却、凝结或凝华过程。上升的空气膨胀冷却，当温度降至露点以下时，水汽开始凝结成水滴或凝华成冰晶，形成云。高层云主要由冰晶组成，形态轻薄，包括卷云、卷层云和卷积云中层云由水滴和冰晶混合组成，包括高层云、高积云低层云主要由水滴组成，包括层积云、层云和积雨云云的观测云的观测包括云量（天空被云覆盖的比例）、云状（云的形态）和云高（云底距地面高度）。现代气象站还使用云高仪和全天空云图仪等仪器进行自动观测。卫星遥感技术能够从空间获取全球云系分布信息。降水降水形成机制降水是指从云中落到地面的液态或固态水。降水形成需要两个基本条件：足够的水汽供应和有效的凝结核。主要形成理论包括碰并增长理论（暖云降水）和冰晶过程理论（冷云降水）。水滴或冰晶必须长到足够大才能克服上升气流的阻力落到地面。降水类型根据形态可分为：雨（液态）、雪（固态）、雹（固态）、霰（固态）等。根据形成机制可分为：对流性降水（短历时、强度大）、层状性降水（长历时、强度小）和地形性降水（受地形抬升影响）。根据时间分布特征可分为：阵性降水、连续性降水和间歇性降水。降水量测量降水量是指单位时间内单位水平面积上的降水深度，通常用毫米表示。传统观测使用雨量筒或雨量器手动测量。现代气象站多采用翻斗式雨量计、称重式雨量计等自动观测设备。此外，雷达和卫星也被广泛用于监测降水分布。能见度能见度定义能见度是指在当时的大气条件下，人眼能够看清目标的最大水平距离。它是表征大气透明度的重要指标，直接影响交通安全，特别是航空和航海安全。能见度是一个统计意义上的平均值，实际观测中通常选取多个方向上的能见度取平均值。影响因素影响能见度的主要因素包括：大气中的悬浮颗粒物（如灰尘、烟雾、盐粒）大气中的水汽（如雾、雨、雪）空气污染物（如烟尘、雾霾）光照条件（如背景光亮度）测量方法传统的能见度观测是通过目视法，观测员观察预先确定距离的目标物是否可见来估计能见度。现代气象站多采用能见度仪进行自动观测，原理是测量大气对光的散射或吸收程度。在航空气象中，还使用跑道视程（RVR）来评估在跑道上的能见度情况，这对飞机起降安全尤为重要。第三部分：常见气象现象常见气象现象是我们日常生活中经常遇到的天气状况，包括各种形式的降水（如雨、雪）、能见度现象（如雾、霾）、电光现象（如雷电）以及大气光学现象（如彩虹、晕）等。这些现象不仅影响我们的日常生活和出行安全，也构成了丰富多彩的自然景观。了解这些气象现象的形成机制和特点，有助于我们更好地预测和应对天气变化，减少气象灾害的影响，同时也能增进我们对自然界奇妙变化的理解和欣赏。雨形成机制雨是最常见的降水形式，是从云中落下的液态水滴。雨的形成需要空气上升冷却、水汽凝结和水滴增长三个过程。当空气上升冷却至露点温度以下时，水汽开始凝结成微小水滴；这些水滴通过碰并增长或冰晶过程不断长大，当重力超过上升气流的支撑力时，水滴开始下落形成雨。根据形成机制，雨可分为对流性降雨（如雷阵雨）、锋面性降雨和地形性降雨等类型。雨的类型按照强度可分为：小雨：24小时降水量<10毫米中雨：10-25毫米大雨：25-50毫米暴雨：50-100毫米大暴雨：100-250毫米特大暴雨：>250毫米对环境的影响雨是自然界水循环的重要环节，对维持生态平衡、补充水资源有重要作用。适度的降雨有利于农作物生长和空气净化。但强降雨可能导致洪涝灾害、水土流失和地质灾害，如山体滑坡、泥石流等。雪雪的形成条件雪是固态降水，由大量冰晶组成。雪的形成需要两个基本条件：足够低的气温和充足的水汽。当空气温度低于0℃且相对湿度较高时，水汽可以直接凝华成冰晶。这些冰晶在适宜条件下不断生长，最终形成雪花。地面气温通常需要在2℃以下才能保证雪花落地不融化。雪花结构雪花的基本结构是六角形，这反映了水分子在结晶过程中的排列方式。尽管基本结构相似，但由于温度、湿度等条件的细微差异，每一片雪花的具体形态都各不相同。根据形成条件不同，雪花可以呈现针状、柱状、板状、树枝状等多种形态。积雪效应积雪对环境有多重影响。首先，积雪具有很高的反照率（反射太阳辐射的能力），能反射70-90%的太阳辐射，导致地表温度降低。其次，积雪是良好的隔热体，能保护地表和地下生物免受严寒侵袭。此外，春季融雪是重要的水资源补给，但过快融化可能导致融雪洪水。雾水汽凝结空气中水汽在凝结核上凝结成微小水滴光散射悬浮水滴散射光线，降低能见度温度回升随温度升高，水滴蒸发，雾逐渐消散风力扰动风的扰动可加速雾的消散或形成雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的，能见度小于1公里的天气现象。根据形成机制，雾可分为几种主要类型：辐射雾（夜间地面辐射冷却形成）、平流雾（暖湿气流流经冷表面形成）、蒸发雾（水面蒸发水汽遇冷凝结）和锋面雾（锋面系统中形成）等。