大气科学实习报告

《大气科学》

实

习

报

告 实习目的：通过野外综合实习，了解气象观测方法及内容，在获得观测资料的基础上，对数据进行处理分析，学习天气预报制作方法和工作流程。

实习安排:

6月17日，参观青海省西宁市国家基本气象站。18日去青海省气象局学习。19日赴海北藏族自治州气象台及中国气象局草地生态监测站实践。20日去黄南市气象局学习。

2013年6月17日到达青海省西宁市，入住昆仑路红楼招待所，稍加准备，开始在青海省进行为期一周的实习。

青海省地处青藏高原东北部，全省均属高原范围之内。地形复杂，地貌多样。全省平均海拔3000多米，最高点昆仑山的布喀达板峰为6860米，最低点在民和下川口村，海拔为1650米。青南高原超过4000米，面积占全省的一半以上，河湟谷地海拔较低，多在2000米左右。在总面积中，平地占30.1%，丘陵占18.7%，山地占51.2%，海拔高度在3000米以下的面积占26.3%，3000米—5000米的面积占67%，5000米以上占5%，水域面积占

1.7%。海拔5000米以上的山脉和谷地大都终年积雪，广布冰川。山脉之间，镶嵌着高原、盆地和谷地。西部极为高峻，自西向东倾斜降低，东西向和南北向的两组山系构成了青海地貌的骨架。其地形可分为祁连山地、柴达木盆地和青南高原三个自然区域。 全省属于高原大陆性气候，有以下特点：（1）太阳辐射强、光照充足。年日照时数在2500小时以上，是中国日照时数多、总辐射量大的省份。（2）平均气温低，境内年平均气温在零下5.7℃～

8.5℃之间，全省各地最热月份平均气温在5.3℃～20℃之间；最冷月份平均气温在零下17℃～5℃之间。（3）降水量少，地域差异大。境内绝大部分地区年降水量在400毫米以下。（4）雨热同期，青海属季风气候区，大部分地区5月中旬以后进入雨季，至9月中旬前后雨季结束，这期间正是月平均气温≥5℃的持续时期。（5）气象灾害多，危害较大。主要气象灾害有干旱、冰雹、霜冻、雪灾和大风。

全省风能资源丰富，年平均风速总的地域分布趋势是西北部

大，东南部小，即柴达木盆地中、西部，青南高原西部及祁连山地中、西段年平均风速均在4m/s以上。其中：茫崖达5.1m/s，是全省年平均风速最大的地方。青南高原东南部的河谷地带及东部河湟谷地，年平均风速大多在2m/s以下。青南高原中、西部，柴达木盆地以及青海湖周围和海南台地南部地区，全年风能可用时间在5000小时以上。其中察尔汗风能可用时间达6131小时，是全省风能可用时间最多的地区。

6月17日下午赶赴西宁国家基本气象站参观学习，该站位于36°43′N，101°45′E，海拔2295.2米，承担地面观测，高空观测，酸雨观测，辐射观测，生态观测，GPS/MET水气观测。观测场内还摆设了称重式传感器，测能见度仪，用于高空 测风的风廓线雷达，测蒸发量传感器等设备。其中高空观测一天两次，分别在早晨7时15分和傍晚19时15分，必要时还需要进行加密观测。方法是用氢气球携带气象观测仪器来探测高空气象要素场，如风场、湿度场等。在参观学习中站长简单地介绍了站点的相关情况，据了解，该气象站由于周围大学扩建占地原因要进行整体搬迁，对于新站点，其周围建筑物及地形等因素要充分考虑，合理的选址至关重要。

高空观测释放氢气球

6月18日早晨前往青海省气象局实习。北京时间8:00全省天气会商正式开始。首先由各个州市的气象台通过视频系统发言，对其所在州市的各个地区作短时临近预报，短期预报并阐述预报理由，并由ppt展示，每个台站的发言时间不超过3分钟，最终由青海省气象台首席预报员进行把关总结。会商结束后，台长对台站的工作内容，运行流程等方面做了介绍，随后参观了雷达体扫过程，micaps处理系统等天气预报工作流程，并与预报员进行了交流，在将观测资料运用到实际分析之前，要对原始资料先进行处理，学到了不少知识。据悉，省气象台都要进行未来3,6,12小时的短期临近预报，主要借助雷达资料，自动站资料进行预报，气象卫星云图资料，天气雷达资料，也在日常预报中参照应用，

