氣象地面基礎(chǔ)知識演講人：日期：目錄01氣象學(xué)基本概念與原理02地面氣象觀測設(shè)備及方法03氣象要素觀測與解讀04天氣預(yù)報制作與發(fā)布流程05氣候變化對地面氣象影響分析06地面氣象觀測未來發(fā)展趨勢01氣象學(xué)基本概念與原理氣象學(xué)是研究大氣及其物理現(xiàn)象的科學(xué)，從定性和定量兩方面說明大氣特征。氣象學(xué)定義研究內(nèi)容氣象要素氣象學(xué)研究大氣的天氣情況和變化規(guī)律，以及對天氣的預(yù)報。包括氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)、云、降水等。氣象學(xué)定義及研究內(nèi)容主要由氮氣、氧氣和少量的氬氣、二氧化碳等組成。大氣成分從地面到高空依次為對流層、平流層、中間層和外層。大氣結(jié)構(gòu)與人類活動最為密切，天氣現(xiàn)象主要發(fā)生在此層。對流層大氣成分與結(jié)構(gòu)簡介010203常見天氣系統(tǒng)如冷鋒、暖鋒、氣旋、反氣旋等。天氣系統(tǒng)指引起天氣變化和分布的高壓、低壓和高壓脊、低壓槽等具有典型特征的大氣運動系統(tǒng)。氣候類型是地區(qū)自然條件的綜合體現(xiàn)，主要受緯度位置、大氣環(huán)流、海陸位置、地形地勢和洋流等因素影響。天氣系統(tǒng)與氣候類型概述觀測意義通過觀測可以了解氣象要素的時空分布和變化規(guī)律，為氣象預(yù)報和服務(wù)提供重要依據(jù)。觀測價值觀測方法包括儀器觀測和目力觀測，常用的儀器有溫度計、氣壓計、濕度計、風(fēng)向風(fēng)速計等。地面氣象觀測是氣象學(xué)的基礎(chǔ)，為天氣預(yù)報和氣候研究提供數(shù)據(jù)支持。地面氣象觀測意義和價值02地面氣象觀測設(shè)備及方法常規(guī)觀測儀器介紹溫度計測量空氣溫度的儀器，常用的有玻璃液體溫度計、雙金屬溫度計、熱電偶溫度計等。濕度計測量空氣濕度的儀器，常用的有干濕球濕度計、氯化鋰濕度計、電阻濕度計等。氣壓計測量大氣壓力的儀器，常用的有水銀氣壓計、空盒氣壓計、振筒式氣壓計等。風(fēng)速風(fēng)向計測量風(fēng)速和風(fēng)向的儀器，常用的有旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速計、熱線風(fēng)速計、超聲波風(fēng)速計等。工作原理自動氣象站利用傳感器將氣象要素轉(zhuǎn)化為電信號，通過數(shù)據(jù)采集器進行處理和存儲，再通過通信模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行恼?。自動氣象站工作原理及?yīng)用應(yīng)用自動氣象站廣泛應(yīng)用于氣象觀測、農(nóng)業(yè)氣象、水文監(jiān)測、環(huán)境保護等領(lǐng)域，具有全天候、高精度、實時性強的特點。優(yōu)勢自動氣象站可以彌補空間區(qū)域上氣象探測數(shù)據(jù)的空白，提高氣象預(yù)報的準(zhǔn)確性和時效性，為氣象災(zāi)害的監(jiān)測和預(yù)警提供重要支持。遙感技術(shù)通過探測物體發(fā)射或反射的電磁波來獲取物體的信息。遙感技術(shù)原理遙感技術(shù)可以獲取大范圍的氣象數(shù)據(jù)，如衛(wèi)星云圖、雷達回波圖等，為氣象預(yù)報和災(zāi)害監(jiān)測提供依據(jù)。遙感技術(shù)在氣象觀測中的應(yīng)用遙感技術(shù)具有探測范圍廣、信息獲取速度快、受地面條件限制少等優(yōu)點。遙感技術(shù)的優(yōu)勢遙感技術(shù)在地面觀測中應(yīng)用自動氣象站的傳感器將氣象要素轉(zhuǎn)化為電信號，數(shù)據(jù)采集器對信號進行采集和處理。數(shù)據(jù)采集采集到的數(shù)據(jù)通過通信模塊傳輸?shù)街行恼?，常用的傳輸方式有有線傳輸和無線傳輸。數(shù)據(jù)傳輸中心站對接收到的數(shù)據(jù)進行處理和分析，生成各種氣象預(yù)報和監(jiān)測產(chǎn)品，供用戶使用和參考。數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理流程03氣象要素觀測與解讀利用溫度計測量，通常放置在百葉箱中，避免陽光直射和其他輻射影響。溫度觀測溫度、濕度、氣壓等要素觀測方法使用濕度計測量，常用的有干濕球濕度計和電容式濕度計，需注意定期校準(zhǔn)。濕度觀測使用氣壓計測量，常用的有水銀氣壓計和空盒氣壓計，需放置在固定、無風(fēng)、溫度穩(wěn)定的環(huán)境中。