天气图上为啥多了条红线?
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天气图上为啥多了条红线?


来 源:中国气象报     发布日期:2017/9/28

    在全国天气图上出现了一条神秘细长的红线,这是怎么回事?原来这是霜冻线。
  划分霜冻区域的指示线
  霜冻线,是划分霜冻区域的标志。霜冻是一种农业气象灾害,指空气温度突然下降,地表温度骤降到0℃以下,使农作物受到损害,甚至死亡的现象。霜冻线就是区分可能出现霜冻区域的标志。需要注意的是,霜冻与气象学中的霜是不一样的概念:霜冻是一种灾害,而霜则是一种天气现象。
  据中央气象台天气预报室高级工程师马杰介绍,霜冻线是指地表温度为0℃的一条曲线,在它的北侧是可能出现霜冻的地区,南侧则是不会出现霜冻的地区。霜冻线的位置和地形有较大关系,譬如四川盆地由于地势较低,空气从周围地势高的地方向该地区运动时会下沉增温,造成该地区比同纬度地区温度偏高,因而更晚“迈过”霜冻线。另外,霜冻区域划分还受环境的影响。某些地区由于靠近湖泊或江河,温度相对较高,因而常常比周围区域更晚进入霜冻区。
  霜冻在秋、冬、春三季都会出现。每年秋季第一次出现的霜冻叫初霜冻,翌年春季最后一次出现的霜冻叫终霜冻,初霜冻和终霜冻对农作物的影响都比较大。如果初霜冻来得晚,作物已经成熟收获或生长期结束,即使再严重也不会造成损失。但如果初霜冻来得早,秋收作物还没有完全成熟就遭受霜冻危害,容易造成大面积减产。在春季温度回升,春播作物苗期、果树花期、越冬作物返青后,出现霜冻会造成较大损失,而且终霜冻出现越晚,造成的危害就越大。通常来说,位于霜冻线附近,尤其是霜冻线南侧的地区要特别注意气温的变化情况,防止由于温度突降出现霜冻,致使作物受灾。
  在我国,初霜冻出现的时间差异很大,新疆北部、内蒙古及东北北部地区9月中旬就会出现初霜冻,而广东、广西、云南的南部,以及海南等地,全年都不会出现霜冻。霜冻线从每年秋季开始由北向南不断推进,又在来年春季由南向北逐渐后退直至消失。值得一提的是,在春季霜冻线向北回退的过程中,往往伴随着鲜花的送别。不过,如果鲜花在绽放时遭遇霜冻的“回马枪”,不仅会迅速凋零,而且也不会再度开放了。
  除了霜冻线
  588线、0℃等温线、等降水量线、雨雪分界线……
  这些我们也应该了解
  0℃等温线:寒冷季节牵动人心 
  “雨落在秧青色的南方,打湿了竹叶稻叶荷叶柳叶、鱼鳞瓦油纸伞乌篷船青石桥;雪落在赭黄色的北方,秦腔如狼烟般冲天而起……”在一篇名为《南方落雪北方落雨》的散文里,作者曾经这样描写冬季南北方的景象。在文中,南方和北方,雨和雪,被一条看不见的线分隔开来,那条线大体上相当于一月份多年平均温度图上的0℃等温线。
  不过,如果从科学的角度探究0℃等温线的故事,还要从等温线图家族谈起。
  在气象学中,等温线是指在同一张图上气温相同各点的连结,也就是说同一条等温线上的各点温度都是相同的。预报员根据从各地汇集来同一时间的温度数据,画出表示该时间温度分布状况的图,即等温线图,用以反映大气在空间上的冷暖对比。
  世界上第一幅年平均等温线图诞生于1817年,不仅历史悠久,用等温线来绘制的温度图还是个庞大的家族。“这种类型的温度图有很多种,有地表温度图、地面气温图、高空温度图等,可以是某个时刻的,也可以是旬、月、年以及多年平均的。” 中国天气网首席气象专家、正研级高级工程师李小泉解释。需要说明的是,通常表示各地气候条件最常见的旬、月、年等温线图,指的是距地面约1.5米处的空气温度,这是由气象观测站在离地面约1.5米高的百叶箱测得的气温数据计算出来的,为了便于与高空的气温相区别,有时也被称为地面气温图。
  在等温线图家族中,如果说在夏季,汗流浃背的人们常常担忧着在中国版图上35℃等温线的汹汹北上之势,那么0℃等温线的一举一动则在寒冷季节中牵引着人们的心。
