书城教材教辅新课改·高一地理备课素材(上)
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第47章 自然资源和自然灾害(5)

3.海洋浮标观测。包括建造专用的锚定海洋资料浮标,以锚泊方式固定于特定的海洋测站上进行记录;或是漂流浮标,随风和海流漂移在海上,并由卫星对其定位和收集资料数据的观测。除用浮标监测海洋气象和海面的海洋环境要素外,目前正在发展水下遥测系统,以便获取海面以下的海洋环境资料。

4.水下及海底系统。水下及海底系统的发展除了因为要进行水下及海底探测外,更主要的还是因为一定深度的水下和海底较为“安静”,可以比较安全地系泊或安放仪器,对水面、水体、海底的环境及其变化进行监测。

5.遥感监测。航天(卫星)、航空(飞机,包括飞机探测)和陆基(岸边、船舶雷达)遥感是近几十年来迅速发展起来的,对海洋灾害监视监测是非常有效的手段,它更具有快速、大范围和全天候的特点,因此更适用于海洋灾害的监视监测。

五、农业与气象

多少年来人们一直是靠天吃饭,天好有收成有饭吃,天不好没收成就挨饿。现代农业虽然不全靠天,但是绝不可以把气象看得可有可无。实际上,只有利用好天、躲开坏天才能保证农业丰收。科学种田就包括应用农业气象知识保证丰产丰收。农业气象是气象学的一个分支,农业气象服务是气象工作的重点之一。

1.阴雨

我国淮河以南地区,春季连续多日阴雨并伴随气温下降的天气称为春季低温阴雨。这种阴雨每次持续5~7天甚至10天左右。降水一般不大,但气温较低。这种天气有时接连出现,以致阴雨天气能断断续续长达一个月之久。低温阴雨对我国南方水稻播种影响很大,严重的会造成烂秧。低温阴雨若发生在秋季,则会影响秋粮收成。

2.热风

初夏北方麦区有一种高温低湿并伴有一定风力的农业气象灾害,称为干热风。干热风有两种,就是高温低湿型和雨后青枯型。高温低湿型会影响小麦和水稻的开花灌浆。雨后青枯型表现为雨后猛晴和相对的高温低湿天气,可危害小麦乳熟后继续灌浆增重。干热风这个词既贴切又简练,那就是干、热又有风。

3.低温

秋季冷空气入侵引起的低温会影响水稻开花、授粉、受精和灌浆过程的正常进行,造成稻谷的秕粒率增加,穗子轻、翘起(俗称“翘穗头”),导致减产。在我国南方这种低温多发生在寒露节气,大气科学中称寒露风。

水稻、玉米、大豆这些庄稼,夏天在田里晒惯了,天气一凉就受不了,称之为低温冷害。根据统计,在我国东北,夏季低温会使粮食产量下降15%,严重的低温会造成减产30%。

霜冻常使大豆、棉花幼苗和甘薯叶子受害,也会在冬小麦拔节和开花期危害其叶子,甚至造成不育。

4.干旱

干旱分气象干旱、土壤干旱和生理干旱3种。气象干旱指空气十分干燥,又伴有一定的风力,虽然土壤并不缺水,但由于强烈的蒸腾,使植物供水不足而引起的灾害;土壤干旱指土壤缺水,植物根系因吸收不到足够的水分补偿蒸腾的消耗而受害;生理干旱指不良的土壤环境条件使作物生理过程发生障碍,导致植株水分平衡失调所造成的损害。所谓不良的土壤环境条件包括土壤温度过高、过低、土壤通气不良、土壤溶液浓度过高以及含有有毒化学物质。

春旱可导致不能按时春播,或者是春播作物缺苗断垄,并影响越冬作物生长。7~8月的伏旱,影响北方玉米、高粱、水稻的生长,造成棉花蕾铃脱落,使南方早、中稻灌浆和晚稻的移栽成活受到影响。秋旱则影响秋作物的产量和越冬作物的播种。伏旱和秋旱还会使土壤的底墒不足而加剧翌年的春旱。