氣壓觀測風(fēng)向觀測使用風(fēng)速計或風(fēng)速管，需選擇合適的測量位置和高度，避免受周圍建筑物和樹木等影響。風(fēng)速觀測觀測時間應(yīng)在每天固定時間進行觀測，確保數(shù)據(jù)的連續(xù)性和可比性。使用風(fēng)向標(biāo)或風(fēng)向袋，根據(jù)指示器的指向確定風(fēng)向，需注意觀測時的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。風(fēng)向風(fēng)速觀測技巧及注意事項降水量測量使用雨量計或雨量器，需注意定期清洗和校準(zhǔn)，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。降水類型判斷根據(jù)降水形態(tài)和強度，可分為小雨、中雨、大雨、暴雨等類型，需注意觀測和記錄。降水時間觀測記錄降水開始和結(jié)束的時間，以便計算降水強度和總量。降水量和降水類型判斷標(biāo)準(zhǔn)天氣現(xiàn)象識別包括云狀、云量、能見度、天氣現(xiàn)象（如降雨、降雪、霧、霾等）的識別和記錄。記錄規(guī)范應(yīng)按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和格式進行記錄，包括觀測時間、觀測地點、觀測儀器、觀測數(shù)據(jù)等信息，確保記錄的準(zhǔn)確性和可讀性。天氣現(xiàn)象識別與記錄規(guī)范04天氣預(yù)報制作與發(fā)布流程地面觀測站收集全國各地氣象觀測站點的觀測數(shù)據(jù)，包括氣溫、濕度、降水、風(fēng)向、風(fēng)速等。氣象衛(wèi)星接收和處理氣象衛(wèi)星發(fā)回的云圖、溫度分布等數(shù)據(jù)，用于分析天氣系統(tǒng)。雷達探測利用雷達探測降水強度、分布和移動方向，為短時預(yù)報提供重要依據(jù)。數(shù)據(jù)同化將觀測數(shù)據(jù)與數(shù)值預(yù)報模式結(jié)合，通過數(shù)據(jù)同化技術(shù)提高預(yù)報精度。天氣預(yù)報數(shù)據(jù)來源及處理方法數(shù)值預(yù)報模式簡介數(shù)值天氣預(yù)報模式利用數(shù)學(xué)物理方程和計算機技術(shù)，對大氣運動進行模擬和預(yù)測。模式分辨率數(shù)值預(yù)報模式的分辨率越高，對天氣的預(yù)測精度越高。集合預(yù)報通過多個數(shù)值預(yù)報模式的集合，提高預(yù)報的可靠性和穩(wěn)定性。模式誤差由于大氣運動的復(fù)雜性和不確定性，數(shù)值預(yù)報模式存在一定的誤差。天氣預(yù)報產(chǎn)品制作流程數(shù)據(jù)分析對收集到的觀測數(shù)據(jù)和數(shù)值預(yù)報結(jié)果進行綜合分析，確定未來天氣趨勢。產(chǎn)品制作根據(jù)預(yù)報結(jié)果，制作各類天氣預(yù)報產(chǎn)品，如天氣公報、預(yù)警信號、氣象指數(shù)等。產(chǎn)品審核預(yù)報產(chǎn)品需經(jīng)過預(yù)報員和審核員的雙重審核，確保預(yù)報的準(zhǔn)確性和合理性。產(chǎn)品發(fā)布審核通過的預(yù)報產(chǎn)品通過各種渠道發(fā)布給公眾，包括電視、廣播、手機APP等。預(yù)警信號等級根據(jù)氣象災(zāi)害的嚴(yán)重性和緊急程度，預(yù)警信號分為藍色、黃色、橙色和紅色四個等級。預(yù)警信號發(fā)布程序預(yù)警信號由氣象部門統(tǒng)一發(fā)布，需經(jīng)過預(yù)報員、審核員和發(fā)布員的共同確認(rèn)。預(yù)警信號傳播機制預(yù)警信號發(fā)布后，需通過廣播、電視、手機APP等多種渠道迅速傳播給公眾，確保公眾及時采取防御措施。預(yù)警信號發(fā)布條件根據(jù)氣象災(zāi)害的預(yù)報結(jié)果和可能發(fā)生的影響，確定預(yù)警信號的發(fā)布條件。預(yù)警信號發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)和程序0102030405氣候變化對地面氣象影響分析全球氣候變化趨勢及其原因剖析溫室氣體排放二氧化碳、甲烷等溫室氣體的排放導(dǎo)致地球溫度升高。02040301城市化進程城市化導(dǎo)致土地覆蓋改變，地表反照率降低，吸收更多太陽輻射。森林砍伐森林是地球的“肺”，能夠吸收大量二氧化碳，森林砍伐加劇了溫室效應(yīng)。