雾对交通有显著影响，特别是对航空、航海和公路交通安全构成威胁。浓雾天气常导致机场关闭、航班延误或取消，海上船只需减速或停航，公路上则易发生连环交通事故。霜霜的形成条件霜是地面或近地面物体表面的冰晶沉积物，由空气中的水汽直接凝华而成。霜的形成需要满足三个基本条件：地表温度降至0℃以下空气中含有足够的水汽较为稳定的天气条件（微风或无风）霜通常在晴朗、无云的夜晚形成，因为这时地表辐射散热强烈，导致地表温度迅速下降。霜冻危害霜冻是农业生产中的主要气象灾害之一，特别是在春季和秋季的过渡时期。霜冻对农作物的危害主要有：冻伤或杀死植物嫩芽、花朵和幼果破坏植物细胞结构，导致枯萎延迟作物生长，缩短生长期减少产量，降低农产品质量防霜措施为减轻霜冻危害，农业生产中常采取以下防霜措施：增加地表覆盖（如稻草、塑料薄膜等）烟雾法（燃烧秸秆等产生烟雾，减少辐射冷却）喷水法（利用水结冰释放的潜热）风机搅拌法（防止冷空气沉积）加热法（田间点火或使用加热器）雷电电荷分离积雨云内冰晶、雪花与霰粒碰撞产生电荷分离，通常云上部带正电，下部带负电先导形成电场强度达到阈值时，负电荷以阶梯状先导向地面放电，寻找路径回击通道当先导接近地面，地面物体发出向上先导与其相连，形成完整放电通道主放电通道形成后，大量电荷快速流动产生强光（闪电）和空气急剧膨胀（雷鸣）根据发生位置和形态，闪电可分为：云内闪电（发生在同一云内）、云间闪电（发生在不同云间）和云地闪电（云到地面）。云地闪电对人类活动威胁最大，但实际上云内闪电发生频率更高。雷电防护主要依靠避雷针、避雷带等设施，它们能提供优先放电通道，将雷电引入地下。遇到雷雨天气，应避免在开阔地、高大建筑物或树木附近停留，不宜使用金属制品，最好停留在安全的室内环境。彩虹彩虹形成原理彩虹是一种美丽的大气光学现象，当太阳光通过空气中的水滴（如雨滴）时产生。彩虹形成的物理过程包括折射、反射和色散三个关键步骤：太阳光射入水滴时发生折射，改变光线传播方向光线在水滴内部的后表面发生反射光线离开水滴时再次折射，同时不同波长的光分离成不同颜色由于不同颜色光线的折射角度不同，红光位于彩虹的外侧，紫光位于内侧。观测者必须背对太阳，面向有雨滴的方向才能看到彩虹。单虹和双虹单虹（主虹）是光线在水滴中只发生一次内反射形成的。它的颜色排列从外到内依次是：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。双虹是在主虹外侧出现的次虹，由光线在水滴中发生两次内反射形成。次虹比主虹暗，且颜色顺序相反，从外到内是：紫、靛、蓝、绿、黄、橙、红。主虹和次虹之间的区域称为亚历山大暗带。彩虹观测彩虹最常见于雨后天晴时，当空气中还有悬浮的雨滴，而太阳又重新出现。最佳观测时间是在日出后或日落前，此时太阳高度角较低，彩虹弧度更大。水雾区（如瀑布、喷泉附近）也常能观察到彩虹。大气光学现象晕晕是太阳或月亮周围出现的光环，最常见的是22°晕。它由高空卷云或卷层云中的六角形冰晶对光的折射形成。光线通过冰晶的相对棱面时发生60°偏折，形成圆形光环。有时还可见到46°晕、幻日环等其他类型的晕。幻日幻日（俗称"日耳朵"）是出现在太阳两侧的亮点，与太阳和观察者在同一水平面上。它由大气中水平漂浮的六角形板状冰晶反射阳光形成。当大气中存在大量定向排列的冰晶时，幻日现象最为明显，常见于寒冷的冬季。绿闪绿闪是日出或日落时，太阳上缘出现的一瞬间绿色光芒。它由大气折射和散射作用共同形成。当太阳接近地平线时，阳光通过的大气层最厚，蓝光被散射，红光被吸收，留下的绿光成为最后可见的颜色。绿闪通常只持续几秒钟，最容易在海平面上观察到。第四部分：极端天气事件极端天气事件是指超出正常范围的、强度异常的天气现象，通常具有破坏性和危害性。这类事件包括台风、暴雨、暴雪、寒潮、热浪、沙尘暴、龙卷风和冰雹等。极端天气事件发生频率虽然不高，但影响范围广、强度大，常常导致严重的人员伤亡和财产损失。随着全球气候变化的加剧，极端天气事件的频率和强度有增加趋势。了解这些极端天气的形成机制、发展规律和预警方法，对于减轻灾害影响、保障人民生命财产安全具有重要意义。本部分将详细介绍各类极端天气事件的特征、影响和应对措施。台风台风眼台风中心的低气压区域，天气晴朗，风力较小眼墙环绕台风眼的强对流区，风力和降水最强螺旋雨带从眼墙向外延伸的螺旋状对流带，带来强风和降水台风预警蓝色、黄色、橙色、红色四级预警，基于风力和影响程度台风是热带海洋上形成的强烈热带气旋，也称飓风或热带气旋。它在北太平洋西部称为台风，形成于海水温度高于26℃的热带海域。台风形成时，大量暖湿空气上升，释放凝结潜热，形成强大的低气压系统。台风按照中心附近最大风速分为6个等级：热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风。