5.洪涝

洪涝是洪水和洪灾合在一起的称呼。河流、海洋、湖泊和其他水体上涨越过了正常界限,就要威胁生命财产的安全。

洪水因成因不同而分为暴雨洪水、融雪洪水、冰凌洪水、冰川洪水、溃坝洪水、土体塌滑洪水和风暴潮洪水等。

涝灾指的是长期阴雨或暴雨后,在地势地洼地区因雨水不能迅速宣泄而使农田积水或土壤水分过度饱和长期渍水而形成的灾害。山洪暴发、江河泛滥、冰雪大量融化以及海水倒灌都会形成涝灾。春涝常引起小麦和油菜烂根、早衰和病害,夏涝影响作物生长,减少产量,影响秋收和秋种。

六、工业与气象

工业生产需要气象。包头钢铁公司建厂设计时就用了空气含尘量、含砂量和砂粒大小分布等资料。高炉旁的工人,整天挥汗如雨,最关心的就是高温预报。

石油开采离不了气象。许多油田远离城市,地处荒漠,条件艰苦。克拉玛依位于新疆北部准噶尔盆地西部边缘。这里地形复杂,天气多变,夏季酷热,冬季严寒。每年8级以上的大风70多次,其中还有一两次12级大风。石油生产的特点是点多线长,野外作业,流动性大,临时建筑多。因此,石油生产建设和工人的人身安全无不与气象有关。

1984年4月24日,克拉玛依遇到63年来罕见的暴风袭击,12级大风持续6小时以上,瞬间风速49米/秒。气象台提前40多小时向总调度处发布大风降温警报,油田立即采取措施。大风过后48小时恢复了正常生产,减少损失590多万元。

我国渤海、黄海、东海、南海和北部湾都蕴藏着丰富的石油和天然气资源。海上风大浪急,情况复杂,开发石油必须有可靠的气象保障。

在渤海兴建A平台时,天津市气象台派出小分队到现场服务。石油开采人员拖运施工所需1700吨导管架出海,并动用各种工程船13艘。小分队预报近日有大风,建议推迟导管架出海日期,避免了可能的施工危险。后又及时预报有连续3日有利于施工的好天气,于是,施工单位在好天气期间抓紧施工,保障了导管架安全出海,一次定位成功。由此可见,大油田需要气象保驾护航。只有和风阵阵吹,才能石油滚滚流。

七、商业与气象

天气能帮你做买卖吗?能!让我们举一些例子。

每年7月上旬,中原地区西瓜开始大量上市。聪明的经营者,发现在正常天气下,天晴卖得多,下雨卖得少。气温在32℃以上时卖得多,在28℃以下时卖得少。早晨到上午卖得少,下午16:00~20:00时卖得多。几点钟卖得快,保证那时多供些货就是了。问题在于,什么时候晴天?什么时候下雨?哪天气温在32℃以上?哪天在28℃以下?这就得靠气象台了。

夏季冷饮的销售量和天气关系也很大。某地1998年7月降雨日超过15天,冰棍、雪糕的日平均销售量降到20万打以下,而在雨日少于15天的一些年份,其日平均销售量超过了35.5万打。同样,当日最高气温超过36℃时,日平均销售量超过39万打。而当日最高气温低于36℃时,日平均销售量少于36万打。

在出现日最高气温超过36℃的情况时,通常都有一段持续高温时期,起码有连续5天日最高气温超过34℃。这将使全月的日平均销售量大幅度上升。冷饮部门要求气象台在5、6月就提供7、8月气温的长期预报,以便组织生产,否则临时抱佛脚就来不及了。

当然2~3天的中期预报也很重要,果品公司可以按预报的情况安排批发量和调集运输车辆。实际上,小商小贩也应当学会用好天气预报,以便好天气时多赚钱,坏天气时不会把冰棍砸在自己手里。

