书城自然科学新编科技知识全书:风雨雷电与气象学
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第74章 寒潮的预报

一、寒潮天气的预报

冷空气活动带来的天气,由于冷空气强弱、路径以及季节不同而有差异。冬季寒潮冷锋过境时常带来大风和剧烈的降温,有时还伴有霜冻、降雪和沙暴。淮河以南比淮河以北降水机会增多。春秋季的寒潮一般带来大风和降温天气,由它引起的终霜、初霜和霜冻对农业生产造成很大威胁。春季,寒潮在北方常带来扬沙和沙暴,使能见度恶劣,对交通和国防有影响,在长江流域以南常伴有雨雪,有时还会出现雪暴与冰雹等灾害性天气。

1.大风的预报

(1)在寒潮冷锋前地区,一般吹偏南风,风力不强,但当冷锋前低压槽发展得较强时,则偏南风可很强。如在内蒙古东部及东北地区,由于东北低压的生成和发展以及地形作用,锋前偏南风可达5~6级以上,当寒潮冷锋过境时,风向突变,由南转北,风力剧增。

(2)寒潮冷锋后风力的大小与气压梯度成正比。而且当气压梯度集中在近锋面的北侧,冷锋南下速度快,锋面坡度陡,锋前低压槽(系统)发展得比较深的时候,冷锋过境后风向一旦转北风,风力立即加大;反之,风力慢慢加大。

(3)冷锋过境后大风的平均维持时间是l~2天,当冷锋过境后冷高压中心东移慢,气压梯度向南扩散慢,或者有冷空气补充时,则大风维持时间较长,可达3天左右;反之,大风维持时间短,只有一天左右。

2,降温的预报

寒潮影响时,急剧降温是普遍的现象,其降温的急剧程度及持续时间长短主要从以下几方面考虑分析。

(1)寒潮影响前空气回暖的程度:若空气回暖明显,则寒潮来临时,降温幅度就大;反之则小。

(2)寒潮的强度:若寒潮强度强,则降温幅度大;若有冷空气补充,冷空气变性慢,降温持续时间长;反之持续时间短。

(3)天气状况:若寒潮南下后,白天碧空无云,口照强,夜间云量增多,长波辐射少,则降温幅度小,回暖快;反之白天多云到阴,夜间到早晨晴朗,降温幅度大,易出现霜冻。

(4)地形:在山的北坡(迎风坡)降温强度大些,且持续时间长些,在山的南坡(背风坡)则;反之。在山谷盆地,冷空气容易堆积,因此降温幅度大些,持续时间长些。

二、防寒措施

寒潮并非百害而无一利。它也会对人们生活和经济建设,起到一些积极的作用。

寒潮带来的严寒天气,使越冬的植株害虫大量被冻死。一次又一次的冷空气到来,它的下沉作用,可以破坏一些工业城市上空存在的逆温层,有利于减轻大气污染。严寒,也可以减少空气中的病菌,增加空气的清洁度。积雪覆盖下的越冬作物可以完全越冬;雪水融化,使土壤温度降低,有助于冻死越冬的虫害;雪水还起到增加土壤中的水分,有利于解除旱象。严重的寒潮,可使盐场冰下制卤,使产盐量大大提高。高山冰川,在寒潮大雪的影响下,不断地增加冰川厚度,为次年靠冰川融化的雪水灌溉区,提供了丰富水源。此外,在北方牧区,可以充分利用寒潮带来的风,带动风力发电机发电。

1.抗寒防霜措施

远在北魏时期,我们祖先就对霜冻的形成和防御措施有过研究。当时著名的农业科学家贾思勰在《齐民要术》一书中指出:“天雨新晴,北风寒彻,是夜必霜,此时放火作煴,少得烟气,则免于霜矣”。他是世界上第一个提出以熏烟防霜方法的人。杂草、麦秸、稻杆燃烧后的烟尘粒子,漂浮在离开地面很近的上空,阻止了地面热量辐射到高空去,把热量保存在烟尘和地面之前。一般熏烟后,近地面和植株表面温度可提高2℃左右。熏烟虽然取材容易,但局部小块田熏烟就起不了太大作用,只有在霜冻发生前气温下降到零上2℃时,进行大面积熏烟作业才有效。