超强台风中心附近最大风速可超过51米/秒（17级）。台风登陆后带来的主要灾害包括：强风、暴雨、风暴潮和次生灾害（如山洪、滑坡和泥石流）。暴雨50mm暴雨标准24小时降水量达到或超过50毫米100mm大暴雨标准24小时降水量达到或超过100毫米250mm特大暴雨标准24小时降水量达到或超过250毫米70%灾害相关性中国70%以上的自然灾害与暴雨有关暴雨是指短时间内降水量很大的降水现象，通常由强烈的对流活动或持续的层状云系引起。形成暴雨的主要天气系统包括：热带气旋（台风）、强对流系统（如雷暴）、梅雨锋面和地形抬升效应等。暴雨常伴随着雷电、大风等天气现象。暴雨造成的主要灾害包括城市内涝、河流洪水、山洪暴发、泥石流和滑坡等。防御暴雨灾害的措施包括：完善排水系统、加强水库调度、提高预警能力和应急响应水平。在暴雨天气，公众应避免在低洼地区活动，不要涉水通过积水区域，注意收听气象部门发布的预警信息。暴雪暴雪形成条件暴雪是指24小时内降雪量达到或超过10毫米的降雪天气。形成暴雪需要满足三个基本条件：充足的水汽供应、适宜的气温条件（通常为-10℃至0℃之间）和强烈的上升运动。暴雪多发生在冷暖气流交汇的锋面地区，或强冷空气侵入含有丰富水汽的地区。暴雪灾害特点暴雪灾害具有突发性、持续性和连锁性特点。大量积雪可导致交通中断、通信和电力设施损毁、建筑物坍塌等直接灾害。随后可能引发雪崩、融雪洪水等次生灾害。寒冷环境还可能导致人员冻伤、农牧业损失等间接影响。暴雪灾害对城市运行和交通系统的影响尤为显著。应对措施应对暴雪灾害的主要措施包括：完善预警预报系统，提前发布预警信息；加强交通、电力、通信等基础设施的除雪和维护工作；储备充足的食品、饮用水和取暖设备；开展公众安全教育，提高自救互救能力。在暴雪天气，公众应尽量减少外出，注意保暖，避免长时间在户外活动。寒潮冷空气形成极地或西伯利亚地区形成强大的冷高压冷空气南下冷高压向南移动，冷空气大规模南侵温度急剧下降24小时内气温下降8℃以上，北方地区10℃以上伴随现象大风、降温、降水（雨、雪）和霜冻等寒潮是一种强烈的大范围冷空气活动，以显著降温、大风和降水等天气现象为特征。根据中国气象部门标准，当24小时内最低气温下降幅度达到8℃以上（或10℃以上，视地区而定），且最低气温≤4℃时，称为寒潮。寒潮对农业生产、能源供应、交通运输和人体健康有显著影响。农作物可能遭受冻害；能源需求骤增，供暖系统压力增大；道路结冰导致交通事故增多；人体抵抗力下降，心脑血管疾病高发。寒潮预警分为蓝色、黄色、橙色和红色四级，公众应关注预警信息，做好防寒保暖工作。热浪热浪形成机制热浪是指持续数天的异常高温天气过程。其形成主要有以下几种机制：副热带高压系统持续控制，下沉气流抑制对流，导致持续高温大尺度反气旋环流阻断冷空气南下，使暖空气长时间滞留沙漠或干旱地区的热空气输送城市热岛效应加剧热浪影响热浪对健康的影响热浪对人体健康有严重影响，主要包括：热痉挛：大量出汗导致电解质失衡，引起肌肉痉挛热衰竭：体温调节功能紊乱，出现头晕、恶心等症状中暑：体温急剧升高（>40℃），可危及生命加重心脑血管疾病负担老人、儿童、慢性病患者和户外工作者是热浪的高风险人群。防暑降温措施面对热浪天气，应采取以下防护措施：避免在高温时段（10:00-16:00）户外活动保持室内通风和使用空调设备增加饮水量，补充电解质穿着轻薄、浅色、透气性好的衣物特别关注老人和儿童的防暑需求沙尘暴沙尘暴形成条件沙尘暴是指强风将大量沙尘卷入空中，使空气浑浊，能见度显著降低的灾害性天气现象。沙尘暴形成需要三个基本条件：地面有松散的沙尘物质（沙源）强劲的风力（通常需要6级以上大风）不稳定的大气层结（有利于沙尘垂直扩散）中国的沙尘暴主要发生在西北地区和华北北部，多发生在春季（3-5月），这与冷空气活动频繁和地面植被稀少有关。沙尘暴分类根据能见度和风速，沙尘天气可分为：浮尘：能见度1-10公里扬沙：能见度1公里以下沙尘暴：能见度小于500米强沙尘暴：能见度小于50米防沙治沙防沙治沙的主要措施包括：植被恢复：种植防风固沙植物，建立生态屏障工程措施：修建防风林带、沙障、草方格等农牧业调整：调整耕作方式，控制放牧强度科学预警：完善沙尘暴监测预警系统龙卷风超级单体雷暴龙卷风通常形成于强大的超级单体雷暴云中气流旋转垂直风切变导致水平气流旋转，形成中尺度气旋漏斗云形成旋转气流下伸至地面，形成可见的漏斗状云柱强烈破坏极强的旋转风速和气压差造成严重破坏龙卷风是一种小尺度但极具破坏力的天气现象，表现为一个从云底延伸到地面的漏斗状云柱。龙卷风直径通常在几十到几百米之间，但其内部风速可高达100-450公里/小时。龙卷风寿命较短，一般持续几分钟到半小时，但破坏力极强。龙卷风强度按福吉塔等级（EF0-EF5）划分，EF5级龙卷风风速超过320公里/小时，可以摧毁坚固建筑。