畜牧業(yè)生產(chǎn)畜牧業(yè)產(chǎn)生的甲烷等溫室氣體排放量巨大，對氣候變化產(chǎn)生重要影響。氣候變暖全球氣候變暖導(dǎo)致極端天氣事件增多，如熱浪、干旱、暴雨等。海洋溫度上升海洋吸收大量熱量，導(dǎo)致海平面上升、海洋酸化，進而影響全球氣候。氣候變化導(dǎo)致的極端天氣條件氣候變化導(dǎo)致極端天氣條件頻繁出現(xiàn)，如厄爾尼諾、拉尼娜等現(xiàn)象。人類活動干擾人類活動對自然環(huán)境的破壞和干擾，增加了極端天氣事件發(fā)生的概率。極端天氣事件增多原因分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣候變化導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)定，產(chǎn)量和質(zhì)量都受到嚴(yán)重影響，如干旱、洪澇等極端天氣會導(dǎo)致作物減產(chǎn)甚至絕收。氣候變化對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，如濕地減少、物種滅絕等，進一步加劇資源短缺問題。氣候變化導(dǎo)致全球水資源分布不均，部分地區(qū)水資源短缺問題日益嚴(yán)重，同時極端天氣也會加劇水資源的供需矛盾。氣候變化導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)減產(chǎn)和資源短缺將對全球糧食安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。氣候變化對農(nóng)業(yè)、水資源等領(lǐng)域影響水資源短缺生態(tài)環(huán)境惡化糧食安全問題應(yīng)對氣候變化策略和措施減少溫室氣體排放通過能源替代、節(jié)能減排等措施減少溫室氣體排放，緩解氣候變化趨勢。加強氣象監(jiān)測和預(yù)警提高氣象監(jiān)測和預(yù)警能力，及時發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對極端天氣事件。推廣適應(yīng)性農(nóng)業(yè)技術(shù)通過改良作物品種、調(diào)整種植結(jié)構(gòu)等方式，提高農(nóng)業(yè)對氣候變化的適應(yīng)能力。加強國際合作氣候變化是全球性問題，需要各國共同應(yīng)對，加強國際合作和資源共享是有效途徑。06地面氣象觀測未來發(fā)展趨勢新型傳感器技術(shù)傳感器是氣象觀測的重要設(shè)備，未來傳感器將更加智能化、微型化、低功耗，如柔性傳感器、生物傳感器等。遙感技術(shù)遙感技術(shù)具有探測范圍廣、獲取信息速度快等特點，未來在氣象觀測中將更加廣泛，如衛(wèi)星遙感、無人機遙感等。自動化觀測系統(tǒng)自動化觀測系統(tǒng)可以提高觀測的準(zhǔn)確度和效率，未來氣象觀測將更加注重自動化設(shè)備的研發(fā)和使用，如自動氣象站、智能氣象觀測系統(tǒng)等。新型觀測技術(shù)和設(shè)備研發(fā)動態(tài)人工智能可以通過對大量氣象數(shù)據(jù)的分析和處理，提高觀測的精度和效率，同時實現(xiàn)智能預(yù)警和決策支持。智能觀測和預(yù)警人工智能可以更加深入地挖掘氣象數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律和特征，為氣象預(yù)報和氣候變化研究提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。觀測數(shù)據(jù)處理和挖掘通過人工智能技術(shù)，可以實現(xiàn)對觀測設(shè)備的智能化維護和管理，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。觀測設(shè)備智能化維護人工智能在地面氣象觀測中應(yīng)用前景國際合作與交流在推動地面氣象觀測進步中作用標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的推動國際合作可以促進觀測技術(shù)和方法的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，提高觀測數(shù)據(jù)的可比性和一致性。共同研發(fā)新技術(shù)和設(shè)備國際合作可以集中各國的技術(shù)和資源優(yōu)勢，共同研發(fā)更加先進的觀測技術(shù)和設(shè)備。共享觀測資源和數(shù)據(jù)國際合作可以促進各國之間觀測資源和數(shù)據(jù)