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江西气象科技 |
南昌市几种生活气象指数简介
龙余良 , 刘志萍 , 喻迎春 , 胡菊芳
(江西省气象科技服务中心,江西 南昌 330046)
摘 要:简要分析了影响晨练、钓鱼、霉变、游泳的主要气象要素,介绍了各个指数的计算方法,并根据本市的气候特点给出各个指数的预报分级用语,从而对人们日常生活起了一定的指导作用。
关键词:气象指数 预报分级 简介
我省前期陆续研究开发了人体舒适度、穿衣指数等数10个生活气象指数,但随着社会和经济不断的发展,人们对气象要求也越来越高,这些指数难以满足大众对气象服务的需要。为提高市民生活质量,扩大气象服务领域,根据我省的气候特点,同时借鉴省外的先进经验,又开发了晨练、霉变等生活气象指数。
1 晨练气象指数
晨练指数是从气象角度来评价在不同气候条件下晨练的适宜度,是根据人类机体在不同的大气环境下的不同的生理反应而制定的生物气象指标。显而易见,恶劣的天气对晨练不利;高温高湿的空气将影响人体汗液的蒸发,机体的热平衡受到破坏,因而人体会感到闷热不适;冬天风力越大,人越感到寒冷,而夏天风力大一些时,人反而感到越舒适;同样,当空气受到污染时,将对人的肺部产生不适。因此,我们选取对人体感觉影响最大的天气现象、气温、相对湿度、风速、污染状况5个要素作为晨练指数预报因子。
1.1 计算方法
晨练气象指数采用因子相乘法。以天气现象、气温、相对湿度、风速、污染状况作为A、B、C、D、E 5个因子,晨练指数K为:
K=A×B×C×D×E (1)
式中各项因子取值标准为:
(1) A值:预报早晨天空状况为晴、少云、多云时为2,阴天时为1,有雨雪、霜、冰雹、冻雨等天气时为0。
(2) B值:风力在4级或以下时为2,5~6级时为1,7级或以上时为0。
(3) C值:5 ℃<日最低气温≤24 ℃时为2,-2 ℃<日最低气温≤5 ℃或24 ℃<日最低气温≤27 ℃时为1,日最低气温≤-2 ℃或日最低气温>27 ℃时为0。
(4) D值:50%<早晨相对湿度<70%时为2,早晨相对湿度≤50%或70%≤早晨相对湿度<90%时为1,早晨相对湿度≥90%时为0。
(5) E值:能见度≥10 000 m时为2,能见度在1 000~10 000 m时为1,能见度≤1 000 m,且同时伴有大雾、沙尘暴等天气时为0。
1.2 指数分级
根据计算结果,晨练气象指数可分成如下5个等级:
(1) K=0时为1级,表示不适宜晨练;< /FONT>
(2) K=1时为2级,表示不太适宜晨练;< /FONT>
(3)K=2或K= 4时为3级,表示较适宜晨练;
(4)K=8或K= 16时为4级,表示适宜晨练;
(5) K=32时为5级,表示非常适宜晨练。< /FONT>
2 郊游气象指数
影响郊游的主要因素有气温、降水、大风等气象因素和景点植被、特色景观、人文景观等景点因素两个方面组成。为此,我们选取了天气现象、气温、风力3个气象因子和2个景点固有因子,制作了郊游气象指数预报方程。该方程适宜以非水体为主的近郊旅游气象服务。
2.1 计算方法
郊游气象指数采用因子组合法,具体计算方程为:
K=A+B+C+D+E
(2)
其中A、B两项的取值分别见表1、表2。C的取值情况为:当预报有5~6级大风时,C值为-20,否则为0。D为季节性特色景观因素,如春天梅岭花开,D值为30等。E为有能遮荫的植物或建筑(如梅岭或腾王阁),且当气温>30 ℃时,E值为10,其它情况均为0。
2.2 指数分级
根据计算情况,可将郊游气象指数分为以下5个等级:
(1) 0~20时为1级,表示天气恶劣,改日再去吧;
(2) 21~40时为2级,表示天气不利,但不会让您失望的;
(3) 41~60时为3级,表示天气还行,出来玩玩吧;
(4) 61~80时为 4级,表示天气不错,大自然欢迎您;
(5) >80时为5级,表示天气很好,投入大自然的怀抱吧。
3 霉变气象指数
对多种物品贮存的温湿度条件分析表明,大多数物品的安全贮存温度<30 ℃,相对湿度<80%。物品的发霉主要是由于霉菌引起的,霉菌在气温为30 ℃左右、湿度为80%~95%时,繁殖最快。霉菌成熟后,大量的孢子附着在食品或其他物品上,一旦条件适宜,就会萌发出菌丝,继续繁殖下去,从而导致物品发霉。
3.1 计算方法
