《公开课chang见天气系统》课件

公开课常见天气系统课程简介课程内容涵盖常见天气系统，从高低压系统到锋面天气系统，再到热带气旋、地形性天气系统等等。深入浅出地讲解气象要素和天气现象，并介绍天气预报的重要性。课程目标帮助学生了解常见天气系统的基本知识，掌握气象要素及其观测方法，并培养学生对天气现象的分析和判断能力。适合人群适合对天气系统、气象知识感兴趣的公众，以及想要了解更多天气知识的初学者。课程目标1认识常见天气系统了解各种天气系统，如高低压系统、锋面系统、热带气旋等。2掌握天气系统特征学习不同天气系统形成的机制、特征和影响。3培养天气预报意识了解天气预报的重要性，学习如何获取和解读天气信息。天气系统概述天气系统是指地球大气中具有一定规模和特征的空气运动系统。它是由气压、温度、湿度等气象要素的差异和变化而形成的。常见的天气系统包括高低压系统、锋面系统、气旋、反气旋等。天气系统对地球上的气候和天气变化起着重要的作用。了解天气系统有助于我们更好地预测天气，并采取措施应对恶劣天气。高低压系统简介高压系统高压系统空气下沉，气温高，天气晴朗。低压系统低压系统空气上升，气温低，天气阴雨。冷锋和暖锋1冷锋冷空气主动向暖空气移动，形成锋面。2暖锋暖空气主动向冷空气移动，形成锋面。冷锋系统冷锋是冷空气主动向暖空气推进的锋面，冷锋过境时，气温骤降，气压升高，风力增强，天气转晴，并常伴有强降水、大风、沙尘暴等天气现象。冷锋过境后，气温显著下降，天气转晴，风力减弱，气压回升。冷锋的移动速度快，一般为10-20米/秒，有的甚至可以达到30米/秒以上。暖锋系统暖锋是指暖气团向冷气团移动的锋面，暖气团爬升至冷气团之上，形成云层。暖锋过境时，气温逐渐升高，气压降低，降水缓慢而持续，时间较长。暖锋雨通常为连续性降雨，降水量比冷锋雨大。西风带和气旋西风带地球表面纬度30°到60°之间，受盛行西风影响，形成西风带。气旋西风带中，气流波动形成气旋，低气压中心，气流呈逆时针旋转。锋面天气系统冷锋冷空气推动暖空气上升，形成降雨，气温骤降，风力增强。暖锋暖空气爬升至冷空气上方，形成持续降雨，气温缓慢上升，风力较弱。地中海气旋地中海气旋是发生在地中海地区的一种低气压系统，它通常在冬季和春季出现。这些气旋会带来强降雨、大风和暴雨天气，对沿海地区造成严重影响。地中海气旋的形成与北非的干燥空气和欧洲的潮湿空气相遇有关，这两种空气相遇并产生不稳定，从而导致气旋形成。热带气旋形成与发展热带气旋形成于热带洋面，需要温暖的海水和低气压条件。气旋会随着热带洋面的移动而发展，并可能演变为飓风或台风。破坏力热带气旋的风力强劲，可带来强降雨、风暴潮，对海岸线造成重大损害。防御措施提前预测并采取预防措施，如疏散人群、加固建筑，可有效减少热带气旋带来的损失。地形性天气系统地形抬升气流遇到山脉，被迫抬升，冷却凝结，形成降水。背风坡效应山脉阻挡气流，背风坡降水稀少，气候干燥。焚风效应空气在山坡下降时，气温升高，湿度降低，形成焚风。山谷风和海陆风山谷风白天，山坡比山谷升温更快，导致山坡上的空气膨胀上升，山谷里的空气补充进来，形成谷风。海陆风白天，陆地比海洋升温更快，导致陆地上的空气膨胀上升，海洋上的空气补充进来，形成海风。地区性天气系统山区气候山区气温随海拔升高而降低，降水量受地形影响，山脉迎风坡降水丰富，背风坡则干旱。海洋气候海洋气候受海陆热力差异影响，夏季凉爽湿润，冬季温暖潮湿。