  每一天,由于不同气团的狭路相逢或者盘踞徘徊,在地面天气图上画出的0℃等温线有时会轻微摆动,有时则大跨步南移或北退,雨雪天气也常常跟随。不过,一些人会抱怨:“明明我们这是0℃以上,为什么还在下雪?”或者有些盼着下雪的孩子翻着课本问:“书上不是说0℃以下会有雪吗?”其实,0℃等温线是被冤枉了。不错,对于水来说,0℃意味着相态的变化,高于0℃是液态,低于0℃为固态,但我们在地面天气图上填写的温度仅是距离地面约1.5米处的气温,降雨或降雪则要看整个大气层结的温度状况。
  从气候意义上来说,等温线图家族级别森严,比如,0℃旬平均等温线、0℃月平均等温线和多年平均0℃等温线就不可能坐在一条板凳上,等着别人评头论足。而在我国,最闪耀的明星是多年平均一月份气温图上的0℃等温线。
  在我国,多年平均一月份气温图的0℃等温线大致通过秦岭-淮河一线,在气候区划上,是区分暖温带和亚热带的重要指标,也是划分我国南方和北方的重要依据。温度的差异,热量的不同,导致在此线的南面和北面,无论是自然条件、农业生产方式,还是地理风貌以及人们的生活习俗,都呈现出明显的不同。“气候图上的0℃等温线在不同国家和地区的作用不完全相同,在我国则具有重要的意义。”李小泉说。
  588线:年复一年的的奇妙旅程
  在大约离地面5500米的高空,有一条神奇的588线,你看不见它,也摸不着它,但它却对我国的天气影响巨大。在高空所有高度图上的线条中,588线是预报员最常用、最关注的一条线。
  事实上,588线并不是实实在在的线,而是预报员在高空500百帕(大约5500米高空)等压面上绘制的一条等值线。这条等值线围起来的区域就是预报员常常提到的气象名词“副热带高压”。如果说副热带高压是一顶草帽,那么588线就是草帽的帽沿。
  588线有多重要?被它围住的区域常常天气晴好,高温少雨;而它的边沿或外围区域则容易出现降雨。作为整个大气环流的重要角色,尽管它稳定少动,但它的活动依然深深影响我国降水的多少、雨带的位置、夏季旱涝分布以及台风活动。
  每年4月到6月,588线来到北纬22度以南,这时,华南地区的雨季也就来到了。由于588线在华南地区上空总是“不安分”,在它的北缘,北上的暖湿气流和南下的冷空气不断交汇,锋面和气旋活动极其频繁,大范围的阴雨天气出现,这便是华南的“前汛期”。
  到6月中下旬,588线终于在华南地区“玩儿够了”,它来到更北的地方——长江中下游地区。副热带高压的脊线也跟着北跳,于是,盘桓在华南地区的雨带也随之来到了这里,阴雨绵绵不绝,“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙”说的便是此情此景。
  大约到7月上中旬,588线再次北抬,副热带高压脊线开始在黄河下游地区摆动,为这片地区带来降水。与此同时,长江中下游地区绵绵的梅雨终于告罄,可是不巧,它正处在“草帽”正下方,连日的高温和日晒炙烤着这片土地,于是,在盛夏季节,长江中下游地区出现伏旱。
  终于,7月末到8月初,588线来到了一年旅程的最北端,副热带高压脊线甚至跨越了北纬30度,雨带也随之北移,华北北部、东北地区的雨季也最终来临。
  “它虽然常年存在,但它的面积、强弱、停留位置及时间长短都会不断发生变化。这些变化也会使雨带、雨量、气温等情况相应发生变化。”王秀文说。
  回去的旅程由于景色相似,似乎再提不起588线的兴致。它从8月底、9月初开始返程,仅仅用了一个月时间,而在10月开始之后,它已回到北纬20度以南,耐心等待着明年的旅程。
  天气图上的雨雪分界线
  众所周知,降水是一个变化的过程,当它落到地面上时,根据地面条件的不同有着雨、雪、雨夹雪等多种形态,气象上称之为降水相态。雨雪分界线就是用来区分降雨、降雪及混合相态(指雨夹雪或雨雪转换等)的界线。在天气预报图上,雨雪分界线表现了一天中降水的相态变化。中央气象台强天气预报中心高级工程师张涛告诉记者,应用降水相态预报技术,雨雪分界线常常是两条线结对出现,一条线的外侧是纯降雨区,一天之内都只会降雨,另一条线的外侧是纯降雪区,只会降雪,而两条线之间的区域,在这一天之中可能下的是雨夹雪,也可能会发生由雨到雪或由雪到雨的天气变化。据此,公众可以在复杂的降水中确定自己所在区域究竟是怎样的天气。