为了保持体内和皮肤的温度,人们需要穿衣服,从而在皮肤和衣服之间产生一个微气候。人体与皮肤间的温差大于2℃,人体多余的热量才能散失。在风速为0.5米/秒的情况下,静止不动不穿衣服,保持正常体温所需的环境温度是28~30℃。若穿少量衣服环境温度在23℃就可以了。若再干一些轻活22℃就够了。

根据体内和皮肤、皮肤和衣服、衣服和空气间热量交换的关系,人们设计了不同质地、不同花色的四季服装。服装设计师了解了气象和服装的关系,并且经常关注天气预报,就能赚到更多的利润。有人夏季服装进货多了点,偏偏秋季又比往年来得早,砸在手里的夏季服装只好等来年了。

销售小商品的商家往往根据经验组织货源,孰不知气象变化万千,做生意不考虑天气变化必然吃大亏。相反,如果巧用气象,就能赚大钱。

江浙一带每年8月异常多雨,人们为防衣服霉烂纷纷购买樟脑丸,销量一路攀升,比少雨年份的销售量超出了近一倍。

仓库中的粮食有一定的温度和湿度。温度过高、湿度过大,就会造成粮食霉烂和发热。仓库中有3种温度,就是空气温度、仓库温度和粮食温度。粮食的温度变化很复杂,但空气温度的影响是主要的。要保证仓库中的粮食有合适的温度和湿度,就必须时刻注意天气变化。许多粮食采用化学药剂密闭保管,主要目的在于杀灭细菌,防止发芽。使用化学药剂需要满足它生效所需严格的气象条件,因此也要用到气象。

八、林业畜牧业与气象

高高的大兴安岭,一片大森林。可要养好这样的大森林,没有气象不行。林业部门需要包括台风、寒潮、大风、大雪、暴雨、河流封冻和开冻等一系列大范围的灾害性天气趋势预报,包括风向、风速降水量、最高最低温度等的12或24小时短期天气预报及3天以上的中期天气预报。

森林火灾是林业部门的一块心病。火灾的发生有自然原因,也有人为原因。自然原因是无法避免的。这种自然原因有:高温、低湿、存在易燃物和雷击等。对付自然原因只有加强预报一法。

天气预报当然是气象部门的拿手好戏。不仅如此,气象部门还在火情预警中扮演了重要角色。气象部门拥有卫星这一高科技手段,能够及时发现火情。

1987年5月6日,大兴安岭北部林区发生特大火灾,过火林地面积114万公顷,其中受害林地面积87万公顷。正是气象卫星的遥感监测,提供了初火点的情报,为扑灭火灾立下了汗马功劳。在最后关头,气象部门抓住有利天气条件,在解放军的配合下,及时进行人工降雨作业,为5月26日全部扑灭明火起到了重要作用。

畜牧业离开气象也是不行的。在畜牧业比较发达的地区,为牧业服务是当地气象部门的中心任务之一。牧区不仅需要日常的天气预报和警报,而且在畜牧放牧和转场时需要专门的气象情报和预报服务。气象部门在长期天气展望中,就对融雪期有专门的分析。雪灾是牧区重大的自然灾害,做好预报是惠及千万牧民的大事。

春季牛奶产量最高,夏季显著下跌,秋季开始回升。但若有高温、寒潮、暴雨、大风,就会出现波折。高温闷热天气牛奶产量显著下降。强寒潮也会使牛奶产量出现低谷。暴雨和大风对牛奶产量也会造成影响。用好天气预报,采取措施控制产犊的日期,就能养好牛,多产奶。

九、水陆交通与气象

“要想富,先修路。”这句话已经成为人们的口头禅了。其实,有了路,要经营得当,才能富。不光如此,只有在路上跑得安全,才能保证经营,保证致富。公路受制于气象,这是大家所共知的。大雪封山,汽车马上就没了脾气。火车在铁轨上跑,似乎可以任凭风吹雨打。其实不然,铁路和公路一样,从勘察设计、施工建设到日常运行,需要全程气象服务。