而且是短临预报不可缺少资料来源，必要时还要发布预警信息。1到3天的以气象要素为主的短期预报，它以数值预报模式为基础进行预报。3天到10天内的中期预报，也是以数值模式为基础预报。紧接着省气象台首席预报员就天气的基本知识、天气预报种类、天气预报制作方法、暴雨的预报以及预报员要具备的能力等方面作了详细的讲解：各种天气情况的发生是因为太阳照射在各地产生的热量分布不均引起的。由于各地热量的不同，导致空气在各地有冷暖之别，这样便引起空气在地球表面有水平运动，这便是风。。当地球表面变热时空气温度也随之升高，热空气上升后温度下降空气中的水汽凝结就形成云，云主要是由水滴组成的，它们在空中碰并增长，其中大水滴下落就变成了雨，同样因为太阳的热量在不同季节、不同地区的分布不一样，从而在地球不同地区形成了高压、，低压等天气系统，这些系统间进行有规律的物理运动，形成天气的变化；天气预报种类短时临近预报、短期预报、中期预报、长期预报。随着计算机时代的到来，预报员大多数工作都可以通过电脑来完成，在电脑上分析每天的天气图，制作各类预报产品，然后通过电子、邮件、传真、网站、手机短信等向社会公布；日常所见所闻主要是短期天气预报，气象台的短期预报主要由天气图法、数值预报法、数理统计法、PP法﹑MOS法等相互配套综合而得的。天气图法就是预报员对当日各时次天气系统的高低空配置、发生发展和移动方向、速度进行详细的分析，对未来本地将受哪个天气系统的影响进行判断。

预报员分析的天气图是全球各类气象观测站收集到的。数值预报是通过大型高速计算机来描述和计算整个大气运动的发展，将天气形势的演变逐时外推，并算出在各个不同时段的天气时段下的对应的多种气象物理量场，提供各个时刻大量的丰富的加工产品。数值预报种类有分辨率为2.5°×2.5°的欧洲中心模式，美国的NCEP和中国的T639.其中，T639模式的分辨率为1.0°×1.0°，格点数181×91，地理范围0—180°E，0—90°N，时效为240小时。数值预报1至2天的预报和传统方法相当，2天以后预报较传统方法优越，5至7天有较强的可用性。数值天气预报的难点是初始场的资料同化，传统天气预报以人的思维为主，数值天气预报以数学计算为主，但存在预报使释用问题；

水汽主要集中在大气的中低层，因此通常700hpa和500hpa这两

层水汽通量散度之和表示整个气层的水汽通量散合情况，若700hpa和500hpa整层水汽辐合时，必然会导致水汽向上输送，从而产生较大降水，若700hpa水汽辐合而500hpa水汽辐散，则降水量比前者相对要小。水汽通量散度与暴雨落区有较好的对应关系，一般暴雨发生在水汽通量辐合区的右侧；最后首席预报员强调了预报员要掌握的知识有：天气动力学，天气学概论，微积分，大气物理，统计学，气象观测基础，天气图分析，云图的识别，雷达回波分析，数值预报基础等，还有就是计算机等级，外语水平。寄予同学们厚望，希望同学们具备四部分能力：扎实的理论基础及实践应用能力，较高的综合分析和诊断能力，敏锐识别重要天气和灾害天气的能力，较强的科研总结和提炼科学问题的能力。目前天气预报存在的误差有数学问题，计算机能力，探测手段，一些未发现的规律和特殊的地形等，期望同学们刻苦学习，努力钻研为减小天气预报误差提高预报准确率做出贡献。随后参观了人工影响天气办公室，办公室负责人讲述了青海省的地形地貌，炮点的布置以及人工影响天气的重大效益和现状的一些不足，由此可见人工影响天气对社会生产生活的作用是举足轻重的。碘化银为主要催化剂，通过三级高炮将其发射至云中作业。青海省有西宁，格尔木两个军用机场，人工影响天气作业事先要申请空域，以确保安全。