遇到龙卷风时，应立即寻找坚固的建筑物避险，前往地下室或内部房间，远离窗户，保持匍匐姿势并保护头部。若在野外，应寻找低洼地带，不要在车内或移动房屋中避险。冰雹冰核形成过冷水滴在冰晶核心周围冻结上下运动在强上升气流中上下往复运动层层增厚不断附着新的冰层，形成同心环结构重力下落当重量超过上升气流承托能力时落向地面冰雹是一种固态降水，由坚硬的冰块组成，直径通常在5毫米以上。冰雹主要发生在强烈的对流性雷暴云中，特别是在超级单体雷暴云内。理想的冰雹形成环境需要强烈的上升气流（速度可达30-40米/秒）和丰富的过冷水滴供应。冰雹对农业造成的损害最为严重，可以在短时间内毁坏大面积农作物。此外，冰雹还会损坏建筑物屋顶、车辆、温室和太阳能设备等。防雹技术主要包括人工干预措施，如向云中播撒碘化银等催化剂，促使大量小冰雹形成，避免形成大冰雹。农业上还可通过搭建防雹网等物理防护措施减轻冰雹灾害。第五部分：气象观测与预报地面观测地面气象观测是获取近地面大气状态的基础工作。自动气象站网络遍布全国，实时监测温度、湿度、气压、风向风速、降水等要素。这些数据是天气预报和气候研究的基础。遥感观测现代气象观测广泛应用遥感技术，包括气象雷达、气象卫星和风廓线雷达等。这些技术能够获取大范围、高时空分辨率的气象数据，对监测强对流天气和台风等灾害性天气具有重要作用。数值预报数值天气预报是现代天气预报的核心技术，通过超级计算机求解大气动力学方程组，模拟大气未来状态演变。随着计算能力提升和模式改进，预报准确率不断提高，预见期不断延长。地面气象观测观测站网地面气象观测站网是气象观测的基础设施，包括基准站、基本站和一般站三类。中国已建成覆盖全国的地面气象观测站网，站点密度在东部地区较高，西部地区相对稀疏。观测站按照统一标准进行布设，确保数据的代表性和可比性。国际气象组织（WMO）协调全球气象观测站网，促进全球气象数据共享和交换，为全球天气预报和气候研究提供支持。自动气象站现代气象观测主要依靠自动气象站（AWS）进行，它能够全天候自动观测多种气象要素，并实时传输数据。自动气象站主要组成部分包括：各类传感器（温湿度、气压、风速风向、雨量等）数据采集和处理系统通信系统（GPRS、卫星通信等）供电系统（市电、太阳能、电池等）自动气象站大大提高了观测效率和数据时空分辨率，特别是在人烟稀少的地区发挥重要作用。观测要素地面气象观测的主要要素包括：气温（包括最高、最低温度）气压及气压变化湿度（相对湿度、露点温度）风向和风速降水量和降水类型日照时数和辐射强度能见度和天气现象蒸发量和地温高空气象观测探空气球探空气球是传统的高空气象观测手段，通常每天定时（北京时间08时和20时）施放。探空气球携带无线电探空仪，可测量从地面到约30公里高空的温度、湿度、气压、风向和风速等要素。探空数据对监测大气垂直结构和为数值预报模式提供初始场至关重要。中国建有约120个探空站，基本覆盖全国。气象雷达气象雷达是探测降水云系的重要工具，尤其在监测强对流天气方面发挥关键作用。多普勒天气雷达不仅能探测云中的水滴大小和分布，还能测量其运动速度（径向速度）。中国已建成覆盖全国的新一代天气雷达网络，包括多普勒雷达和双偏振雷达等。雷达资料可用于强降水短时临近预报、冰雹和龙卷风等灾害性天气监测。风廓线仪风廓线仪是一种地基遥感仪器，利用电磁波被大气中湍流散射的原理，探测不同高度的风向和风速，得到风的垂直剖面（风廓线）。现代风廓线雷达可监测从地面到10公里高度的风场，时间分辨率可达几分钟，在低空风切变探测、污染物扩散研究等方面具有重要应用。与探空气球相比，风廓线仪具有连续观测、实时性强的优势。卫星气象观测极轨卫星极轨气象卫星运行在近极地轨道上，高度通常在700-900公里之间。它以接近南北方向绕地球运行，每天可对地球表面进行多次全球覆盖，提供高空间分辨率的观测数据。极轨卫星的主要优势是高分辨率和观测仪器丰富，可以提供垂直方向的大气温湿度剖面、海表温度、海冰分布、大气成分等多种参数。代表性的极轨气象卫星包括美国的NOAA系列和中国的风云三号卫星。静止卫星静止气象卫星位于赤道上空约36000公里高度的地球同步轨道，随地球自转同步转动，相对地面位置保持不变。它能够持续监测同一区域，提供高时间分辨率的气象观测数据。静止卫星最大优势是可以连续观测，监测天气系统的发展演变过程，特别适合监测台风、暴雨等快速变化的天气系统。中国的风云二号和风云四号、日本的向日葵卫星、美国的GOES卫星都是静止气象卫星。卫星遥感产品现代气象卫星可提供多种遥感产品：云图：可见光、红外和水汽通道云图云参数：云顶高度、云顶温度、云类型降水估计：基于微波和红外观测的降水强度大气垂直探测：温度和湿度剖面地表参数：地表温度、植被覆盖、积雪海洋参数：海温、海浪、海流、海冰海洋气象观测浮标观测海洋气象浮标是获取海上气象和海洋环境数据的重要平台。