1986—2005年,随着经济社会发展和人民生活水平的提高,山东省气象部门针对农业、防汛、地质灾害、空气污染、旅游等不同领域的专业气象预报逐步发展起来。
一、农用天气预报
农用天气预报是为满足农业生产的需要,依托短中期天气预报、短期气候预测和农业气象预报产品,预测未来天气、气候条件对农业生产影响的一种专业天气预报。农用天气预报是指导农业生产活动的科学依据之一,使农业生产部门和农民能够充分利用有利天气条件,避免不利天气的影响。山东省、市、县三级气象部门均开展农用天气预报业务,省级气象部门主要针对全省主要农事活动,开展农用天气预报业务;市、县级气象部门针对当地特色农业和设施农业等主要农事活动的需求,细化、释用并订正、补充上级气象部门的指导产品。
1986—2005年,山东省各级气象部门针对春耕春播、夏收夏种、秋收秋种和农作物关键生长期对天气条件的要求,开展农用天气预报服务。每年按时发布日平均气温稳定通过5℃日期(浇小麦返青水适宜日期)、稳定通过12℃日期(棉花适宜播种期)、稳定通过15℃日期(花生适宜播种期)、稳定通过18℃终止日期(小麦适宜播种期)预报。麦收期和秋收期重点做好有无连阴雨及出现时间的预报。
1991年,聊城地区气象局成立棉花气象服务台,对棉花生育期主要灾害性天气进行预测预报和专项服务,如春季的播种期预报、苗期低温预报、伏期暴雨预报、伏旱预报、秋季连阴雨预报、早霜冻预报和适时防治病虫害的气象条件预报。
低温冻害对农业生产影响很大,山东省气象部门在每年的早霜冻期(9月20日至11月10日)和晚霜冻期(3月20日至5月10日)进行霜冻预报,重点是初霜期和终霜期的预报,并提出对策建议。20世纪90年代中期,省气象台建立霜冻预报系统,在短期气候预测中增加初、终霜冻日期预报。20世纪90年代末,省气象台在短期气候预测中增加有无倒春寒预报。
20世纪90年代后期开始,山东省各级气象部门在麦收期间开展未来1天~7天逐日滚动天气预报和跟踪服务,为各级政府和农业部门安排麦收起到参谋作用。及时准确的天气预报对小麦及时收获、安全入仓,适时安排夏种提供了可靠信息。
21世纪初,省气象台研究了农药喷洒、晒粮、蔬菜运输、大棚蔬菜养护等农业气象指数,并开展预报服务。
二、森林火险气象预报
森林火灾是一种受天气条件和生态环境影响的严重自然灾害,通常发生在少雨干旱的季节。森林火险是森林火灾发生的可能性和蔓延难易程度的一种度量,其取决于当时植被含水率、可燃物的数量,以及降水、风、气温、湿度等气象要素。
1986—1997年森林防火期,省气象台和林区所在地的气象台站主要开展降水、温度、相对湿度、风向风速等气象要素和天气状况的预报。1998年,省气象台研究总结出森林火险天气等级预报方法并投入业务应用。森林火险天气等级考虑了5个火险气象因子,即每日最高空气温度、每日最小相对湿度、每日前期或当日的降水量及其后的连续无降水日数、每日最大风力等级和生物及非生物物候季节影响的订正指数。森林火险天气指数的计算公式为:森林火险天气指数=A+B+C+D-E。
森林火险天气等级的划分是根据林业部1995年6月发布的《全国森林火险天气等级》行业标准,共分为5级。一级:森林火险天气指数小于或等于25,为没有危险、不能燃烧、不能蔓延。二级:森林火险天气指数26~50,为低度危险、难以燃烧、难以蔓延。三级:森林火险天气指数51~72,为中度危险、较易燃烧、较易蔓延。四级:森林火险天气指数73~90,为高度危险、容易燃烧、容易蔓延。五级:森林火险天气指数大于或等于91,为极度危险、极易燃烧、极易蔓延。森林火险天气等级为一级、二级时,火险等级较低,一般不需要采取专门防火措施;等级等于或大于三级时,应采取防火措施,火险等级越高,危险程度越高。
1999年春季,山东省十大林区和17个城市森林火险天气等级预报业务系统投入使用。1999—2003年,省气象台在森林防火期每天制作森林火险天气等级预报。
2002年,根据山东省森林防火指挥部要求,森林火险天气等级预报发布时间提前至当年11月7日,并在山东电视台农业科学频道加播。
按照2004年8月1日起施行的《山东省森林防火管理规定》,全省森林防火期为每年11月1日至次年5月31日。在森林防火期内,省气象台和各市气象台均制作森林火险天气等级预报,并通过新闻媒体向社会及时发布预报和森林防火公益宣传信息。在林火发生后,气象部门还专题制作火场地区天气预报,并按规定到现场进行服务。
三、汛期流域面雨量预报
1986—2005年汛期,山东省各级气象部门向水利部门提供天气预报和雨情,为防汛提供决策服务。