青海省人工影响天气人工作业模型

可见，要进行一项作业，必须方方面面考虑周全。之后还参观了青海省科研办公室，该办公室成员学历高，主要参加与气象有关的科学研究，例如通过遥感探测等手段对青海湖面积进行监测，可喜的是，科研成果显示近几年青海湖水域面积呈稳步增长态势，原因是由于青海湖周围环境的改善以及人工增雨效益等因素造成的。我们有理由相信借着党中央建设生态文明社会的契机，在全国人民的共同努力下，我们的生存环境会越来越好的。另外，科研人员还在研究气候和牧草生长的关系，目的是保护牧场环境，使畜牧业良性发展，并为政府决策作参考。下午，相关负责人对青海省地形地貌，气候特征和主要灾害性天气做了详细的讲解：青海省的气候为典型的高原大陆性气候，辐射强，时间长，

光热资源丰富，同时也是长江、黄河、澜沧江“三江源”源头。因此对天气的预报与监测，对生态环境的保护意义重大。我对青海的概况以及天气的形成有了更深刻的认识，也明白了影响天气的因子是多种多样的，更激发了我对天气发生发展的好奇心和探索欲。

6月19日09时西抵海北藏族自治州，

据了解，由于水汽条件好，全省大部分地区有阵雨或雷阵雨天气。青海省受两个高压之间切变的影响，北部受短波槽影响，副热带高压有西南暖湿气流输送，未来3天多阵雨、雷阵雨天气，局部还有雷暴。预报员分析并总结了过去一天内的天气状况：海西州部分地区出现暴雨天气，其中茶卡地区灾情较为严重，但无地质灾害发生。在灾害性天气发生前，气象局已经向相关部门报送了灾害信息。过去24小时内，海北藏族自治州以小到中雨为主，预报理由主要是由风场、温度场、气压场、卫星云图、T639散度场等资料得出。服务重点是联防联报。未来5天，海北自治州地区有阵雨雷阵雨转阵雨。最近青海省降水多，灾害频发，应加强预警，相关部门要做好防范准备，减少损失。最后省气象台对6月10日发生在青海省北部的低温冻害天气过程进行分析总结，台上相关工作人员进行学习，省局局长要求广大气象工作人员本着对工作高度重视、负责的态度，努力提高预报效率，及时向公众发布预警信息。随后相关人员给我们介绍了海北自治州概况并且带领我们参观了全智能人工气候植物箱，该设备研究气候影响牧

草发芽生长情况，研究成果为政府决策服务用。参观完气象台，我们去了中国气象局海北草地生态监测站，该站周围草场环境良好，有一位博士搞长期的观测和科研，他说，在野外做科研要有不怕吃苦，耐得住寂寞的精神，兴趣是做任何事不竭的动力。

草地监测站

6月20日中午抵达黄南州气象局，地处35°N，102°E，海拔2491m。下辖尖扎，同仁，泽库，河南四县。在参观气象台时，业务骨干向我们细致的介绍了预报流程，工作内容等情况。黄南州地形复杂，灾害频发，且容易造成严重灾害，因此做好灾害性天气预报对人民生命财产的保障至关重要，同时还要及时发布灾害性天气预警，在灾害性天气到来前，及时做好防范措施，尽可

能减少财产损失。

此次去青海省野外实习过程中，看到了书上所描述的各种气象仪器，有很多先进的仪器并非都是国产的，我国仪器精确度与发达国家还存在较大差距，这也是我们要努力的方向。气象气候观测手段愈来愈多样化，可为我们提供更为精确的观测资料，从而有效提高天气预报的准确率。我还对天气预报的流程有了更深刻全面的认识，天气运动复杂多变，很难准确把握，每一天的预报结果都来之不易，人类要准确掌握天气变化的规律，就要不断改进气象观测手段，完善数值模式，研究大气运动规律，这是全体气象人光荣而艰巨的任务。气象在农业、交通、航空等社会生活的许多方面都有紧密的联系，尤其在防灾减灾，保障人民生命财产等方面起着至关重要的作用。通过这次比较全面的野外实

习，将所学知识很好的与实践联系起来，让我对大气科学的内容、应用和作用有了更加系统和全面的认识，为以后工作作了很好的铺垫。

五天的实习过程在有乐趣的同时，也让我们获益匪浅，对即将面临的工作会有很大的帮助。

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