浮标可分为定点浮标和漂流浮标两类。定点浮标通过锚系统固定在特定位置，持续监测同一区域；漂流浮标随海流和风力漂移，提供广泛区域的观测数据。浮标上搭载多种传感器，可监测气温、气压、风向风速、湿度、水温、盐度、波浪等参数。数据通过卫星通信系统实时传输至气象中心。船舶观测船舶气象观测是最传统的海洋气象观测方式之一。商业船只和专业气象观测船按规定格式记录和报告航行途中的气象观测数据。现代船舶多配备自动气象站，可全天候观测并通过卫星通信系统传输数据。船舶观测的优势在于移动性强，能够获取航线上的连续观测数据，弥补固定站点的不足。目前全球约有7000艘船舶参与气象观测工作。岛屿观测站岛屿气象观测站是海洋气象观测网的重要组成部分，特别是在人烟稀少的海域。岛屿观测站通常配备标准气象观测设备，按照陆地气象站标准进行观测。这些观测站不仅提供常规气象数据，还常承担特殊观测任务，如天文观测、生态监测等。南海诸岛、西沙、南沙群岛上的气象站对于监测热带气旋和季风活动具有重要价值。数值天气预报天气预报产品满足社会需求的各类预报信息后处理和订正模式产品加工和预报员主观订正数值预报模式数学物理方程组求解大气未来状态资料同化观测数据和模式背景场融合生成初始场观测资料多源观测数据为模式提供输入数值天气预报是利用大气运动规律的数学物理方程组，在计算机上模拟大气未来状态变化的预报方法。它是现代天气预报的核心技术，已成为气象预报的主要依据。数值预报系统分辨率不断提高，预报产品不断丰富，天气预报准确率逐年提升。集合预报是数值预报的重要发展方向，通过多次模拟计算得到一组预报结果，不仅提供最可能的预报结果，还能给出预报的不确定性范围和概率分布。集合预报特别适用于台风路径、强降水等高影响天气事件的概率预报。天气预报方法1临近预报（0-2小时）临近预报主要基于雷达、卫星等实时观测资料，利用外推法、模式识别等技术，预测未来几十分钟到2小时内的天气变化。它主要用于暴雨、雷暴等强对流天气的短时预警，具有高时空分辨率的特点。现代临近预报系统大多结合人工智能技术，提高了预报效率和准确率。2短期预报（2-48小时）短期预报主要依靠区域数值预报模式，结合预报员经验，预测未来1-2天的天气状况。它是日常天气预报的主体，关注的重点是降水、温度变化和灾害性天气。短期预报准确率较高，特别是温度预报，预报准确率可达85%以上。中央气象台每天发布的全国天气预报就属于短期预报。3中期预报（3-10天）中期预报主要依靠全球数值预报模式，预测未来3-10天的天气趋势。中期预报的准确率随预报时效延长而明显下降，一般7天以内的预报较为可信。中期预报主要关注天气系统的演变趋势和可能的灾害性天气过程，为社会经济活动提供参考。集合预报技术在中期预报中有广泛应用。4长期预报（10天以上）长期预报主要预测月、季节尺度的气候异常，关注降水和温度的距平（偏离常年平均的程度）。长期预报利用大气环流模式、统计方法和气候系统中的慢变量（如海温、土壤湿度等）的记忆特性。预报精度受限于大气内在的可预报性，以概率形式给出，主要为农业生产、水资源管理等领域提供决策参考。气候预测季节预测（1-3个月）季节预测关注未来1-3个月的气温、降水等气候要素距平，是气候预测的核心产品。季节预测主要基于气候动力模式和统计模型，充分利用海温（特别是ENSO）、土壤湿度、雪盖等慢变量的影响。季节预测产品通常以概率形式发布，如降水"偏多（35%）、正常（40%）、偏少（25%）"的三分类预测。季节预测对农业生产、水资源管理、能源需求预估等领域具有重要参考价值。中国气象局每月发布的月动力延伸预报和季节预测属于这一类别。年际预测（1-2年）年际预测关注未来1-2年的气候状况，特别是厄尔尼诺/拉尼娜循环、太平洋年代际振荡（PDO）等大尺度气候模态的演变。年际预测主要依靠耦合的海气动力模式，通过同化海洋次表层温度等观测数据来提高预测技巧。年际预测具有相当大的不确定性，主要用于战略性规划和资源分配。例如，预测到厄尔尼诺事件可能发生，相关部门可提前制定应对极端天气事件的预案。世界气象组织（WMO）定期发布厄尔尼诺监测和预测产品。十年际预测（3-30年）十年际预测是气候预测中最具挑战性的领域，研究未来几年到几十年的气候变化趋势。它结合了气候变化信号（如温室气体增加）和自然气候变率（如大西洋多十年振荡）。十年际预测需要耦合的地球系统模式，考虑大气、海洋、陆地、冰雪、碳循环等多圈层相互作用。这类预测在气候变化适应、能源规划、基础设施建设等长期决策中有重要应用。政府间气候变化专门委员会（IPCC）的评估报告包含多种情景下的气候变化预估。气象预警预警分级中国气象灾害预警信号按照灾害程度和紧急程度，从低到高依次分为蓝色、黄色、橙色和红色四级。