书城农业林业运用气象知识防范生活风险
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第12章 防患未然(1)

如何估计降雨量

天气预报中的降水是分等级预报的。在没有雨量计的情况下,可以根据物象判断雨量的大小。

降水的大小是根据降水的性质和多少来决定的。

零星小雨—多降自突然发展起来的小块云中;降水时间短促,雨量不超过0.1毫米;下降时人有所感觉,但不湿地,不湿衣服,空气有一定的潮湿感。

小雨—一般降自布满天空的层状云中;下降时雨滴清晰可辨,降到地面不四溅,地面全湿但无积水;12小时内降雨量小于5毫米,24小时降水量不超过9.9毫米。

中雨—下降时雨滴如线,不易分辨,可以听见淅淅沥沥的雨声,着硬地或瓦房顶上时水星四溅,地面有积水;12小时内降雨量5.0~14.9毫米,日雨量为10.0~24.9毫米。

大雨—雨势凶猛,可以听见激烈的雨声,地面很快形成积水;降大雨时,视线受阻,眼前一片模糊,雨幕中一般相距几十米远的物体就很难辨认;落到地面或屋顶上时水星四溅达数厘米高,落入水中会击起大气泡;此时,屋顶上会发出轰鸣的响声;12小时内降水量15.0~29.9毫米,24小时雨量为25.0~49.9毫米。

暴雨—暴雨的特征和大雨一样,只是雨量比大雨更大,打开窗子时室内不容易听清说活声;12小时内雨量达到或大于30毫米,24小时内降水量达到或超过50毫米。如果24小时雨量达到或超过100毫米就称之为大暴雨,达到或超过200毫米就是特大暴雨了。

雷阵雨—多发生在强烈发展的对流云中;表现为乌云翻滚,起止突然,来势凶猛,降雨时伴有雷电现象,有时有阵风;随即又雨过天晴,碧空如洗。这种天气多出现在夏季的午后。

阵雨—降水性质同雷阵雨一样,也多出现在夏季,降雨的开始和终止也很突然,雨势大一阵小一阵;所不同的是阵雨不伴有雷电现象。阵雨雨量较大,但12小时不超过15毫米,累积降水时间不超过5小时。

间歇性雨—表现为时下时停,时大时小,但变化不像阵雨那样急促,一般变化缓慢,持续时间较长。

局部地区出现的雨—指小范围地区的降水,多发生在夏季,分布没有规律,起止时间也较突然。

我国古代没有“天气预报”,

他们是如何预测天气的?古代天气预报主要由农民、渔民、航海者和猎人做出。这是气象科学的萌芽时期。丰富多彩的天气谚语是广大人民群众智慧的结晶。在这些看天经验中,包含着朴素的哲学思想如“热极生风,闷极生雨”等。古代群众的看天经验是现代气象科学的摇篮,其中不少经验在民间广为流传,同时还在气象台站的预报业务中使用。美国是气象科学高度发达的国家,在1963年出版的《天气预报手册》中,仍把群众的看天经验写进书中,作为日常预报业务的参考。

观察世界是人类认识世界的第一步。学会观察,养成观察的习惯,能让我们加深对事物的认识和理解,进而发现事物的变化规律。不过,群众的看天经验,仅限于人类感觉器官所能接受到的、孤立而粗糙的现象。一个地方的看天经验,往往仅适合当地或某个区域。人们观察的视野也只局限于头顶上的一块蓝天,看不出天气系统的移动情况,更不能了解天气演变的物理过程。要了解大气的运动规律,仅靠肉眼观察和肌肤感觉是远远不够的。例如西伯利亚冷空气何时爆发,入侵我国后降温幅度有多大,会降雪吗,这一系列问题用谚语是无从回答的。显然,仅靠经验做预报还远远不能满足人类社会发展的需要。因为,用群众的看天经验做预报,只是一套民间技艺,还谈不上什么科学。

如何观云测天?

