(3月23日)
世界气象日:3月23日,世界气象日的英文是:World Meteorological Day。
第二次世界大战以来,由于社会的高速发展,农业的盲目垦荒,滥伐森林,使地表状况发生剧烈变化,以致沙漠或半沙漠地带日益扩大,工业生产中排放大量的烟尘、废气、废水、废渣,造成大气污染严重。沙尘暴天气和雾霾天气、天气变暖成为社会关注的焦点。
国际气象组织成立于1873年。1960年6月,世界气象组织将《国际气象组织公约》生效日——3月23日确定为“世界气象日”。目前已有178个国家和地区参加世界气象组织。我国于1972年恢复了在世界气象组织中的合法席位,我国是这个组织的常务理事国。世界气象组织在每年的气象日都要确定一个宣传主题,组织一些活动,以便取得社会公众的支持,促进气象科学的进步,目的是唤起世界各国人民认识到,大气是人类共有资源,保护大气资源需要全人类共同努力。
从历史发展上看,气象很早就为人们所关注。17世纪初期以后,温度表和气压表等气象观测仪器先后发明,地面气象观测台站相继建立,进一步发展到高空大气探测以及绘制每日天气图,对大气环流、气旋和反气旋、风和气压梯度、云雨形成、大气光电、世界气候等方面的理论研究都有重要贡献。
我国历史悠久,在古代就有了比较发达的农业,积累了许多气象资料,并且有不少创造和发明。风仪器和雨量器都是中国人最先应用的,还有许多观测湿度的方法,如利用头发伸缩、兽毛竖伏、琴弦松紧等现象判断晴雨。自西汉(公元前2世纪)以后,关于特殊的天气气候,如大旱、严寒、霜雪、冰雹等都有记载。东汉至明清(公元1世纪到19世纪)的1 900年间,在各朝代的都城一般都有比较详尽的气象记录。
气象学是研究地球外围大气中所发生的各种物理现象的实质和变化规律的一门科学。在气象研究科学中,常用各种定性的和定量的特征来表示,这些特征叫做气象要素。主要的气象要素有:太阳辐射、土壤温度、空气温度、空气湿度、气压、风、云、降水等。这些气象要素在变化过程中,紧密联系,互相影响,在不同的条件下,错综复杂地结合在一起,在不同地区和不同时间里表现为不同的天气和气候。
天气:天气是一个地区一定时间里的大气状况,或者说是一地或一个地区在一定时间里各种气象要素的综合表现,如阴天、晴天、多大的风、多大的雨、气温是多少,它是时刻变化的。可以说天气是具体的气候现象。
气候:我们平时对天气的变化常用“气候”一词来描述。在我国,古人以“五日为候,三候为气,六气为时(季),四时为岁,每岁二十四节气,七十二候”。气候是一个地区多年的大气平均状况,一个地区的气候具有一定的特征,一般变化不大。气温和降水是影响气候的两大要素。
气温——太阳辐射是各地气温变化的基本因素。纬度的高低决定着太阳高度的高低、斜射角度的大小和昼夜的长短,加上海陆分布的地理位置和各地地形、地势不同,从而决定了该地获得太阳辐射能总量的多少,影响着地面和大气的增温和冷却,引起温度、气压的差异,造成空气的运动以及各种气象要素的变化,结果形成各地气候。
降水——从大气中降落的雨、雪、冰雹等,统称为降水。降雨是降水的主要形式。根据雨的形成原因,可把雨分为地形雨、对流雨、气旋雨和台风雨。
(1)地形雨:暖湿空气,在前进中受到高山坡地的抬高,被迫沿坡面上升冷却而形成的雨叫做地形雨。我国各山岳的迎风坡往往成为多雨区,如千山和长白山脉东侧、泰山和峨眉山南麓以及江南丘陵等多地形雨。