不同级别预警对应不同的灾害强度和可能造成的影响。例如，暴雨预警信号：蓝色（24小时内降水量50毫米以上）、黄色（降水量50-100毫米）、橙色（降水量100-150毫米）、红色（降水量150毫米以上）。预警分级标准全国统一，便于公众理解和相关部门联动。预警发布气象预警由各级气象部门按照权限发布。红色、橙色预警通常由省级及以上气象台发布，黄色、蓝色预警可由市县级气象台发布。预警信息通过多种渠道传播，包括：电视、广播、报纸等传统媒体；手机短信、微信、APP等新媒体；电子显示屏、预警大喇叭等公共设施；中国气象局公共气象服务网站和"12379"气象服务热线。信息发布强调及时性、准确性和权威性。预警响应预警信息发布后，政府和相关部门根据预警级别启动相应的应急响应机制。红色预警通常需要启动一级响应，由省级及以上政府领导，调动各方资源应对。预警响应措施包括：中小学和幼儿园停课、企业停工、交通管制、危险区域人员转移等。不同部门按照职责分工开展应急工作，如民政部门负责救灾物资调配，水利部门负责水库调度，交通部门负责道路安全保障等。气象信息传播传统媒体传统媒体是气象信息传播的基础渠道，覆盖面广，信息可信度高。电视天气预报节目是最主要的传播形式，许多电视台设有专门的气象频道或栏目，如中央电视台的《天气预报》节目和中国气象频道。广播电台的天气预报简明扼要，传播迅速，特别适合驾车人群。报纸和杂志的天气预报版块则提供更详细的气象分析和生活指南。新媒体随着互联网和移动技术发展，新媒体成为气象信息传播的主力军。中国气象局和各地气象部门建立了官方网站、微博、微信公众号，提供权威气象信息。第三方天气APP如"墨迹天气"、"天气通"等提供个性化、精细化的天气服务。新媒体传播具有实时性强、互动性好、传播速度快的特点，在重大气象灾害预警中发挥着越来越重要的作用。气象APP气象APP已成为公众获取天气信息的首选途径。官方的"中国天气"APP提供权威、全面的气象服务，包括实时天气、预报预警、空气质量等信息。第三方气象APP则通过精美界面、特色功能和个性化服务吸引用户。现代气象APP通常结合GPS定位功能，提供用户所在位置的精准天气信息；部分APP还支持雷达回波、卫星云图等专业产品的实时查看，帮助用户直观了解天气变化。气象灾害风险评估风险识别识别和分析区域内主要气象灾害类型、发生概率和可能影响风险分析量化评估灾害强度、脆弱性和暴露度，计算风险等级风险管理制定风险防范措施，建立预警机制和应急预案持续改进定期评估和更新风险管理策略，提高应对能力气象灾害风险评估是气象灾害防御和减灾的科学基础，通过系统分析气象灾害的风险构成，为政府决策和公众防灾提供依据。风险评估通常采用"风险=灾害×脆弱性×暴露度"的计算模型，其中灾害反映危害的强度和概率，脆弱性反映受灾体的易损程度，暴露度反映面临风险的人口和财产规模。现代风险评估广泛应用GIS技术、遥感技术和大数据分析，生成区域气象灾害风险图，直观显示不同区域的风险等级。风险评估结果用于指导城市规划、工程设计、保险费率厘定和应急管理等多个领域，是提升社会气象灾害防御能力的重要工具。气象服务公共气象服务公共气象服务是面向社会公众的基本气象服务，主要包括：天气预报：定时发布的常规天气预报和预警信息生活气象指数：如穿衣、洗车、旅游、紫外线强度等指数灾害性天气预警：暴雨、台风、寒潮等灾害预警气候公报：定期发布的气候状况分析和评估公共气象服务由政府财政保障，免费向公众提供，是保障公共安全和生活便利的基础服务。行业气象服务行业气象服务是针对特定行业需求定制的专业气象服务，主要包括：农业气象服务：作物生长条件评估、农事建议交通气象服务：公路、铁路、航空、航海气象保障能源气象服务：电网负荷预测、风能太阳能资源评估旅游气象服务：景区天气、旅游舒适度评价城市气象服务：城市内涝预警、热岛监测专业气象服务专业气象服务是针对特定用户的高度定制化气象咨询服务，通常以市场化方式提供，主要包括：气象风险评估和管理咨询气象灾害防御系统规划和建设气象敏感企业运营决策支持重大工程和活动气象保障气候变化影响评估和适应性规划专业气象服务通常需要深入了解用户需求，结合气象科学和行业知识，提供高附加值的解决方案。农业气象气象要素监测监测温度、降水、光照等影响农作物的气象要素作物生长分析评估气象条件对作物生长发育的影响产量预测基于气象条件分析预测农作物产量灾害预警监测预警可能影响农业生产的灾害性天气农业气象是研究大气环境与农业生产关系的学科，为农业生产提供气象信息服务。农业气象观测网络包括专业农业气象站和田间小气候观测点，监测常规气象要素和农业特色要素（如地温、土壤水分等）。通过长期观测，建立了作物生长发育与气象条件的定量关系模型，为农业生产决策提供科学依据。