  那么,预报员如何划定雨雪分界线呢?张涛表示,确定雨雪分界线最重要的参考依据就是气温。但由于降水过程的复杂性,单靠气温并不能确定降水的相态。当降水落下时,当地的大气状况会对降水最终以何种形态落下造成许多影响。例如水凝结成雪,不但需要低温,还需要凝结核。如果空气中没有足够的凝结核,水甚至在低至-20℃时都会以液态存在。因此,预报员需要在气温的基础上,综合考虑降水落区的具体天气情况,最终划出一道符合当地实际情况的线。也正因为这样,公众所看到的雨雪分界线往往呈现“犬牙交错”的形态。在持续性的雨雪天气中,随着天气的演变,每天的雨雪分界线也会发生变化。此外,对交通、电力等影响很大的冻雨天气,在雨雪分界线中被划分在降雨一侧。因为冻雨在降水时仍是液态,只是落地后才迅速结冰。
  张涛认为,雨雪分界线这一概念并不神秘。公众在天气预报中看到雨雪分界线时,直接按照字面意思理解即可。唯一可能产生误解的地方就是两条线之间的混合区域,在这一区域,雨夹雪、雨转雪、雪转雨乃至更加复杂的变化都有可能发生,公众需要格外注意天气的变化情况。
  等降水量线:勾画出不同区域的降水量等级
  在天气预报图和实况图上,我们经常会看到这样或那样的线被预报员用花花绿绿的颜色加以标注、区分。等降水量线便是其中之一。那么,等降水量线是如何生成的?又有着怎样的使用价值呢?记者采访了中国天气网首席气象专家、正研级高级工程师李小泉。
  顾名思义,等降水量线突出一个“等”字,所谓“等”就是指在同一条线上降水量(包括降雨、降雪、降冰雹等)是相等的。实际上,不同地区降水量不同,为方便起见,气象上通常使用等降水量线来反映不同区域范围内的降水量分布情况。
  “等降水量线与等温线、等压线、等高线等类似,即均为等值线,在同一条等降水量线上,各点的降水量是相等的。”李小泉说,“等降水量线可以在多种场合使用,我们可以画出某一时段的等降水量线,也可以画出某天、某旬、某月、某年、某几年,甚至更长年限以及多年平均的某些地区或全国的等降水量线,这样就出现了日等降水量线、月等降水量线、年等降水量线等。”
  例如,为反映某天的降水量实况,气象值班员会根据各地的降水量观测数据,在该日的降水量实况图上勾画出1毫米、10毫米、25毫米、50毫米、100毫米以及250毫米的日等降水量线。而在一次降水过程来临前,值班预报员也会在预报图上画出一些等降水量线来表明不同区域预计将出现降水量级的大小。
  有了这几条日等降水量线,大致的降水量分布就一目了然了。例如,在1毫米线与10毫米线之间的区域,降水量级被定义为“小雨”;在10毫米线与25毫米线之间的区域,降水量级被定义为“中雨”,以此类推。
  在一次降水过程结束后,预报员还会画出等降水量线,以观察降水落区与预报是否相符,并关注哪些区域受到的影响较大等。
  “当然,个别站如果降水量较大,或者有需要,特别标出某些站点的数值也是很正常的。”李小泉表示。
  据李小泉介绍,在降水量实况图和降水量预报图上用等降水量线来勾画和反映降水量的分布情况,是气象部门在对外服务特别是决策服务中经常用到的。各级部门和有关单位更关心的可能是区域性的降水形势,希望能够简单清晰、一目了然地了解降水量在空间上的分布,而不是每一个站点的具体降水量值,这样,在降水实况和预报图上勾画出等降水量线就是个很好的方法。
  李小泉在草稿纸上画出了几条线,更直观地向记者展现等降水量线的特点。“等降水量线的疏密可以反映各地区降水的差异。等降水量线越密集,表示该地域降水量的空间变化越快,不同地点的差异越大;等降水量线越稀疏,降水量在空间变化越慢,不同地点的差异越小。”
  另外,一般来说,我国南方的年总降水量相对于北方较多。因此,如果多年气候变化的趋势是降水增加,那么,前后两时段同一数值的年平均等降水量线将会向北移动;反之,如果气候变化的趋势是降水量减少,将会向南移动。
  李小泉说:“从多年平均的年等降水量线图上还可以大致反映海陆变化、地形变化等。”例如,大致说来,多年平均的800毫米年等降水量线是传统意义上我国南方和北方分界线;400毫米年等降水量线是我国森林植被与草原植被的分界线;200毫米年等降水量线是我国沙漠区与非沙漠区的分界线。
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