(2)对流雨:夏季,湿热空气产生强烈对流,上升冷却形成积雨云而降落的雨叫做对流雨。这种雨大多发生在夏季正午或午后,常伴有雷电,所以又称雷雨。其特点是雨势急,时间短,雨区小,是一种地方性的阵性降水。
(3)气旋雨:湿热空气与干冷空气相遇时,湿热空气上升到干冷空气上面而形成的雨叫做气旋雨。在气旋过境频繁的地区,常多气旋雨。
(4)台风雨:从太平洋热带洋面上来的台风,经过一地时带来的狂风暴雨叫做台风雨。由于风狂雨暴,常能造成灾害。台风雨多发生在夏秋季节,我国东南沿海受影响较大。
气象科学这门科学的理论,可以预测未来天气发展的趋势,对国防和国民经济建设提供所需要的气象资料,使人们在实践中能够利用有利的气象条件,克服不利的气象条件,趋利避害,从而在改造自然、控制天气方面不断发展、不断前进。
新中国成立后,我国气象事业得到了蓬勃发展。全国各地普遍建立了气象台站,除各省和地区都有气象台、各县有气象站外,还建立了许多专业站,如高山、海洋、农垦、盐业等气象专业站。各台站广泛开展了天气预报和资料统计分析工作,积极地为国防和国民经济服务。
二十四节气是气象科学的总结
二十四节气的起源,来自古人对四季循环周期的认识,节气只是循环周期的一个节点。古人对循环周期的认识,首先是日影的记录,发现寒冷的冬天正午影子最长(用圭表测日影,影长3.5米)的一天,也正好是白天最短、黑夜最长的一天。后来随着天文学的发展,天文学家发现这一天太阳光直射点在地球南纬23°26′附近,人们称这一天为冬至。这一天太阳光斜射在北半球上,北半球受到的太阳光和热就少,于是北半球进入冬季。
相反,太阳光在向北的移动中,有一天日影最短(用圭表测日影,影长0.365米),这一天白天最长、夜间最短,这时太阳光直射点正好在北纬23° 26′附近,于是人们把这一天称为夏至。由于太阳光直射在北半球上,北半球受到的太阳光和热就多,北半球就进入了夏季。
由于阳光直射点在南北回归线之间来回移动,因此一年中太阳光直射点有两次会落在赤道上,在春天的那一天,天文学上称为春分,秋天的那一天则称为秋分。春分和秋分,南北两半球昼夜时间相等,中午时刻用圭表测日影,春分和秋分影长都为七尺二寸四分,相当于今天的1.78米。
天文学的发展使人们认识到,地球在自转的同时,还围绕太阳不停地公转,地球公转的方向与自转方向一致,也是自西向东。公转一周的时间是一年,约为365天48分46秒,运行94 000万公里。地球在公转时,地轴是倾斜的,而且它的空间指向保持不变。这样,地球在公转轨道上的不同位置,表面受太阳照射的情况也就不完全相同,便产生了季节的变化。
古代人要从事渔猎或农事活动,一定要掌握季节的更替和变化。大雁南飞意味着冬天的来临,燕子归来意味着春天的到来,杨柳发芽、桃李开花都预示着天气的变化。人们发现这些物候的变化都与太阳的周期运动有关。为了统一时间,人们必须找到一种相对稳定的时间参照系统。
到战国时代,在二至二分的基础上,认识到“至”和“分”之间大约间隔90天,把这4个90天一分为二,于是二至二分的中间分出了4个“立”:立春、立夏、立秋、立冬。这时就有了8个节气。在《吕氏春秋》十二纪中已完整地记载了8个节气。
全年仅8个节气还不能满足人们生产、生活的需要,8个节气之间大约间距45天,如果再平分就不好办了,于是人们在两个节气之间增设两个节气,如在春分和立夏之间又增设了“清明”和“谷雨”,相邻两个节气之间大约相隔15天。这样全年已有24个节气,基本上能够反映全年的气候变化了。对于二十四节气,《淮南子》一书中有了完整的记载:“日行一度,十五日为一节,以生二十四时之变。”15天还可以再分三个五天,每5天为“一候”,5是质数不能再分了,一个节气分三候,每月有六候,全年72候。
