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二○一二年六月
防汛抗旱基本知识
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主要内容
第一节气象知识
一、天气图和卫星云图
二、雨量及雨量等级
三、风级与热带气旋
四、厄尔尼诺与拉尼娜现象
五、暴雨
六、副热带高压
七、低涡与气旋
八、气团和锋
九、高压脊与低压槽
十、气压
第二节水文知识
一、流域和水系
二、河流分段与断面
三、水位和基面
四、洪水
五、径流
六、水文频率和重现期
七、洪水标准
八、防洪特征水位
七、水文预报
八、洪水预报
第三节防汛抗旱
基本知识
一、紧急防汛期
二、河道安全泄量
三、防洪办法
四、防洪调度
五、水库防洪调度
六、干旱和旱灾
七、旱情和干旱分类
八、堤防工程
九、水库
十、涵闸
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第一节气象知识
气象是表明大气特征物理状态和物理现象总称。包含气压、气温、温度、风、云、降水等要素。天气是指短时期某地大气中气象改变情况。它是由各种气象要素综合表述大气物理情况。气候则是指一地域多年观察所得到概括性气象情况。天气是多变,而气候则较为稳定。
一、天气图和卫星云图
天气图--填有各地同时间气象观察统计、能反应一定区域天气情况特制地图。主要有地面天气图和高空天气图(等压面图)两种。天气图能显示各种天气系统和天气现象分布及其相互关系,是分析判断天气改变、制作天气预报基本工具。另外,相关热力学图表、剖面图、变量图、单站图等辅助图表,有时也统称为天气图。
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一、天气图和卫星云图
卫星云图--是指由气象卫星自上而下观察到地球上云层覆盖和地表特征图像。能直观、清楚地表示出地表云层覆盖特征,在天气预报中被广泛应用。依据卫星云图上云分布,可确定各种天气系统,如锋面、高空槽、台风等位置、移动和改变。
卫星云图表明,暴雨可在一个天气系统云团内形成,也可由几个天气系统云系相互作用迭加而发生。
红外云图亮度代表云顶温度,积雨云表现为白亮云团,用分层增强红外云图可识别暴雨落区,判别暴雨强度。
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二、雨量及雨量等级
雨量是指一定时段内,降落到水平地面上(假定无渗漏、蒸发、流失等)雨水深度。如日降雨量是在1日内降落在某面积上总雨量。另外,还常有年降雨量、月降雨量以及多少小时降雨量等,若将逐日雨量累积相加,则可分别得出旬、月和年雨量。次降雨量是指某次降雨开始至结束连续一次降雨总量。用雨量计或雨量器测定,以mm为单位。日雨量观察中,可分为24段(1h一次)、8段(3h一次)、4段(6h一次)及1段(24h一段)等4种。
日雨量统计有20~20时和08~08时两种方法。当前,我国电视和广播节目中公布日雨量为08~08时,代表前一天雨量。
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二、雨量及雨量等级
(1)降雨历时和降雨时间:降雨历时是指一次降雨连续时间,即一场降雨自始至终所经历时间。降雨时间是指对应某一降雨量而言时段长,在此时间内,降雨并不一定是连续。降雨历时和降雨时间均以min、h计。
(2)降雨强度:指单位时间内降雨量,以mm/min或mm/h计。
(3)降雨面积:指某次降雨所笼罩水平面积,以km2计。
(4)暴雨中心:指暴雨强度较集中局部地域。
降雨基本要素
降雨强度
小雨
中雨
大雨
暴雨
大暴雨
特大暴雨
24h雨量
(mm)
≤10
-
-
-100
-200
>200
<10
-
-
-
-
≥200
√
我国划分降水大小降雨强度标准
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三、风级与热带气旋
风是指空气相对于地面运动。气象上常指空气水平运动,并用风向、风速来表示。依据相对地面或海面物体影响程度而定出等级风力叫风级,可用来预计风速大小。原分为0~12级计13个等级,以后增加到18个等级。
热带气旋是影响我国主要天气系统。热带气旋到来时伴有狂风暴雨,常给国家和人民生命财产带来重大损失。但在我国南方伏旱季节,热带气旋带来降雨对缓解旱情极为有利。
影响我国热带气旋生成于西太平洋热带洋面,是一个直径为100~200km暖性涡旋。国际上以其中心附近最大风力来确定强度并进行分类:
12级以上通称为台风; 10-11级是强热带风暴; 8-9级是热带风暴; 小于8级是热带低压。
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四、厄尔尼诺与拉尼娜现象
拉尼娜现象也叫反厄尔尼诺现象,普通是厄尔尼诺现象发生在先,而它居后,故又有别名“圣女”。在赤道,中、东太平洋表层海水温度异常偏高时,称厄尔尼诺现象,而表层海水温度比普通年份偏低时,被称作拉尼娜。但并不一定是海水温度偏低时就一定形成拉尼娜现象。我国科学工作者对二者定义是:采取赤道中、东太平洋关键区(150°W~90°W,5°N~5°S)海温指标,当该区大范围海表温度较常年增暖(降温)°C以上,并最少连续6个月以上(其中允许有一个月中止)时,则定义该次增温(降温)过程为一次厄尔尼诺(拉尼娜)事件。
在拉尼娜年,西北太平洋和南海地域生成及登陆我国台风或热带风暴比常年偏多。
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四、厄尔尼诺与拉尼娜现象
厄尔尼诺现象是指发生在赤道东太平洋,尤其是冷水域中异常增温现象。因为此现象普通出现于圣诞节前后,而厄尔尼诺(EI-)在西班牙文中即为圣子之意,故名。当此现象出现时,大范围海面温度可比常年偏高3~4℃,最高时可偏高6℃。厄尔尼诺现象出现会造成低纬度海水温度年际变幅到达峰值,所以不但对低纬度大气环流,甚至对全球气候短期改变都含有重大影响。如,我国属于东部亚热带季风区域,影响我国夏季降水主要天气系统是西太平洋副热带高压,太平洋东部海温剧升后,经过海水和大气之间相互影响关系,就影响到东亚大气环流,造成副热带高压在强度和位置上显著改变,从而造成降水异常,引发洪涝灾害或其它自然灾害。当厄尔尼诺出现时,要高度警觉水灾及其它灾害,搞好防灾准备,以做到有备无患。
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五、暴雨
暴雨形成过程很复杂,从宏观条件看,首先,要有充沛水汽起源。即降水云层有足够厚度,比如有庞大而深厚积雨云或雨层云存在,而且需要有源源不停水汽补充供给;其次要有促使气流强烈上升动力和有利大气环流形势,使降水强度足够大,连续时间较长。能够满足上述条件天气系统主要是冷锋低槽和热带气旋两大类。
暴雨主要由两种天气系统形成:一是西风带低值系统,包含锋、气旋、切变线、低涡和槽等,易形成大面积暴雨洪水。这类暴雨普通连续时间长、范围大、降水总量大,在大江大河往往形成流域性暴雨洪水,常可造成干支流洪水遭遇、洪峰叠加严重洪水灾害。二是低纬度热带天气系统,包含热带风暴和台风。当热带风暴和台风登陆后,普通转变为低气压消失,如气团移动转而北上,深入内陆,与北方冷空气相遇,则可能形成大范围强降雨过程。
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