第二节 应用气象的内容
气象是人类活动最重要的环境条件之一,它的变化直接影响到国民经济各个部门的建设、生产和管理,所以气象资料和情报的应用范围很广,内容复杂。与气象关系最密切的农业,能源、水利、交通、居住环境和卫生等,是各国在应用气象领域内一致重视的内谷。
1961~1962年日本地人书馆出版了《应用气候大全》(山久尚等著),包括水文、工业、农业、航空、海上、建筑、土木、交通通信、生活、疾病等各方面与气候关系的专著以及大气污染与控制,气象调节,自然灾害等,共13分册。1980年加拿大气象中心气候计划处根据发表的书刊,编了一套《应用气候目录》,按气候应用的领域分为10大类,各类成册,包括气候与农业,气候与建筑和结构,气候与经济,气候与能源,气候与水产,气候与森林,气候与工业和商业,气候与旅游和休养,气候与运输,气候与水资源等。
1979年世界气候大会制定的1980~1983年的气候知识应用计划中,在社会经济方面的重点有六个方面:(1)粮食生产——农业、渔业、减轻作物的病害、土壤保持、土地利用、沙漠化的控制。(2)水利资源。(3)能源的探索、生产、输送、保持和消耗。(4)人类卫生和新住宅的建筑与设计、旅游和娱乐活动、环境污染的控制、自然灾害等。(5)交通运输、制造业和其他工业。(6)海运业和沿海地带的发展。
1980年12月世界气象组织气象学和气候学专门应用委员会主席汤玛斯(M.K.Thomas)在亚太气候会上发表了《应用气候的范围和目的》一文,内容分五部分;粮食(农业和渔业),水(水灾、水资源),健康(人类生物气象、人类舒适、污染、旅游和休养),能源(化石燃料、再生资源),工业和商业(建筑与结构、交通、森林、运输、服务)国外曾出了一些应用气候书籍,多数只是气象、气候知识的介绍和气象与各个专业的一般定性关系,有的包括了天气预报和人工影响天气等。它们大都没有运用数学去研究应用气象的问题,也缺少严格的物理分析,不过仍可从这些著作中了解到各国应用气象的范围和侧重的内容。
我国古时就注意到人类生活的四件大事“衣食住行”,对日常生活又总结出了“开门七件事,柴米油盐酱醋茶”。柴属于能源,衣、食、住、行和柴都和气象有关。各部门对应用气象的主要要求。
应用气象的领域随着社会的发展,还会有新的分支出现,但气象知识为生产建设服务主要有以下几个方面:
1.资源的开发和合理利用
农业气候资源中的光、热、水资源的时空规律分析,可为一地区合理利用农业气候资源,防止和减轻灾害提供科学依据;水资源是人类生存和工农业生产不可缺少的,在一些地区水资源逐渐减少枯竭时,对流域水资源的调查、评价和合理利用就更加显得重要;在世界常规能源日趋紧张,空气污染严重的今天,应充分地揭示和利用无污染的风能、太阳能;随着人类生活水平的提高,疗养和旅游事业的发展,必将促使疗养气象和旅游气象科学的发展……。
2.城市的规划和布局
社会发展到今天,人们已由防御自然的恶劣环境发展到改造和保护环境的阶段,因而城镇建筑必然要考虑到对气象条件的反效应,尤其是为了减小大气污染的危害,除了需要计算空气中的污染浓度和对大气环境进行评价外,还要对城市、工矿区的布局提出科学依据;城市内街道的走向、房屋的间距、光照等,这些与人类生活和生产环境有关的建筑问题也必然涉及到气象的具体条件,大气与地面条件相互作用等有关问题。
3.工程设计
应用气象学的一个重要内容就是利用专业气象情报、气候资料加工和应用气象分析,为工程设计服务。使之适应大气环境保护要求,实现安全、经济、适用,保持生态平衡。90年代气象科技服务的深化,已从信息领域扩展至工程领域,包括建筑设计、水利电力工程设计、交通选线和工程设计以及厂址选择、厂内平面布置、烟囱高度设计等都必须了解和掌握气象信息,特别是稀遇的极端气象条件;飞机和船舶的航线选择、飞机的起飞着陆和飞行也须考虑恶劣的气象条件;农业气象情报、预报会减小异常天气条件对农业生产产量和质量的不利影响。
4.专业气象预报
通过调查研究,综合分析与气象关系密切的部门对降水、温度、湿度、风、雷暴、雾、雪、沙尘暴等主要气象要素和天气现象的预报服务要求;建立专业气象预报和服务的气象指标,进行准确、及时、针对性强、专业化程度高的预报服务。它不单是气象基本业务技术的延伸,而且要求深入了解各行业生产技术和业务操作的全过程及其对气象的具体要求,进而对气象基本业务提供的气象信息进行综合加工,并提炼成专业气象预报,最后为用户提供预报服务,真正做到在气象与专业技术相结合的“专”字上狠下功夫,以实现专业气象预报的最佳社会效益、经济效益和生态效益。
5.生产组织和管理
大部分产业工程的生产、作业工艺过程对气温、湿度和风等气象要素有界限值要求,超出范围将直接影响产品质量,生产效率,职工劳动场所的大气环境质量将直接影响劳动效率。在舒适区(以温湿度为主要指标),人们注意力集中,动作敏捷,劳动生产率最高。通过应用气象情报和气候资料,可进行经济、有效、适宜的空气调节,使温度、湿度和气流速度控制在规定范围内,以满足生产工艺需要。在野外生产、作业,不仅受温度、湿度和风的影响,还直接受日射、降水、雷暴、雾、雪等天气现象的影响。一些特殊工种有时必须在高温或低温作业环境下操作,此时常可引起热应激效应或冷应激效应,为此必须控制环境极限条件,人体暴露或接触时间间隔和从着装、营养、保健等方面采取必要的预防措施,保证以不伤害职工健康,提高生产效率和确保安全为前提。在这种条件下,企业管理层必须充分应用天气预报和气候资料。其中包括短时、短期天气预报,中期天气趋势预报和30天天气气候展望;制定计划、组织生产、严格管理、包括用于投标参考,室内外作业分工协调,设备维修,材料运输保管等各个环节。其中与大气环境状态最为密切的行业主要是建筑、交通、综合性水库调节运行、公用事业和重大建设工程等。
应用气象学的主要任务是运用大气科学理论和业务技术方法,解决各部门中的气象科技应用问题。基本上采用实验研究和理论研究两种途径。它依托基本气象业务系统与各行业的专业技术紧密结合,强调实际应用,讲究综合效益。
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