我国北方,有灌溉条件的大田常用引水灌田法,防御晚霜冻对冬小麦的冻害。灌水,使近地面土壤从水中得到热量,增加土温,湿润土壤和提高近地面空气的温度。霜冻发生前一天下午灌水,效果最好,可以使土温增加2~3C。棉花防御晚霜冻不宜用灌水法,因为灌水以后棉桃容易开裂,延迟吐絮。

小面积的经济作物农田,可采用覆盖法防霜冻。新疆、甘肃农村,以土覆盖棉苗,保温效果好,又节约了劳力。霜冻过后再把覆土扒开。蔬菜、瓜果秧苗,也有采用碗、盆或以厚纸做成圆锥形纸简覆盖的。芦席、稻草、草木灰和畜粪等覆盖,也能起到防冻效果。

按照当地的气候规律,合理改良农业栽培措施,调整布局,适时播种,躲避冻害等,是最积极的防霜措施。在无霜期短的地区,应种植防寒能力强或生长期短的品种;我国南方三麦(大、小、元麦),拔节后15天左右是受冻最敏感时期,应在播种时考虑这个时期不应和霜冻期相遇。

2.防御低温防雨的措施

过去,湖北省农村流传过这么一句歌徭:“春忧烂秧夏忧涝,秋忧寒风吹坏稻”,说明了农民对低温阴雨烂秧和寒露风的担忧。现在已总结出较好的防御低温阴雨和寒露风的办法:冷尾暖头躲低温,早稻齐穗避寒风。

防止低温阴雨对旱稻产生烂秧的危害,应在播种前精选抗寒力强的品种,采用温室蒸气育秧,到播种时抓住“冷尾暖头”,也就是在一次冷空气过后的回暖时段抢晴播种,使秧苗在暖的气候环境下发育生长。万一低温阴雨发生时,要用覆盖物覆盖秧苗,并进行灌水,早灌夜排,以提高秧田的温度。

寒露风在我国南方各地出现的日期不一致,必须掌握好当地寒露风的气候规律,找出晚稻的安全齐穗期。寒露风来得早的年份,要考虑怎样避过寒露风对晚稻抽穗开花的影响,合理选择品种,使晚稻能在安全齐穗期前后把穗出齐。寒露风来得晚的年份,要看中时机早插秧,以使其早抽穗开花,待寒露风来时早已齐穗。在寒露风影响期间,要及时对稻田灌水,以提高田间温度。施叶面肥和根处追肥,也是抗御寒露风,提高产量的好办法。

3.趋利避害

寒潮大风可以作为一种能源而被广泛地利用。作为寒潮进入我国时的大门地区——东北、华北、西北边域及高原上,更有利风能发电。从1957年起,我国就开始发展风力发电,1983年5月上海已研制出刮9级以上大风仍能安全发电的风力发电机,适用于北方多寒潮的地区使用。

新疆石河子和甘肃安西到有一道道的农田防护林带。当大风遇到和它方向相垂直时,受到阻挡,迫使一部分气流抬升,从林带上面越过去,另一部分气流则从林带的树林中间穿过,这样就减小了风力。据测定,林带迎风的一面,在距离林带高5倍的地方,风力就开始减弱;到背风的一面,在林高20倍的范围内,风速就会比原来减低25%,也就是原来的8级风会降为6级风。它挟带沙尘的力量也就大大减弱了。我国盛产葡萄的吐鲁番盆地位于百里风区之内,自从营造了1300千米的防护林,70%的农田实现林网化后,严密的绿色长城使8~9级大风吹来也起不了灾害作用了。