农业气象预报主要包括：农业气象灾害预警（如霜冻、干旱、洪涝预警）、农事气象预报（适宜播种、施肥、收获的天气条件）和作物产量预测。农业气象防灾减灾技术包括农田小气候改良（如防风林网、地膜覆盖）、灌溉排水管理和农作物品种选择等。随着现代技术发展，智能农业气象站、物联网和遥感技术已广泛应用于农业气象服务。交通气象公路气象公路气象服务关注影响道路交通安全的各类天气现象，如雨、雪、雾、冰、大风等。现代公路气象网络沿重要公路干线布设自动气象站，实时监测路段天气状况。先进的路面状态传感器可监测路面温度、湿度和结冰情况。气象信息通过高速公路电子显示屏、交通广播和导航APP等传播给驾驶员，为行车安全提供保障。铁路气象铁路气象服务主要防范强对流天气、大风、暴雨、暴雪、雷电等对铁路安全运行的影响。铁路沿线设有专门的气象观测站，监测风速、降水、雷电等要素。高铁运行对天气条件要求更高，需要专门的气象保障系统。铁路气象部门与铁路调度中心紧密合作，根据气象条件适时调整列车运行计划，确保列车安全。航空气象航空气象是保障飞行安全的重要支撑，机场设有专门的航空气象台。航空气象服务包括：起降预报（机场周边天气状况）、航路预报（飞行路线上的天气）和危险天气警告（如雷暴、风切变、乱流等）。航空气象观测设备包括自动气象站、能见度仪、云高仪、风切变探测系统等。现代航空气象产品通过航空固定通信网直接传送到飞行员和调度人员手中。海洋气象海洋气象服务主要为海上航行、海洋作业和沿海活动提供保障。主要产品包括：海洋气象预报（风浪、海流、海雾）、台风监测预警和海冰预报等。海洋气象信息通过海事卫星、导航警告、港口气象台等渠道发布。现代海洋气象服务利用卫星遥感、浮标观测网和数值模式技术，提高了海洋气象预报的准确性和时效性。城市气象城市热岛效应城市热岛效应是指城市区域气温显著高于周围郊区的现象。这一效应主要由以下因素造成：城市建筑材料（如混凝土、沥青）吸热能力强，蓄热释热慢城市下垫面不透水，降水迅速排走，蒸发降温效应减弱建筑物改变了城市气流，减弱了热量扩散人类活动（交通、工业、空调等）产生大量人为热城市绿地减少，植被蒸腾作用弱化城市热岛效应在夏季夜间最为显著，市区与郊区温差可达3-5℃，甚至更高。城市微气候城市微气候是指城市不同区域因建筑布局、绿化状况等差异形成的局地气候特征。常见的城市微气候现象包括：街谷效应：高楼之间的狭窄街道形成"风道"，风速增强公园凉岛：城市公园绿地形成的低温区建筑屏障效应：高层建筑阻挡气流，形成背风区和涡旋反照率差异：不同表面反射阳光能力不同，影响局地温度合理的城市规划可以优化城市微气候，提高城市宜居性。空气污染气象条件影响城市空气质量的主要气象条件包括：风速：风速小，污染物扩散能力弱；风速大，有利于污染物扩散逆温层：大气温度随高度增加而上升的层结，抑制垂直扩散大气稳定度：稳定气层不利于污染物扩散；不稳定气层有利于扩散降水：降水可以清除空气中的颗粒物湿度：高湿度有利于二次污染物形成秋冬季节，北方地区常因为逆温层和静稳天气出现重污染过程。生态气象植被与气候植被与气候之间存在密切的相互关系。气候条件（温度、降水、光照等）决定了区域植被类型的分布，如热带雨林、温带落叶林、草原和荒漠等。全球植被带的分布与气候带有很好的对应关系。同时，植被通过蒸腾作用、改变地表反照率和粗糙度等方式反过来影响局地气候。大规模植被变化（如森林砍伐、荒漠化）可能导致区域气候改变。气候变化对生态系统的影响气候变化正在多方面影响生态系统：物种分布范围北移或向高海拔迁移；物候期改变，如春季提前开花、秋季延迟落叶；生物多样性减少，部分物种面临灭绝风险；生态系统服务功能（如水源涵养、碳固定）退化；极端气候事件增加导致生态灾害（如森林火灾、虫害爆发）频发。不同生态系统对气候变化的脆弱性和恢复力存在显著差异。生态气象监测生态气象监测是了解气候-生态相互作用的基础。现代生态气象观测系统结合常规气象观测和生态系统监测，包括通量观测塔（监测碳、水、能量交换）、生态气象台站网络、卫星遥感监测等。生态气象监测数据用于生态系统健康评估、气候变化影响研究和生态模型验证。中国已建立覆盖主要生态系统类型的生态气象观测网，为生态文明建设提供科学支撑。人工影响天气1人工增雨（雪）人工增雨是通过向云中播撒催化剂（如碘化银、干冰），促进云中水滴或冰晶形成和生长，增加降水量的技术。催化剂可通过飞机、火箭或地面发生器释放。人工增雨需要合适的云系（具有足够水汽和上升气流），成功率约30-50%。中国是世界上人工增雨作业规模最大的国家之一，主要应用于农业抗旱、森林防火、水库蓄水等领域。现代增雨作业结合雷达监测和数值模拟技术，提高了作业精准度。2人工防雹人工防雹是通过向具有潜在雹云特征的云系播撒大量催化剂，增加云中冰晶数量，使水汽分散凝结在更多小冰晶上，抑制大冰雹形成的技术。