沙漠气候沙漠气候干旱少雨，昼夜温差大，常年炎热干燥。东亚季风系统夏季风夏季风带来潮湿的空气和降雨。冬季风冬季风带来干燥的空气和寒冷的天气。影响东亚季风系统对东亚地区的气候、农业和水资源具有重要影响。沙尘暴与干旱沙尘暴沙尘暴是一种自然现象，通常发生在干旱或半干旱地区，当风吹过松散的土壤时，会将大量的沙尘吹入空中，形成沙尘暴。干旱干旱是指一个地区的降水量持续低于平均水平，导致土壤水分缺乏，植被稀疏，水资源短缺，对生态环境和人类生活造成严重影响。影响沙尘暴和干旱都会对生态环境、人类健康、农业生产等方面造成负面影响，因此，需要采取措施来防治沙尘暴和干旱。雷雨和龙卷风雷雨雷雨是一种常见的现象，通常伴随着强降雨、闪电和雷声。龙卷风龙卷风是一种剧烈的旋转气流，可以造成巨大的破坏。雨雪和冰雹降雨当空气中的水汽凝结成液态水滴，并达到一定重量后，就会从云层中降落下来，形成降雨。降雪当空气中的水汽凝结成固态冰晶，并达到一定重量后，就会从云层中降落下来，形成降雪。冰雹当空气中的水汽凝结成冰粒，并不断增大，最终从云层中降落下来，形成冰雹。气象要素及其观测气温温度计用来测量气温，一般使用摄氏度或华氏度进行表示。气压气压计用来测量大气压强，一般使用毫巴或帕斯卡进行表示。风速风速计用来测量风速，一般使用米每秒或公里每小时进行表示。降水量雨量计用来测量降水量，一般使用毫米或英寸进行表示。气温与压力0气温空气温度是天气预报的关键要素之一。1013.25压力气压是指大气对地面的压力，以百帕（hPa）为单位。湿度和风速湿度风速图表显示了四个城市湿度和风速的比较。降水量和云量降水量云量指一定时间内降落到地面的雨、雪、冰雹等的总量指天空被云遮蔽的程度以毫米为单位用八分法表示通过雨量计测量通过目测或云量仪测量天气预报的重要性农业生产精准的预报帮助农民制定最佳种植计划，预防灾害，提高产量。生活出行预报为人们提供出行参考，避免恶劣天气影响，保障安全。交通运输预报为航空、航海、铁路等交通运输提供安全保障，减少事故。天气预报方法数值预报利用数学模型模拟大气运动，预测未来天气状况。统计预报根据历史数据和统计规律，预测未来天气趋势。集合预报运行多个数值模型，综合预测结果，提高预报准确率。人工预报结合经验和判断，分析天气形势，做出预报。预报技术发展趋势数值预报数值预报技术正在不断进步，模型精度不断提高，预报时效也在不断延长。人工智能人工智能技术在天气预报领域有着巨大的应用潜力，可以帮助提高预报精度和效率。卫星遥感卫星遥感技术可以提供全球范围内的气象数据，为天气预报提供更全面的信息。天气系统监测和预警卫星观测从太空获取天气数据，提供大范围的云层覆盖、降水量、气温等信息。雷达监测利用雷达波探测降水、风力等信息，提供更精准的实时天气数据。地面观测通过气象站网络收集气温、湿度、气压、风速等数据，补充卫星和雷达观测。气候变化与极端天气全球变暖导致气温升高，加剧了热浪、干旱和野火的发生。气候变化改变了降雨模式，导致暴雨、洪水和极端降雪事件增加。海平面上升威胁着沿海地区，导致风暴潮和海岸侵蚀风险增加。新技术在天气预报中的应用1人工智能AI可以分析大量数据，提高天气预报的准确性。2大数据分析大数据可以帮助分析历史数据，找出天气变化的规律。3云计算云计算可以提供强大的计算能力，支持复杂的天气模型。4卫星遥感卫星遥感可以提供更全面的气象数据，提高预报的精度。小结与展望回顾本次课程深入浅