地面天气图

天气分析和预报业务中的天气图

地面天气图是天气分析和预报业务中最基本的天气图。它的作用在于分析天气及地面天气系统的分布和历史演变，进而推断未来的天气变化。地面天气图常用分析项目包括海平面气压场、等三小时变压场、锋等。

概念

地面天气图（surface weather chart）是指一种填绘有同一时刻地面观测所得到的各种气象要素和天气现象的综合天气图。它能够综合反映近地面大气运动和热力分布状况，以及短期内天气的实况和演变趋势。地面天气图是天气分析和预报的重要工具之一。

图上除了填有地面的气温、露点、风向、风速、水平能见度和海平面气压等观测记录外，还填写有一部分高空气象要素的观测记录，如云和观测时的天气现象等。此外，还填有一些反映最近时间内气象要素变化趋势的记录，如3小时变压，最近6小时内出现过的天气现象等。

常用分析项目

根据各地观测的气压值，按一定的气压间隔划等压线，即把气压相等的地方用等压线连接起来。通过这些不同数值等压线的分布，可以清楚地把天气形势显示出来，如哪里是高气压区，哪里是低气压区。再根据各测站的其他天气要素，如温度、露点和风等，还可以分析冷、暖锋面的位置和天气现象。

海平面气压场

海平面上的气压分布成为海平面气压场。海平面气压场分析就是在地面图上绘制等压线，即把气压数值相等的各点连成线。绘制等压线后，就能够清楚地看出气压在海平面上的分布情况。

借等压线分析显示出来的气压场有低压、高压、低压槽、高压脊和鞍形气压场五种基本型式。任一张天气图都是由这五种基本型式构成的。

等三小时变压场

三小时内的气压变化反映了气压场最近改变状况，使我们能从动态中观察气压系统；它是确定锋的位置、分析和判断气压系统及锋面未来变化的重要根据。因此在地面图上分析三小时变压线具有很重要的意义。

绘制步骤

地面天气图的一般绘制步骤如下：

（1）绘制线及勾画规范所规定的天气区。在实际工作中，为了争取时间及时地发布预报，这一步骤可以简化。

（2）描绘锋和高低压中心的过去位置，并注明时间和强度。

（3）从最近几张连续的地面与高空图了解最近天气过程中的一般形势及发展趋向，和本张图上云和降水的符号及区域相对照，再对当时所关心的区域范围内气象要素与天气现象的分布作一般的观察，从而掌握大致的演变情况。

（4）初步确定锋的位置，了解本张图上不同性质气团占据的大致区域，以及它们最近的移动和变性情况。

（5）轻描等压线。

（6）将初步绘制出的气压场及天气分布情况用来与初步确定的锋区相校正，将等压线和锋的位置适当地加以修改，最后确定锋的位置和类型。在这一步骤中可以考察一下有无锋的新生和原有锋的消失。

（7）完成绘图工作，包括等压线描实及其他属于规范规定的符号。

历史背景

自从电报发明之后，各地的资料可以进行及时的传输，这就为进行二维天气图分析与预报提供了条件。事实上，早在电报发明之前，大约在1826年，德国的Brandes就曾利用1783年西欧与中欧稀少的同期多天的气压和风的资料，第一次绘制了供事后研究用的天气图。他利用这些图讨论1783年全年的天气形势。到了1857年，Buys-Ballot 就利用这些天气图给出了风与气压场的关系，这就是所谓的Buys-Ballot 定理。但是Brandes的第一次天气图的尝试，很快地被人遗忘与冷落了。一直到电报发明之后，于1861年在英国开始引入天气图，接着，各国便先后开展了天气图的分析，于是形成了天气学发展的新高潮。

这一阶段工作，主要是根据外推法来预报天气，利用稀少测站的气压与风的记录，预测气压系统的移动，并根据气压上升或下降，来预测未来的天气。一般认为低压系统往往带来坏天气。1887年，Abercromby总结自1860-1880的天气图预报的经验，提出了气旋的天气图模式。他指出，当气旋来临之前，天气良好，随着气旋的接近，天气逐渐变得灰濛濛，而且很闷热，天空从卷层云逐渐变为层积云，云量增多，最后变为阴天与混乱天空，然后出现零星阵雨，毛毛雨，再后来，出现飑线与阵雨。当气旋过后天气转凉爽，云层变高变薄最后出现蓝天。但这种模型与实际情况有较大的出入，利用它所作的预报并不是经常有效的，这又促进了以后进一步完善天气学的模型与预报方法。

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