防雹作业通常使用高射炮、火箭或飞机向云中发射碘化银等催化剂。为提高效果，防雹作业需要在雹云发展初期进行，这要求精确的雷达监测和快速反应系统。中国西北和东北等雹灾多发区建有专门的人工防雹作业系统。3人工消雾人工消雾技术分为热力法、吸湿法和动力法三类。热力法通过加热雾区空气，使雾滴蒸发消散，常用于机场等小范围区域；吸湿法利用吸湿性物质（如氯化钙）吸收雾中水分；动力法使用大型风机搅动空气，破坏逆温层结构。与人工增雨相比，人工消雾的能耗高、效率低、适用范围有限。近年来，机场超声波消雾、公路自动喷淋系统等新技术得到应用，但大范围消雾仍面临技术挑战。气候变化全球变暖是当前最显著的气候变化特征，图表显示全球平均温度持续上升趋势，特别是近40年来升温速率明显加快。根据IPCC第六次评估报告，人类活动导致的温室气体排放是全球变暖的主要原因，特别是二氧化碳、甲烷等气体浓度的增加增强了大气温室效应。气候变化导致极端天气事件频率和强度增加，如热浪、强降水、干旱等。应对气候变化需要减缓和适应两方面措施：减缓措施包括减少温室气体排放、发展清洁能源、植树造林增加碳汇；适应措施包括提高基础设施抵御能力、调整农业结构、完善预警系统等。国际社会通过《巴黎协定》等机制共同应对气候变化挑战。气象科技创新大数据在气象中的应用气象领域是典型的大数据应用场景，每天产生PB级观测和模式数据。大数据技术使得海量、多源异构气象数据的存储、处理和分析成为可能。基于大数据的气象应用包括：精细化天气预报、灾害风险评估、气候变化研究等。大数据还促进了气象服务的个性化和精准化，如基于位置的分钟级降水预报。人工智能气象人工智能技术正在气象领域广泛应用。机器学习算法用于天气预报模型优化、卫星云图识别和分类、极端天气预警等。深度学习在降水临近预报、台风强度预测等方面取得突破性进展。自然语言处理技术改进了气象信息自动生成和传播。人工智能与传统数值模式相结合的混合预报方法成为气象预报发展的新方向。5G技术与气象服务5G技术以其高带宽、低延迟和广连接特性，为气象观测和服务带来革命性变化。5G支持的物联网技术使密集型气象观测网络成为可能，高清视频监控、传感器网络和无人机观测等产生海量实时数据。5G网络可实现气象灾害预警信息的超快速传播，大幅缩短预警信息从发布到接收的时间，提高预警时效性，保障公共安全。气象文化二十四节气二十四节气是中国古代历法体系的重要组成部分，反映了太阳周年运动规律。从立春开始，每个节气相隔约15天，一年24个节气。它们准确反映了季节变化和农业生产周期，如"清明雨纷纷"、"小满芒种不可过"等，是中华民族独特的气象文化瑰宝，已被列入UNESCO非物质文化遗产名录。天气谚语天气谚语是人民群众长期观天识候经验的总结，以简洁朗朗上口的形式传承。许多谚语具有科学道理，如"早霞不出门，晚霞行千里"反映了冷暖气团活动规律；"久旱逢甘霖"描述了干旱后降水往往较强的特点；"蚂蚁搬家蛇过道，明日必有大雨到"反映了动物对气压变化的敏感性。气象民俗气象民俗是与天气气候相关的各种民间风俗活动。如二月二"龙抬头"祈求风调雨顺；"祭雨"仪式在干旱时期举行；"打春"庆祝春季到来。此外，各地还有许多与气象相关的传统节日和庆典，如西南地区的"祈雨节"、东北地区的"冰雪节"等，体现了人与自然和谐共生的传统理念。气象科普教育气象科普基地气象科普基地是向公众特别是青少年传播气象知识的重要场所。中国各地已建成多个国家级气象科普基地，如北京、上海、广州等城市的气象科技馆。这些基地通常配备互动体验设施，如人工降雨模拟、龙卷风形成演示、4D气象影院等，让参观者通过亲身体验了解气象原理。一些气象台站也向公众开放，设立参观通道，展示气象观测仪器和预报工作流程，拉近公众与气象工作的距离。高校和科研院所的气象实验室不定期举办开放日活动，展示前沿气象科技成果。气象科普活动各级气象部门经常组织多样化的科普活动，包括：世界气象日（3月23日）主题宣传活动防灾减灾日（5月12日）气象灾害避险演练气象知识竞赛和科普讲座气象夏令营和研学旅行气象摄影展和科普作品征集这些活动形式生动多样，寓教于乐，有效提高了公众对气象科学的兴趣和认知。气象知识普及气象知识普及采用多种传播渠道和形式：气象科普读物：针对不同年龄段读者的气象科普图书和杂志新媒体传播：微博、微信公众号、抖音等平台发布气象科普短视频和图文科普进校园：气象知识纳入中小学教材，开展校园气象站建设公益广告：在公共场所投放气象灾害防御知识宣传片志愿服务：组织气象科普志愿者进社区、下乡村开展宣传国际气象合作世界气象组织世界气象组织（WMO）是联合国专门机构，总部设在瑞士日内瓦，现有193个会员。WMO的主要职责包括：协调全球气象观测系统建设，促进气象资料交换，制定气象技术标准和规范，推动气象科技发展和人员培训等。WMO设有多个委员会和工作组，负责