流域面雨量是描述流域内单位面积平均降水量的物理量,能较客观地反映区域的降水情况。流域面雨量预报是洪水预报的重要参数,是水利部门组织防汛、抗洪及水库调度等决策的重要依据。按照中国气象局1999年5月下发的《关于开展七大江河流域面雨量预报的通知》,山东省气象部门参加河南省气象局组织的黄河中下游面雨量预报业务。省气象台在汛期向省政府和省防汛抗旱指挥部提供黄河上中游流域的雨量和面雨量预报服务。此后,省气象台制作淮河流域、海河流域的山东部分面雨量预报,制作时间为6—9月,每天早晨制作1次。制作方法主要是泰森多边形法,充分利用加密观测资料、天气雷达、气象卫星、数值预报、传真图、水文等资料。
2002年,山东省主要湖区、河流的面雨量预报系统投入业务运行。2003年,黄河菏泽段发生漫滩并出现罕见秋汛,省气象台及时向省政府和省防汛抗旱指挥部提供黄河面雨量预报。
四、航空天气预报
航空天气预报是对机场、飞行情报区、管制区域等飞行空域预期气象要素的发生及变化所做出的分析和说明。航空天气预报包括机场预报、着陆预报、起飞预报、区域预报。山东各民航气象台的预报任务是根据本机场的飞行任务决定的。
以济南机场气象台为例,简述民航天气预报工作情况。为满足济南机场民用航空气象用户和距离本机场1小时以内飞行时间的航空器的需要,济南机场气象台以趋势预报的形式发布着陆预报。着陆预报是对机场的地面风、主导能见度、天气现象、云和垂直能见度中的一个或者几个气象要素的重大变化的分析和说明。起飞预报主要描述机场跑道及爬升区域特定时段内预期的地面风向和风速及其变化、气温、修正海平面气压,以及民用航空气象服务机构与航空运营人之间协定的任何其他要素的情况。区域预报是对航空器飞行的时间和空间范围内的大气温度、风、重要天气现象及与之结合的云进行分析和说明。主要包括高层、中层和低层高空风及高空温度,高层、中层和低层重要天气。
济南机场警报的发布是当济南机场范围内发生或者预期发生可能严重影响地面航空器和机场设备、设施安全的重要天气时,依据机场警报的发布规定和济南机场的最低运行标准、运行方式、航空运营人的运行标准等,与机场运行管理部门、空中交通服务部门、航空运营人共同协商制定的警报标准发布机场警报。济南机场警报发布的天气现象主要包括雷暴、强降水、低云(云高低于60米,且云量大于或等于八分之五)、低能见度(小于800米)、降雪、冻雨、霜、强地面风(风速大于等于17米每秒)和风切变等。
五、盐业气象预报
海盐生产受天气气候条件影响较大,降雨会淡化卤水,消化盐水、破坏咸板;阴雨天气影响海盐的晾晒。温度、风、日照、降雨、蒸发等气象条件对盐业生产影响很大。盐业气象预报就是针对盐业生产提供的专业气象预报。
1986—2005年,除盐业企业自建的专业气象台站开展气象预报外,气象部门的有关台站也为当地盐场提供专业预报服务。
20世纪90年代中期,莱州市气象局开始为莱州市盐业集团实行替代性气象服务。该局围绕盐业生产需求,除做好短中期天气预报外,还加强长期天气预报服务,为企业安排生产提供依据。2002年6月,莱州市气象局预测汛期开始时间较常年晚10天左右,莱州盐业集团各盐场抓住时机抢晒,多生产原盐4万吨。莱州市气象局还利用雷达、自动气象站等资料做好短时、临近天气预报服务,为盐场采取应对措施赢得时间,减少损失。2000年6月,莱州市久旱无雨。当月28日,雷达监测发现强降雨回波,莱州市气象局立即作出短时强降水预报,各盐场在降水到来之前,将成盐抢扒上垛、加苫覆盖,减少经济损失上百万元。
1991—2004年,青岛市气象台与青岛盐业气象台之间实现天气雷达实时资料共享。1992年,潍坊市气象局研制盐业专业预报方法并投入使用。1993年,滨州地区专业气象台开始为本地区盐场开展盐业气象服务。
六、地质灾害气象预报预警
2003年6月,国土资源部和中国气象局联合下发通知,决定从2003年开始,每年汛期联合开展地质灾害气象预报预警工作。同年8月,省国土资源厅与省气象局商定共同开展地质灾害等级预报,并通过山东人民广播电台新闻频道和山东电视台新闻联播节目发布。
地质灾害气象预报预警是以地质环境背景条件为基础,根据前期实际降雨量和未来24小时的预报降雨量,对降雨可能诱发的突发性滑坡、泥石流等地质灾害发生的空间和时间范围及其危险程度大小进行的预测。地质灾害气象预报等级划分为5级:1级为可能性很小、2级为可能性较小、3级为可能性较大、4级为可能性大、5级为可能性很大。其中,1级和2级不发布预报,3级在预报中为注意级,4级在预报中为预警级,5级在预报中为警报级。
2004年,省气象局与省国土资源厅共发布地质灾害气象等级3级以上预报18次。据省国土资源厅调查,济南市历下区、历城区、章丘市,以及莱芜市莱城区和泰安市泰山区共发生崩塌、滑坡、泥石流和岩溶塌陷35起。由于预报准确、服务及时,提早采取防范措施,出现的地质灾害未造成人员伤亡和大的经济损失。