在修建兰新铁路时,为取得沿线的气象资料,进行了长期的连续的气象观测。为此还专门在“百里风区”的中心地段——十三间房这荒无人烟的戈壁沙滩上设立了气象站。台风、寒潮、大风、大雨、大雪、大雾、大风沙会造成水害和影响线路、桥梁、行车安全,都需要做好预报。1984年,沈阳铁路局系统全线发生水害523处,由于良好的气象服务,在灾害地段拦停列车15列,防止了车毁人亡的悲剧发生。可见气象对运输是多么重要!

地上跑的汽车、火车需要气象,水中开的船怎么样呢?当然离开了气象也是不行的。海上航运十分依赖于气象,内河航运对气象条件敏感虽然低于海运,但绝不是可有可无。大风、浓雾特别是突然发作的强风会严重威胁内河航运的安全。如果突遇大风而又未及时获得预报,就可能发生轮船翻沉事故。

1987年珠江有142艘客货轮遭遇强雷雨大风袭击,由于航船上装有天气警报接收机,及时收到了预报信息,因而采取了抗风措施,全部化险为夷。松花江一般每年11月10日前封冻,中止航运。

十、飞行与气象

飞机是最便捷的运输工具,又是最依赖气象的交通工具。航空气象学已经发展成大气科学的一个独立分支。

大雾迷漫,航班延误,乘客抱怨,机场着急。这些雾何时能消?这就是航空天气预报问题。航空天气预报的内容远不止雾的生消这一项。它通常包括云、雾、降水、风、温度、能见度、雷暴、飞机结冰、飞机颠簸、飞机尾迹等。预报云时,要给出云状、云量、云高,有时还需要说明云的厚度以及云的层次分布。预报能见度时,除需要报出地面能见度外,还需要说明空中能见度的情况。

除此之外,还需要根据飞机的性能和飞行任务的要求说明本次预报的结果属于何种气象条件,即高于还是低于最低气象条件。这些预报,有的是机场需要的,有的则是整个航线需要的。飞机的航程动辄千千米以上,国际航班的航程则以万千米计。因此,常规的大尺度天气预报对飞行也是很重要的。其中最有用的就是飞行高度上的风和气温。

大多数航空天气预报,要求给出小范围短时间大气状况的变化,属于中尺度气象学问题。所以航空天气预报的大部分属于前面讲的超短期天气预报的范围,而且航空天气预报是超短期天气预报的重要应用领域。

但是,航空天气预报还有很多自身的特殊需要。超短期天气预报目前还很不成熟。一般的气象要素如温度、气压、湿度和风向缺乏完整的预报方法,更不要说雾、能见度、雷暴、飞机结冰、飞机颠簸、飞机尾迹这些航空特殊需要的预报项目了。航空天气预报一般的做法是在获得大尺度天气预报这个背景情况后,随时根据雷达和卫星提供的现实资料,应用经验方法做出具体预报。

对于中尺度天气系统的活动,即使不以保证正确预报,只要预报的气象条件高于最低气象条件,飞机就照常起飞。因为现代飞机性能高,装备了识别危险天气的气象雷达,可以在看到危险天气后躲避。

再说,现在有些性能高超的飞机如协和飞机已经飞到1万多米高的平流层,发生在它下面的对流层的危险天气就奈何不了它了。即使到不了平流层,只要在8000米以上飞行,危险就小多了。

因此,只要过了起飞这一关,一般情况下飞机就可以大胆地往前飞了。当然,在着陆时,还是需要满足最低气象条件的。

除了做好预报以外,起飞和着陆时机场的现场观测对飞行安全也是十分重要的。比如说,我们从雷达上看到不远有云雨出现,当即采取适当措施还是来得及的。