人们为计算和记忆的清楚明了,把太阳在天空中周年视运动的椭圆轨道称为黄经(道),把黄经分成360°,24个节气,正好相邻之间相距15°。又以春分点为零度,春分意味着在春季的中间,所以把春分点的前三个节气立春、雨水、惊蛰和后两个节气清明、谷雨,从天文学上定为春季,把夏至前三个节气、后两个节气定为夏季,把秋分前三个节气、后两个节气定为秋季,把冬至前三个节气、后两个节气定为冬季。
二十四节气的含义
立春:“立”是开始;“春”,古人把五谷粮食作物播种栽培的时间叫春。立春按天文学划分,是一年中春天的开始。在每年公历的2月4日或5日,按气候学划分,5日平均气温升到10℃以上为春季。这时经过严寒后万物开始复苏。北方有“鱼陟负冰”,南方有“春江水暖鸭先知”之说,动物以自己的身体感受到了春的暖意。农谚说:“立春一日,水暖三分。”在气象上有“雷打立春节,惊蛰雨不歇”等谚语。
雨水:一般在公历2月19日或20日。《礼记·月令》中说:“仲春之月,始雨水,桃始华。”降雨量开始逐渐增加。农谚说:“立春天渐暖,雨水送肥忙。”也有春雨贵如油之说。唐代诗人杜甫对雨水节作了精辟的见解:“好雨知时节,当春乃发生。随风潜入夜,润物细无声。”
惊蛰:每年公历的3月5日或6日为惊蛰。《月令七十二候集解》云:“二月节万物出于震,震为雷,故曰惊蛰。”意思是说惊蛰节开始响雷,惊醒了蛰伏在土中冬眠的动物。蛰是藏的意思,民谚有“惊蛰地开门”之说。“雷打惊蛰前,四十九个阴雨天。”在农业生产上有“惊蛰犁土,春分地气通”之说。
春分:《月令七十二候集解》载:“分者半也。”在公历的3月20日或21日,这一天昼夜平分。民间有“吃了春分饭,一天长一线”的谚语。越冬作物进入春节生长阶段,农村有“惊蛰到春分,下种莫放松”之说。春分季节是植树造林的最佳时节,所以我国植树节定在3月12日。
清明:《岁时百问》中说:“万物生长此时皆清洁而明净,故谓之清时。”清明在每年的公历4月5日或6日,此时,万物开始生长,生机无限,是一个充满活力的节气。农家开始春耕春种。“清明时节雨纷纷,路上行人欲断魂。”这是指长江流域以南的天气情况。而在华北、华中地区:“清明断雪,谷雨断霜。”清明时节的民俗有上巳祓除、寒食禁火、清明扫墓等习俗。
谷雨:谷雨日期是在公历4月20日或21日,这时降雨增多,对庄稼生长有利。“雨生百谷”谓之谷雨。不过这个“谷”字不是单指谷子,而是粮食作物的总称。“清明见芽,谷雨见茶。”《清嘉录》载:“谷雨节前,邑候采办东山碧螺春入贡。”谷雨是民间采茶制茶的大好时期。
立夏:立是开始,夏是季节,按天文学划分立夏是一年中夏季的开始,时间在公历5月5日或6日。如果说春是生的季节,那么夏是长的季节。但按照气象学的标准,5日平均气温达到22℃才算夏季开始。立夏后气候多变,民间有“夏日晴,蓑衣斗笠随身行”的谚语,也有“立夏吃蛋,石头都踩烂”的民谚。
小满:日期在公历的5月20日或21日。这时麦类等夏熟作物籽粒逐渐饱满,但尚未成熟,所以叫小满。我国气候的一个显著特点是,冬季南北温差很大,而夏季则差别不大。从小满开始,我国大部分地区平均气温在22℃以上,是很适合北麦南稻生长的温度范围。