2005年,省气象局与省国土资源厅发布地质灾害气象等级3级以上预报13次。据省国土资源厅报告,当年全省共发生地质灾害33起。由于预报服务和防范措施到位,直接经济损失较小,且无人员伤亡。
七、风暴潮预报
风暴潮又称“风暴增水”“风暴海啸”,是沿海地区发生的一种自然灾害。风暴潮是由台风、温带气旋、强冷空气等天气系统的强风和气压骤变造成的高涌浪与天文高潮叠加造成的。台风风暴潮的受灾区域遍及整个山东沿海。温带气旋、强冷空气风暴潮的受灾区域主要在渤海沿岸,以莱州湾为最重。
1986年,根据1949—1985年渤海湾和莱州湾发生的风暴潮资料,山东省气象部门预报人员总结了风暴潮的成因和预报经验。温带气旋、强冷空气风暴潮多发生在由北方强冷空气南下影响,同时有地面倒槽发展为气旋,形成“北高南低”的地面形势下。山东北部沿海出现强劲的东北大风,如适逢天文大潮,便可能出现风暴潮。渤海海区由东南风转6级以上东北风时,渤海湾和莱州湾开始迅速增水;东北风增大到9级以上时,渤海湾和莱州湾增水最大、水位最高;随着东北风减小或转为北偏西风,渤海湾的潮位开始下降。
1997年,青岛市气象局对青岛近海风暴潮灾害及预报方法进行研究。2001年前后,烟台、威海市气象局通过对1981—1998年烟台、成山头潮汐资料,以及日最大增水高度资料和天气资料分析,对山东半岛风暴潮气候特征进行概括,归纳出影响山东半岛风暴潮的主要天气系统为气旋、冷锋和热带气旋;并用最优子集回归建立气旋类、冷锋类的风暴潮预报方程;同时对热带气旋造成的山东半岛风暴潮进行定性分析并研究预报方法,建立山东半岛风暴潮预报警报系统。2004年,潍坊市气象局对2003年莱州湾一次风暴潮过程进行总结。
2005年,省气象局与中国海洋大学合作开展风暴潮预报研究,建立了风暴潮预报数值模式。山东省气象部门对9216、9711、0509等台风在山东沿海造成的风暴潮均作出准确预报。
八、空气污染气象条件预报
空气污染气象条件预报也称为空气污染潜势预报,是不考虑污染源的情况,从气象学角度出发,对未来大气污染物的稀释、扩散、聚积和清除能力的预报。
2000年6月,中国气象局印发《空气污染气象条件预报业务服务暂行规定》。该规定将空气污染气象条件等级分为一级至五级。一级评价为好,非常有利于空气污染物的稀释、扩散和清除;等级越大,气象条件越不利于空气污染物稀释、扩散和清除;五级评价为差,非常不利于空气污染物的稀释、扩散和清除。12月,省气象局批复同意省气象台和青岛、淄博等16个市气象台开展城市环境气象预报服务工作。
2000年11月,国家环境保护总局和中国气象局联合下发《关于开展环境保护重点城市空气质量预报工作的通知》,决定联合开展城市环境空气质量预报工作,拟于2001年6月5日起,在中央电视台共同发布环境保护重点城市环境空气质量预报。济南、青岛和烟台3个市被列为全国47个环境保护重点城市。《通知》规定,其他有条件的城市,也可以在当地媒体上发布各市的环境空气质量预报。
城市环境空气质量预报实行联合制作、统一发布制度。具体办法是:由各城市气象台将空气质量预报所需的气象观测和预报数据,按照规定时间和数据交换方式提供给本市环境监测站,各城市环境监测站将空气质量预报所需的环境监测数据按照规定时间和数据交换方式提供给本市气象台,环境监测站和气象台共同或分别运用预报模型,完成环境空气质量预报,并经双方会商后,以环境监测站和气象台的名义在当地媒体上发布。在中央电视台发布预报的重点城市将空气质量预报数据按规定的时间和传输方式传送到中国环境监测总站和中央气象台,由中国环境监测总站审核后,再传送至中央电视台,以中国环境监测总站和中央气象台的名义发布。
2001年5月10日起,济南、青岛、烟台3个市气象局向中央气象台传输环境空气质量预报数据。6月5日起,中央电视台发布包括济南、青岛、烟台3个市在内的全国47个环境保护重点城市的环境空气质量预报。
根据省环保局与省气象局联合下发的《关于开展17城市空气质量预报工作的通知》要求,自2004年3月1日起,每日通过省电视台发布17个城市空气质量预报。
2002年,山东省专业气象台引进中国气象科学研究院空气质量预报模式,开发空气质量预报系统。东营市气象局利用1999—2001年高空气象资料、东营市地面气象资料和空气污染物浓度资料,对东营市空气污染状况进行分析,分别利用逐步回归、最优回归等方法建立东营市空气质量预报模型;根据不同模型的历史拟合结果确定其权重系数,建立东营市空气质量集成预报模型。
九、旅游气象预报