在空气中,水汽遇冷凝结,在天为云,在地为雾,千姿百态,瞬息万变。国际分类规定,云分成三族:高云、中云和低云族。根据云的外貌特征又可分为积状云、层状云和波状云。云不仅是一种天气现象而且与未来的天气变化有着密切的联系。俗话说,云是大气变化的招牌。根据云状、云高、云厚、云色以及云的动态,都能预测天气的变化。

高云包括卷云、卷层云和卷积云。卷云云底的高度一般在5千米以上,高的在10千米以上,由冰晶构成。高云呈白色,有蚕丝般光泽,薄而透明,一般没有降水现象。阳光或月光被云中冰晶折射后会产生内红外紫的彩色光环,称之为“日晕”或“月晕”。“天上钩钩云,地上雨淋淋”,当天空出现钩状卷云时,常预示未来有雨。

中云包括高积云和高层云。云底高度一般在2.5~5千米之间。是由大量小水滴或由水滴和冰晶混合组成。厚的中云可能会降雨或降雪。当中云成块状时,一般是好天气的预兆:“瓦块云,晒死人”,“天上鲤鱼斑,明日晒谷不用翻”,都说明未来天气晴朗,日照强烈。“清晨宝塔云,下午雨倾盆”,天上若出现城堡状的云,一般预示午后有雷雨。“棉花云,雨将临”,若天空出现混乱、破碎如棉絮团的云,也是雷雨天气的先兆。

低云包括积云、积雨云、层积云、层云和雨层云。云底高度一般在2千米左右,主要由水滴组成。绝大部分降水是由低云产生的。夏季常见的积雨云,水平方向和垂直厚度差不多,通常直径都只有10千米左右,整个云团总含水量可达100万吨以上,故有“空中水库”之称。当积雨云移来时,常常电闪雷鸣,狂风大作,暴雨倾盆,然后雨过天晴,碧蓝如洗。冰雹就是从这种云中坠落下来的。

云的移动方向也往往预示着—种天气的到来,如农谚所说:“云向东,有雨也不凶。”因为云向东移动,说明高空是偏西气流,大气环流形势比较平直,无明显低气压槽移过来,水汽输送也比较弱,雨也就不容易降下来。“云向北,涨大水。”云向北移动,说明当地正处在高空低气压槽前偏南气流中。如果云的移动速度较快,说明偏南气流较强,可能低空有西南气流存在,这将使海洋上空的水汽源源不断地输送到本地,使未来天气变坏。

雨层云厚而均匀,水平范围可达数百千米以上,云底高度低而模糊不清,一般在0.6~2千米之间,能完全遮蔽日月光,呈暗灰色,雨量较大。

如何辨别冰雹云?

冰雹来势凶猛,范围狭小,持续时间短,在天气图上很难发现它的踪迹,因此,气象工作者尽管夜以继日地监视着天气的演变,但要事先准确预报出来,目前还有不少困难。

我国劳动人民在长期生产实践中,积累了许多测雹经验。这些经验归纳起来就是:感冷热辨风向,看云色观物象,听雷声识闪电。

人们通过长期观察,发现带有雷电现象的积雨云,多数情况下是不会降雹的。而能产生冰雹的积雨云,一般具有下列特征:

貌—远望雹云如山峰耸立,云体向上发展迅猛,顶部常见砧状云冠,云中滚滚翻腾,近看雹云底部扰动剧烈,常呈滚轴状或乳房状,并有黑色碎云乱飞。

色—雹云顶白底黑,云中带红,云边呈土黄色。“不怕云里黑,就怕云里黑夹红,最怕黄云下面长白虫”。这条谚语说明冰雹云的云色非同一般。

声—冰雹云雷声沉闷,连绵不断。有时还可听到一种特殊的音响,这种声音有时像自远山之中传来的瀑布声。有时又像“蜂群朝王”声。

一般雷雨云的闪电都发生在云与地之间,称为云地闪或竖闪。而冰雹云中闪电多发生在云与云之间,称为云际闪或横闪。据测定,冰雹云闪电出现频数,要比雷雨云高出100倍以上。出现的频数愈高,降雹愈强烈。因此,横闪的多少,已成为识别冰雹云的一个重要指标。

态—有时两块雷雨云相遇合并后,向上猛烈发展会形成雹云。降雹前常有白色的、大而凉的雨滴落下。

我们只要掌握了冰雹云的这些特征,即使在没有天气预报的情况下,也能准确地识别冰雹云,做出正确判断,并及时采取有效防御措施,把冰雹可能造成的损失减少到最低限度。

寒潮的预报是怎么回事?

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,日照强,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,有利于解除旱情。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,飘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℃~3℃。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筒覆盖的。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.防御低温阴雨的措施

过去,湖北省农村流传过这么一句歌谣:“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。

“雾不散就是雨”这话有科学依据吗?

“十雾九晴天。”秋冬季节的早晨,当我们打开窗子时,常常是迷迷茫茫的大雾像烟一样飘进来,到了九十点钟以后,大雾便渐渐散去,太阳当空,又是一个大晴天。秋冬的太阳给人们带来的是光明、温暖和愉快的心情。