3.1.1 易霉期的确定
易霉期是指室内温、湿度超过了物品安全贮存标准的某段时期。根据物品不安全贮存的温、湿度标准,可以定义出该地区不安全贮存易霉警戒期的初日和终日。根据南昌地区的气候特点,南昌的易霉期可确定在雨季。当易霉期初日的前期或终日的后期仍处于雨季,且符合以下2个条件时,可将易霉期向前或向后延伸。
(1) 旬平均气温>21 ℃,且该旬的平均气温与平均相对湿度的无单位数值之和≥105;
(2) 该旬旬雨量≥50 mm。
3.1.2 易霉度的计算
易霉期中,出现霉变的程度由易霉度M的大小来反映:
(3)
其中D表示库外温度高于警戒温度的累计值,D=(Ti-25);n为商品贮存易霉期中的总日数;Ti为易霉期中>25 ℃时日平均气温;K为相对湿度订正系数,K=(f1+f2+f3+…+fn)/(80×n),f1、f2、f3、……、fn为易霉期中逐日平均相对湿度。
3.2 指数分级
根据M值的大小,易霉度可分为如下3级:
(1) ≤0时为1级,表示不会发霉,您没有必要采取防霉措施;
(2) 0~30时为2级,表示可能会发霉。此时发霉条件开始形成,要采取通风措施,经常打开门窗,使室内通风透气,消除霉菌生长的条件;
(3) ≥30时为3级,表示容易发霉,除采取通风措施外,还应把生石灰等干燥剂放于保存物品附近,以起到防腐杀菌作用。
4 游泳气象指数
游泳是一项强身健体的体育运动,随着全民健身运动的开展,越来越多的朋友热身于此项运动。游泳一般在室外进行,因此水温的大小将对其起决定作用;其次天气现象对其也有直接的影响。因此我们以水温作为游泳指数的主要预报因子,而以当天的天气现象,尤其是风力作为订正预报因子,制作了南昌市游泳气象指数预报方程(本游泳指数不适宜冬泳爱好者)。
4.1 计算方法
4.1.1 计算水温的经验公式
水温的季节变化与气温的季节变化非常相似。夏季气温较高,水温也较高;冬季两者均较低。其年际变化有惊人的相似之处,因此气温与水温有互为因果的关系。但是两者也有显著的不同,气温相对天气的变化较敏感,变化快;水温却较稳定,变化较慢,并且相对气温的变化总是滞后的。例如,气温24 h可下降8~10 ℃,同期0.5 m深处的水温24 h最多可下降1~2 ℃。经研究发现,水温与前3 d的平均最低气温有较稳定的相关关系,水温的预报经验公式为:
Y=6.6856+0.8466X (4)
其中Y为水温,X为前3 d的平均最低气温。
4.1.2 指数的确定
游泳气象指数K为:
K=k1+k2+k3
(5)
其中k1为主因子,可根据水温Y值来确定(表3),k2、k3为订正因子。其取值情况为:若预报为晴天或多云时,k2为0;若预报为阴天或小雨时,k2为2;若预报为中雨以上,k2为4。当风力>5级时,k3为4;当风力为4~5级时,k3为2;当风力<4级时,k3为0。
4.2 指数分级
根据K的计算结果,可将游泳气象指数分成如下5级:
(1) ≥5时为1级,表示气象条件不利,不宜游泳;
(2) ≥4时为2级,表示气象条件较差,不太适宜游泳;
(3) ≥3时为3级,表示气象条件一般,较适宜游泳;
(4) ≥2时为4级,表示气象条件较好,适宜游泳;
(5) ≥1时为5级,表示气象条件极佳,大家请尽情参加游泳活动。
5 程序设计及应用
通过VB 6.0语言,首先提取过去和未来天气现象、气温、风等天气要素,形成气象要素预报场和实况场,然后从预报场和实况场中选取每个指数所需的气象要素,进而计算出各个生活气象指数的大小,并得到相应的关照语或提示语。程序中的气象要素实况资料均从GD-05数据库中提取,预报资料大部分从省台早晨指导预报产品或下午城市报文中提取,其它资料(如气压、湿度)则从T106要素预报场中提取或以人机交互的方式读取。
这些指数已经过一段时间的运行,其预报效果反应良好,目前已在“121”信箱投入使用,并逐步通过电视、报纸等公众媒体发布。其中晨练指数已在《江南都市报》发布,取得了一定的社会经济效益。
参考文献
1.章澄昌.产业工程气象学[M].北京:气象出版社,1997.
2.江苏省气象局.江苏省专业气象服务经验交流会论文集[C].南京:江苏省气象局,1999.
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第一作者简介:龙余良(1973-),男,助理工程师,主要从事专业气象预报工作.