旅游与气候和天气条件的关系密切,气候资源是旅游资源不可或缺的组成部分;天气条件会影响到旅游交通、旅游安全、旅游活动安排和游客身心健康诸多方面。山东名胜古迹众多,优美的自然景观和丰富的人文景观,以及良好的气候条件组成独具特色的旅游资源。山东省大部分地区有长达56个月的旅游适宜季节。影响山东旅游的不利气候因素主要是冬半年的寒冷和内陆地区7—8 月的高温天气。
1986—2005年,全省各级气象部门为潍坊国际风筝节、泰山国际登山节、孔子文化节等提供旅游气象服务。1985年2月,泰安市气象局成立泰安市气象咨询服务公司,提供泰山旅游气象服务。1998年,省气象台开发了旅游气象指数并向全省推广,主要有观日指数、登山指数、郊游指数和海滨旅游指数。从20世纪90年代后期起,全省各地气象部门通过 121(12121)语音系统提供旅游景点的天气预报信息。
十、生活气象指数预报
生活气象指数预报是指气象部门为人们日常生活、出行提供的各种专门气象参考数据。生活气象指数包括紫外线指数、晨练指数、穿衣指数、人体舒适度指数、体感温度、风寒指数、闷热指数、雨伞指数、晒衣指数和路面温度等。
(一)紫外线指数
紫外线指数是度量到达地表的太阳紫外线辐射对人类皮肤损伤程度的量。紫外线指数预报是对未来一定时段内的白天正午10—14时最大紫外线辐射强度转换的紫外线指数预报。气象部门通过分析气象条件对紫外线辐射的影响程度,做出紫外线指数预报,以指导公众采取适当的防护措施。按紫外线辐射强度由弱到强,紫外线指数预报分为5级,一级辐射强度最弱,不需要采取防护措施;五级辐射强度很强,尽可能不要在室外活动,必须外出时,要采取各种有效的防护措施。
2000年4月,中国气象局印发《紫外线指数预报业务服务暂行规定》。省、市气象台负责发布本省和本市的区域或单点紫外线指数预报。当月,省气象台开始制作紫外线指数预报,并通过电视台和报纸向公众发布。4月15日起,全省各级气象台站接收和使用国家气象中心下发的未来68小时紫外线指数预报指导产品。2003年1月1日后,各市气象台的紫外线观测设备先后投入业务运行,用于紫外线指数预报和检验。2004年1月1日起,各市气象台在每日上午9时至9时30分,上传当日的紫外线指数预报级别,下午3时至3时30分上传次日的预报级别。2005年7月1日起,省气象中心不再制作发布济南市紫外线指数预报,改由济南市气象台承担此项业务。
(二)晨练指数
晨练指数是综合考虑天空状况(如晴,阴天,雨雪等)、温度、风、湿度等气象因素,确定是否适合晨练。晨练指数分为5级:一级表示非常适宜晨练;二级适宜晨练;三级较适宜晨练;四级不太适宜晨练;五级很不适宜外出锻炼。
(三)穿衣指数
穿衣指数是根据气象条件,如天空状况、气温、湿度及风等对人体感觉温度的影响,对人们适宜穿着的服装进行分级,以提醒人们根据天气变化适当着装。一般来说,温度较低、风速较大,则穿衣指数的级别较高。穿衣指数共分8级:一级至二级为夏季着装;三级至五级为春秋两季着装;六级至八级为冬季着装。
(四)人体舒适度指数
人体舒适度指数是人体对大气环境感觉舒适程度的一种指标。其中主要的气象要素为气温、相对湿度和风速。人体舒适度指数的等级划分按照中国气象局规定的统一标准,采用9级分类法(负四级至四级共9级):零级为最舒适,等级绝对值越大,越不舒适。
体感温度是指人体感觉到的环境温度高低。体感温度是综合考虑气温、风向、风速、湿度、天空状况等气象要素后的一种温度度量,它更接近于人体对气象环境冷热的实际感受。体感温度的分级方法与人体舒适度指数类似,也分为9级(负四级至四级共9级):零级为最舒适,等级绝对值越大,越不舒适。
(五)风寒指数
风寒指数是指人在室外感觉的寒冷程度,它表示人体因风速所损失的热量。人体在寒冷环境中会产生暖空气薄层,紧贴皮肤,并提供热量保护皮肤。风能将暖空气带走,皮肤就难以保温;风越大,人越感觉寒冷。风寒指数共分为12级:指数越小,就意味着越寒冷;指数越大,人们感觉越热。
(六)闷热指数
闷热指数反映人们对闷热天气的承受能力。闷热指数分4级,指数越小,人们就觉得越闷热。
(七)雨伞指数
雨伞指数告诉人们出门是否需要带雨伞。雨伞指数共分为5级:二级以下,不需要考虑带雨伞;三级及以上,需考虑带雨伞;指数越大,越需要考虑带雨伞。
(八)晒衣指数
晒衣指数是通过研究气象条件对晒衣的直接和间接影响因素,指导和帮助人们选择最佳的晒衣时机的一种指数。晒衣指数分为4级,指数越小越适合晒衣。
(九)路面温度
夏季路面温度常远高于气温,对汽车的行驶产生不利影响。路面温度预报是综合考虑天空状况、温度、湿度、风速等气象要素和路面对太阳辐射的吸收率等因素的影响,根据统计数据计算得出的路面温度。