芒种:麦类等有芒作物成熟,又称“忙种”,日期在公历6月6日或7日。此时晚谷黍等夏收作物收获正忙。同时,也是秋季作物播种最繁忙时节。意寓农民赶快播种。农谚有“芒种芒种,忙收又忙种”等。到6月上旬南方暖空气势力增强,已向北伸展到长江流域,因此时北方冷空气势力仍相当强,冷暖空气在长江流域交界处形成一条静止锋,出现连续的阴雨天气。此时恰逢江南梅子黄熟的时候,人们把连续的阴雨称为梅雨或霉雨。梅雨将持续一个月左右,人们把这一时期称为“梅雨期”或“霉雨期”。我国传统节日——端午节多在芒种期间。
夏至:夏是季节,至是到来。这一天太阳直射北纬23.5°时,天文学上称为夏至。日期在公历6月21日或22日,这一天白天最长,夜间更短,所以又称“日长至”。夏至后,太阳开始南移,白天就逐渐变短了。夏至后第三个庚日开始入伏,此时天气进入盛夏。伏的意思是隐伏以避盛暑。
夏至这一节气的气候特点是多雷阵雨,骤来疾去,范围较小,民谚有“夏雨隔牛背,乌鸦湿半翅”、“东边日出西边雨,道是无晴却有晴”等。
小暑:暑是炎热的意思,小是炎热的程度。《二十四节集解》:“温热之气而为暑,小者,未至于极也。”一般在公历的7月7日或8日。气候开始进入高温多雨季节,北半球的光照虽然开始逐渐缩短,但热量收支情况仍是收大于支,炎热要发展到大暑以后。民谚有“小暑南风十八朝,吹得南山竹叶焦”等。
大暑:炎热到极点,为一年中最炎热的时节。《月令七十二候集解》记载:“六月中,大暑,热也,……今则热气犹大也。”这一天在公历的7月22日或23日。这种酷暑难耐的天气前后要持续近一个月之久。民谚有“冷在三九,热在三伏。”但这时雨水也很充沛,各种农作物生长最快。《管子》曰:“大暑至,万物荣华。”农谚有:“稻在田里热得哭,人在屋里热得跳。”这说明热对农作物的生长十分有利。
立秋:《说文·禾部》说:“秋,禾各熟也。”古人把五谷粮食作物成熟、收获的时间叫秋。时间在公历8月7日或8日。立是开始,秋是指季节,但按气象学划分,5日平均气温下降到22℃以下才算是秋天的开始。
立秋时还在三伏的末尾阶段,人们形象地把这种暑热的天气叫作“秋老虎”。如果立秋前后几天有吹风下雨的天气,叫闹了秋,民俗认为如果闹了秋,这个秋天会比较凉爽,“立了秋,把扇丢。”又认为:“立秋无雨,秋是旱。”农谚有“天秋天渐凉,处暑谷渐黄”等。
处暑:《月令七十二候集解》云:“七月中,处,去也,暑气至此而止矣。”说明一年中炎热的天气即将过去,气候有“暑去寒来”之谚。处暑在公历的8月23日或24日。处暑“三候禾乃登”。农田中的庄稼开始大面积、多品种地成熟,进入紧张的割打收藏阶段。
白露:《二十四节气集解》:“水土显气凝而为露,秋属金,金色白,白者露之色,而气始寒也。”按科学的解释是,进入白露期,夜间开始凉爽,如果此时气温在0℃以上,地面或地物上的空气凝结成水滴,称为露,或称露水。白露后,昼夜温差较大。民谚有:“白露秋风夜,一夜凉一夜”、“白露身勿露,露了冻泻肚”。白露在公历的9月8日或9日。
我国重要的传统节日中秋节就在白露过后,主要民俗活动有祭月、拜月、赏月、吃月饼等风俗。中秋节又称团圆节,远在他乡的游子期盼与家人团聚,把自己对故乡和亲人的思念,寄托到月亮上,因此有“花好月圆”之盼。
秋分:《春秋繁露》:“秋分者,阴阳相半也,故昼夜均寒暑平。”秋分节这一天在公历9月23日或24日。秋分以后,由于太阳直射地球的位置越过赤道回到南半球,所以北半球获得太阳辐射热量将一天天减少,天气逐渐转寒。