第三节 专业气象预报
1986—2005年,随着经济社会发展和人民生活水平的提高,山东省气象部门针对农业、防汛、地质灾害、空气污染、旅游等不同领域的专业气象预报逐步发展起来。
一、农用天气预报
农用天气预报是为满足农业生产的需要,依托短中期天气预报、短期气候预测和农业气象预报产品,预测未来天气、气候条件对农业生产影响的一种专业天气预报。农用天气预报是指导农业生产活动的科学依据之一,使农业生产部门和农民能够充分利用有利天气条件,避免不利天气的影响。山东省、市、县三级气象部门均开展农用天气预报业务,省级气象部门主要针对全省主要农事活动,开展农用天气预报业务;市、县级气象部门针对当地特色农业和设施农业等主要农事活动的需求,细化、释用并订正、补充上级气象部门的指导产品。
1986—2005年,山东省各级气象部门针对春耕春播、夏收夏种、秋收秋种和农作物关键生长期对天气条件的要求,开展农用天气预报服务。每年按时发布日平均气温稳定通过5℃日期(浇小麦返青水适宜日期)、稳定通过12℃日期(棉花适宜播种期)、稳定通过15℃日期(花生适宜播种期)、稳定通过18℃终止日期(小麦适宜播种期)预报。麦收期和秋收期重点做好有无连阴雨及出现时间的预报。
1991年,聊城地区气象局成立棉花气象服务台,对棉花生育期主要灾害性天气进行预测预报和专项服务,如春季的播种期预报、苗期低温预报、伏期暴雨预报、伏旱预报、秋季连阴雨预报、早霜冻预报和适时防治病虫害的气象条件预报。
低温冻害对农业生产影响很大,山东省气象部门在每年的早霜冻期(9月20日至11月10日)和晚霜冻期(3月20日至5月10日)进行霜冻预报,重点是初霜期和终霜期的预报,并提出对策建议。20世纪90年代中期,省气象台建立霜冻预报系统,在短期气候预测中增加初、终霜冻日期预报。20世纪90年代末,省气象台在短期气候预测中增加有无倒春寒预报。
20世纪90年代后期开始,山东省各级气象部门在麦收期间开展未来1天~7天逐日滚动天气预报和跟踪服务,为各级政府和农业部门安排麦收起到参谋作用。及时准确的天气预报对小麦及时收获、安全入仓,适时安排夏种提供了可靠信息。
21世纪初,省气象台研究了农药喷洒、晒粮、蔬菜运输、大棚蔬菜养护等农业气象指数,并开展预报服务。
二、森林火险气象预报
森林火灾是一种受天气条件和生态环境影响的严重自然灾害,通常发生在少雨干旱的季节。森林火险是森林火灾发生的可能性和蔓延难易程度的一种度量,其取决于当时植被含水率、可燃物的数量,以及降水、风、气温、湿度等气象要素。
1986—1997年森林防火期,省气象台和林区所在地的气象台站主要开展降水、温度、相对湿度、风向风速等气象要素和天气状况的预报。1998年,省气象台研究总结出森林火险天气等级预报方法并投入业务应用。森林火险天气等级考虑了5个火险气象因子,即每日最高空气温度、每日最小相对湿度、每日前期或当日的降水量及其后的连续无降水日数、每日最大风力等级和生物及非生物物候季节影响的订正指数。森林火险天气指数的计算公式为:森林火险天气指数=A+B+C+D-E。
森林火险天气等级的划分是根据林业部1995年6月发布的《全国森林火险天气等级》行业标准,共分为5级。一级:森林火险天气指数小于或等于25,为没有危险、不能燃烧、不能蔓延。二级:森林火险天气指数26~50,为低度危险、难以燃烧、难以蔓延。三级:森林火险天气指数51~72,为中度危险、较易燃烧、较易蔓延。四级:森林火险天气指数73~90,为高度危险、容易燃烧、容易蔓延。五级:森林火险天气指数大于或等于91,为极度危险、极易燃烧、极易蔓延。森林火险天气等级为一级、二级时,火险等级较低,一般不需要采取专门防火措施;等级等于或大于三级时,应采取防火措施,火险等级越高,危险程度越高。
1999年春季,山东省十大林区和17个城市森林火险天气等级预报业务系统投入使用。1999—2003年,省气象台在森林防火期每天制作森林火险天气等级预报。
2002年,根据山东省森林防火指挥部要求,森林火险天气等级预报发布时间提前至当年11月7日,并在山东电视台农业科学频道加播。
按照2004年8月1日起施行的《山东省森林防火管理规定》,全省森林防火期为每年11月1日至次年5月31日。在森林防火期内,省气象台和各市气象台均制作森林火险天气等级预报,并通过新闻媒体向社会及时发布预报和森林防火公益宣传信息。在林火发生后,气象部门还专题制作火场地区天气预报,并按规定到现场进行服务。
三、汛期流域面雨量预报
1986—2005年汛期,山东省各级气象部门向水利部门提供天气预报和雨情,为防汛提供决策服务。
流域面雨量是描述流域内单位面积平均降水量的物理量,能较客观地反映区域的降水情况。流域面雨量预报是洪水预报的重要参数,是水利部门组织防汛、抗洪及水库调度等决策的重要依据。按照中国气象局1999年5月下发的《关于开展七大江河流域面雨量预报的通知》,山东省气象部门参加河南省气象局组织的黄河中下游面雨量预报业务。省气象台在汛期向省政府和省防汛抗旱指挥部提供黄河上中游流域的雨量和面雨量预报服务。此后,省气象台制作淮河流域、海河流域的山东部分面雨量预报,制作时间为6—9月,每天早晨制作1次。制作方法主要是泰森多边形法,充分利用加密观测资料、天气雷达、气象卫星、数值预报、传真图、水文等资料。
2002年,山东省主要湖区、河流的面雨量预报系统投入业务运行。2003年,黄河菏泽段发生漫滩并出现罕见秋汛,省气象台及时向省政府和省防汛抗旱指挥部提供黄河面雨量预报。
四、航空天气预报
航空天气预报是对机场、飞行情报区、管制区域等飞行空域预期气象要素的发生及变化所做出的分析和说明。航空天气预报包括机场预报、着陆预报、起飞预报、区域预报。山东各民航气象台的预报任务是根据本机场的飞行任务决定的。
以济南机场气象台为例,简述民航天气预报工作情况。为满足济南机场民用航空气象用户和距离本机场1小时以内飞行时间的航空器的需要,济南机场气象台以趋势预报的形式发布着陆预报。着陆预报是对机场的地面风、主导能见度、天气现象、云和垂直能见度中的一个或者几个气象要素的重大变化的分析和说明。起飞预报主要描述机场跑道及爬升区域特定时段内预期的地面风向和风速及其变化、气温、修正海平面气压,以及民用航空气象服务机构与航空运营人之间协定的任何其他要素的情况。区域预报是对航空器飞行的时间和空间范围内的大气温度、风、重要天气现象及与之结合的云进行分析和说明。主要包括高层、中层和低层高空风及高空温度,高层、中层和低层重要天气。
济南机场警报的发布是当济南机场范围内发生或者预期发生可能严重影响地面航空器和机场设备、设施安全的重要天气时,依据机场警报的发布规定和济南机场的最低运行标准、运行方式、航空运营人的运行标准等,与机场运行管理部门、空中交通服务部门、航空运营人共同协商制定的警报标准发布机场警报。济南机场警报发布的天气现象主要包括雷暴、强降水、低云(云高低于60米,且云量大于或等于八分之五)、低能见度(小于800米)、降雪、冻雨、霜、强地面风(风速大于等于17米每秒)和风切变等。
五、盐业气象预报
海盐生产受天气气候条件影响较大,降雨会淡化卤水,消化盐水、破坏咸板;阴雨天气影响海盐的晾晒。温度、风、日照、降雨、蒸发等气象条件对盐业生产影响很大。盐业气象预报就是针对盐业生产提供的专业气象预报。
1986—2005年,除盐业企业自建的专业气象台站开展气象预报外,气象部门的有关台站也为当地盐场提供专业预报服务。
20世纪90年代中期,莱州市气象局开始为莱州市盐业集团实行替代性气象服务。该局围绕盐业生产需求,除做好短中期天气预报外,还加强长期天气预报服务,为企业安排生产提供依据。2002年6月,莱州市气象局预测汛期开始时间较常年晚10天左右,莱州盐业集团各盐场抓住时机抢晒,多生产原盐4万吨。莱州市气象局还利用雷达、自动气象站等资料做好短时、临近天气预报服务,为盐场采取应对措施赢得时间,减少损失。2000年6月,莱州市久旱无雨。当月28日,雷达监测发现强降雨回波,莱州市气象局立即作出短时强降水预报,各盐场在降水到来之前,将成盐抢扒上垛、加苫覆盖,减少经济损失上百万元。
1991—2004年,青岛市气象台与青岛盐业气象台之间实现天气雷达实时资料共享。1992年,潍坊市气象局研制盐业专业预报方法并投入使用。1993年,滨州地区专业气象台开始为本地区盐场开展盐业气象服务。
六、地质灾害气象预报预警
2003年6月,国土资源部和中国气象局联合下发通知,决定从2003年开始,每年汛期联合开展地质灾害气象预报预警工作。同年8月,省国土资源厅与省气象局商定共同开展地质灾害等级预报,并通过山东人民广播电台新闻频道和山东电视台新闻联播节目发布。
地质灾害气象预报预警是以地质环境背景条件为基础,根据前期实际降雨量和未来24小时的预报降雨量,对降雨可能诱发的突发性滑坡、泥石流等地质灾害发生的空间和时间范围及其危险程度大小进行的预测。地质灾害气象预报等级划分为5级:1级为可能性很小、2级为可能性较小、3级为可能性较大、4级为可能性大、5级为可能性很大。其中,1级和2级不发布预报,3级在预报中为注意级,4级在预报中为预警级,5级在预报中为警报级。
2004年,省气象局与省国土资源厅共发布地质灾害气象等级3级以上预报18次。据省国土资源厅调查,济南市历下区、历城区、章丘市,以及莱芜市莱城区和泰安市泰山区共发生崩塌、滑坡、泥石流和岩溶塌陷35起。由于预报准确、服务及时,提早采取防范措施,出现的地质灾害未造成人员伤亡和大的经济损失。