天文学规定,秋分为北半球秋季的开始。但气候学规定5日平均气温下降到22℃以下方为秋季。从秋分开始我国大部分地区开始进入秋收、秋耕和秋种的“三秋”工作。
我国传统节日重阳节就在秋分过后的日子里,登高远游赏菊是重阳节的重要活动内容。我国从1989年开始,将农历每年九月九日的重阳节定为老年节。
寒露:《二十四节气集解》中曰:“寒者,露之气,先白而后寒,周有渐也。”可见“寒”是表示露水更浓,天气逐渐由凉转寒之意,但还未成冰。寒露节这一天在公历的10月8日或9月。
寒露的主要物象是:“鸿雁来宾,雀入大水为蛤,菊有黄花。”意思是:大雁开始南飞,准备过冬;雀鸟潜入水中变成蛤蜊,菊花开始有花了。
霜降:《月令七十二候集解》:“气肃而霜降,阴始凝也。”其实霜并不是从天上降下来的,而是露水在温度0℃以下时晚上凝结而形成的小冰晶。
霜降这一天在公历的10月23日或24日。霜降这一天降不降霜,对农业生产很重要。有民谚说:“霜降见霜,谷米满仓。”霜降这一天如果不降霜,来年庄稼就会歉收。
立冬:“冬”是终了的意思,就是秋去冬续之意。立冬是反映季节变化的节气。这一天在公历11月7日或8日。《逸周书》曰:“立冬之日,水始冰,地始冻。”说明立冬后天气开始变得寒冷起来了。但按气候学划分,真正的冬季要5日平均气温降到10℃以下才算冬季。我国自古以来就有“秋收冬藏”之说,意思是说,准备好各种物质,准备度过严寒的冬季。
小雪:《群芳谱》曰:“小雪气寒而将雪矣,地寒未甚而雪未大也。”意思是说,“小雪”这个节气时,由于天气寒冷,降水形式由雨变为雪,但此时由于“地寒未甚”,故降雪量不大,所以称为小雪。小雪这一天在公历的11月22日或23日。
小雪的农谚有:“小雪雪满天,来年定丰年”、“小雪封地,大雪封河”等。
大雪:“大”是指降雪的程度。《群芳谱》:“大雪,言积寒凛冽,雪至此而大也。”大雪这一天在公历的12月7日或8日。
主要农谚有“大雪交冬令,冬至一九天”、“大雪小雪,烧火不熄”。
冬至:冬至在公历的12月22日或23日,这一天太阳直射在南纬23.5度的回归线上,天文学上称为冬至。由于太阳斜射北半球,北半球进入最严寒的季节。冬至过后,太阳渐渐北移,白天开始一天一天变长。《通纬》载:“阴极而阳始至,日南至,渐长至也。”历法中以冬至进九,九表示冷的程度,即所谓一九、二九……九九81天。冷在三九,到“九九”杨花开,那时天就暖和了。
小寒:“寒”即冷的意思,“小”为冷的程度。表示已进入寒冷的季气,但还没有到最冷的程度。小寒节在公历1月5日或6日。小寒“初候雁北乡,二候鹊始巢,三候雉鸣”。意思是说南下越冬的大雁离家日久,开始思念北方的故乡了,喜鹊也耐不住寒风侵袭,不得不结草衔枝修筑巢穴了,野鸡不得不在冰天雪地里鸣叫寻找食物。
大寒:在公历的1月20日或21日。《三礼义宗》说:“大寒为中者,上形于小寒,故谓之大。”祖国北方的气温均在0℃以下,南方也在0℃左右徘徊。唐代诗人孟浩然有一首《苦寒吟》,生动地描述了大寒的气象景象。“天寒色青苍,北风叫苦桑。厚冰无裂纹,短日有经光。”大寒已进入辞旧迎新的阶段,农历腊月二十三是民俗恭送灶王爷上天汇报的日子,都希望灶王爷上天言好事,下界带吉祥。
古人们在长期的生产、生活中采用诗词的韵律,按二十四节气的顺序,编成了七言绝句的节气歌:
春雨惊春清谷天,
夏满芒夏暑相连。
秋处露秋寒暑降,
冬雪雪冬小大寒。
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