2005年,省气象局与省国土资源厅发布地质灾害气象等级3级以上预报13次。据省国土资源厅报告,当年全省共发生地质灾害33起。由于预报服务和防范措施到位,直接经济损失较小,且无人员伤亡。
七、风暴潮预报
风暴潮又称“风暴增水”“风暴海啸”,是沿海地区发生的一种自然灾害。风暴潮是由台风、温带气旋、强冷空气等天气系统的强风和气压骤变造成的高涌浪与天文高潮叠加造成的。台风风暴潮的受灾区域遍及整个山东沿海。温带气旋、强冷空气风暴潮的受灾区域主要在渤海沿岸,以莱州湾为最重。
1986年,根据1949—1985年渤海湾和莱州湾发生的风暴潮资料,山东省气象部门预报人员总结了风暴潮的成因和预报经验。温带气旋、强冷空气风暴潮多发生在由北方强冷空气南下影响,同时有地面倒槽发展为气旋,形成“北高南低”的地面形势下。山东北部沿海出现强劲的东北大风,如适逢天文大潮,便可能出现风暴潮。渤海海区由东南风转6级以上东北风时,渤海湾和莱州湾开始迅速增水;东北风增大到9级以上时,渤海湾和莱州湾增水最大、水位最高;随着东北风减小或转为北偏西风,渤海湾的潮位开始下降。
1997年,青岛市气象局对青岛近海风暴潮灾害及预报方法进行研究。2001年前后,烟台、威海市气象局通过对1981—1998年烟台、成山头潮汐资料,以及日最大增水高度资料和天气资料分析,对山东半岛风暴潮气候特征进行概括,归纳出影响山东半岛风暴潮的主要天气系统为气旋、冷锋和热带气旋;并用最优子集回归建立气旋类、冷锋类的风暴潮预报方程;同时对热带气旋造成的山东半岛风暴潮进行定性分析并研究预报方法,建立山东半岛风暴潮预报警报系统。2004年,潍坊市气象局对2003年莱州湾一次风暴潮过程进行总结。
2005年,省气象局与中国海洋大学合作开展风暴潮预报研究,建立了风暴潮预报数值模式。山东省气象部门对9216、9711、0509等台风在山东沿海造成的风暴潮均作出准确预报。
八、空气污染气象条件预报
空气污染气象条件预报也称为空气污染潜势预报,是不考虑污染源的情况,从气象学角度出发,对未来大气污染物的稀释、扩散、聚积和清除能力的预报。
2000年6月,中国气象局印发《空气污染气象条件预报业务服务暂行规定》。该规定将空气污染气象条件等级分为一级至五级。一级评价为好,非常有利于空气污染物的稀释、扩散和清除;等级越大,气象条件越不利于空气污染物稀释、扩散和清除;五级评价为差,非常不利于空气污染物的稀释、扩散和清除。12月,省气象局批复同意省气象台和青岛、淄博等16个市气象台开展城市环境气象预报服务工作。
2000年11月,国家环境保护总局和中国气象局联合下发《关于开展环境保护重点城市空气质量预报工作的通知》,决定联合开展城市环境空气质量预报工作,拟于2001年6月5日起,在中央电视台共同发布环境保护重点城市环境空气质量预报。济南、青岛和烟台3个市被列为全国47个环境保护重点城市。《通知》规定,其他有条件的城市,也可以在当地媒体上发布各市的环境空气质量预报。
城市环境空气质量预报实行联合制作、统一发布制度。具体办法是:由各城市气象台将空气质量预报所需的气象观测和预报数据,按照规定时间和数据交换方式提供给本市环境监测站,各城市环境监测站将空气质量预报所需的环境监测数据按照规定时间和数据交换方式提供给本市气象台,环境监测站和气象台共同或分别运用预报模型,完成环境空气质量预报,并经双方会商后,以环境监测站和气象台的名义在当地媒体上发布。在中央电视台发布预报的重点城市将空气质量预报数据按规定的时间和传输方式传送到中国环境监测总站和中央气象台,由中国环境监测总站审核后,再传送至中央电视台,以中国环境监测总站和中央气象台的名义发布。
2001年5月10日起,济南、青岛、烟台3个市气象局向中央气象台传输环境空气质量预报数据。6月5日起,中央电视台发布包括济南、青岛、烟台3个市在内的全国47个环境保护重点城市的环境空气质量预报。
根据省环保局与省气象局联合下发的《关于开展17城市空气质量预报工作的通知》要求,自2004年3月1日起,每日通过省电视台发布17个城市空气质量预报。
2002年,山东省专业气象台引进中国气象科学研究院空气质量预报模式,开发空气质量预报系统。东营市气象局利用1999—2001年高空气象资料、东营市地面气象资料和空气污染物浓度资料,对东营市空气污染状况进行分析,分别利用逐步回归、最优回归等方法建立东营市空气质量预报模型;根据不同模型的历史拟合结果确定其权重系数,建立东营市空气质量集成预报模型。
九、旅游气象预报
旅游与气候和天气条件的关系密切,气候资源是旅游资源不可或缺的组成部分;天气条件会影响到旅游交通、旅游安全、旅游活动安排和游客身心健康诸多方面。山东名胜古迹众多,优美的自然景观和丰富的人文景观,以及良好的气候条件组成独具特色的旅游资源。山东省大部分地区有长达56个月的旅游适宜季节。影响山东旅游的不利气候因素主要是冬半年的寒冷和内陆地区7—8 月的高温天气。
1986—2005年,全省各级气象部门为潍坊国际风筝节、泰山国际登山节、孔子文化节等提供旅游气象服务。1985年2月,泰安市气象局成立泰安市气象咨询服务公司,提供泰山旅游气象服务。1998年,省气象台开发了旅游气象指数并向全省推广,主要有观日指数、登山指数、郊游指数和海滨旅游指数。从20世纪90年代后期起,全省各地气象部门通过 121(12121)语音系统提供旅游景点的天气预报信息。
十、生活气象指数预报
生活气象指数预报是指气象部门为人们日常生活、出行提供的各种专门气象参考数据。生活气象指数包括紫外线指数、晨练指数、穿衣指数、人体舒适度指数、体感温度、风寒指数、闷热指数、雨伞指数、晒衣指数和路面温度等。
(一)紫外线指数
紫外线指数是度量到达地表的太阳紫外线辐射对人类皮肤损伤程度的量。紫外线指数预报是对未来一定时段内的白天正午10—14时最大紫外线辐射强度转换的紫外线指数预报。气象部门通过分析气象条件对紫外线辐射的影响程度,做出紫外线指数预报,以指导公众采取适当的防护措施。按紫外线辐射强度由弱到强,紫外线指数预报分为5级,一级辐射强度最弱,不需要采取防护措施;五级辐射强度很强,尽可能不要在室外活动,必须外出时,要采取各种有效的防护措施。
2000年4月,中国气象局印发《紫外线指数预报业务服务暂行规定》。省、市气象台负责发布本省和本市的区域或单点紫外线指数预报。当月,省气象台开始制作紫外线指数预报,并通过电视台和报纸向公众发布。4月15日起,全省各级气象台站接收和使用国家气象中心下发的未来68小时紫外线指数预报指导产品。2003年1月1日后,各市气象台的紫外线观测设备先后投入业务运行,用于紫外线指数预报和检验。2004年1月1日起,各市气象台在每日上午9时至9时30分,上传当日的紫外线指数预报级别,下午3时至3时30分上传次日的预报级别。2005年7月1日起,省气象中心不再制作发布济南市紫外线指数预报,改由济南市气象台承担此项业务。
(二)晨练指数
晨练指数是综合考虑天空状况(如晴,阴天,雨雪等)、温度、风、湿度等气象因素,确定是否适合晨练。晨练指数分为5级:一级表示非常适宜晨练;二级适宜晨练;三级较适宜晨练;四级不太适宜晨练;五级很不适宜外出锻炼。
(三)穿衣指数
穿衣指数是根据气象条件,如天空状况、气温、湿度及风等对人体感觉温度的影响,对人们适宜穿着的服装进行分级,以提醒人们根据天气变化适当着装。一般来说,温度较低、风速较大,则穿衣指数的级别较高。穿衣指数共分8级:一级至二级为夏季着装;三级至五级为春秋两季着装;六级至八级为冬季着装。
(四)人体舒适度指数
人体舒适度指数是人体对大气环境感觉舒适程度的一种指标。其中主要的气象要素为气温、相对湿度和风速。人体舒适度指数的等级划分按照中国气象局规定的统一标准,采用9级分类法(负四级至四级共9级):零级为最舒适,等级绝对值越大,越不舒适。
体感温度是指人体感觉到的环境温度高低。体感温度是综合考虑气温、风向、风速、湿度、天空状况等气象要素后的一种温度度量,它更接近于人体对气象环境冷热的实际感受。体感温度的分级方法与人体舒适度指数类似,也分为9级(负四级至四级共9级):零级为最舒适,等级绝对值越大,越不舒适。
(五)风寒指数
风寒指数是指人在室外感觉的寒冷程度,它表示人体因风速所损失的热量。人体在寒冷环境中会产生暖空气薄层,紧贴皮肤,并提供热量保护皮肤。风能将暖空气带走,皮肤就难以保温;风越大,人越感觉寒冷。风寒指数共分为12级:指数越小,就意味着越寒冷;指数越大,人们感觉越热。
(六)闷热指数
闷热指数反映人们对闷热天气的承受能力。闷热指数分4级,指数越小,人们就觉得越闷热。
(七)雨伞指数
雨伞指数告诉人们出门是否需要带雨伞。雨伞指数共分为5级:二级以下,不需要考虑带雨伞;三级及以上,需考虑带雨伞;指数越大,越需要考虑带雨伞。
(八)晒衣指数
晒衣指数是通过研究气象条件对晒衣的直接和间接影响因素,指导和帮助人们选择最佳的晒衣时机的一种指数。晒衣指数分为4级,指数越小越适合晒衣。
(九)路面温度
夏季路面温度常远高于气温,对汽车的行驶产生不利影响。路面温度预报是综合考虑天空状况、温度、湿度、风速等气象要素和路面对太阳辐射的吸收率等因素的影响,根据统计数据计算得出的路面温度。