1.高空气压变化规律

2.航空气象学的发展简史

3.现代化的天气预报有哪些方式？

4.未来的宇宙天气预报是怎样的？

高空气压变化规律

航空高空天气预报_航空天气预测

高空气压变化规律：大气压力与高度有密切关系，即大气压力随高度增加而递减。

在近海平面1000hPa附近，高度每上升约10m，气压降1hPa；在500hPa（5500m）附近，高度每上升约20m，气压降1hPa；在200hPa（12000m）附近，高度每上升约30m，气压降1hPa；它应用于航空上，用来决定飞机飞行的高度。

飞机上的高度表，就是以空盒气压计的气压高度换算出高度，作为高度表的标尺。

国际民航组织（ICAO）设在干空气、平均海平面的气压和气温分别为1013.25hPa和15℃、对流层顶以下约11km之温度随高度递减率每千米下降6.5℃等标准大气条件下，作为高度表的参考基准，在这种状态下的大气称为国际民航组织标准大气（ICAO Standard Atmosphere）。

大气压力产生原因：

大气压力的产生是地球引力作用的结果，由于地球引力，大气被“吸”向地球，因而产生了压力，靠近地面处大气压力最大。气象科学上的气压，是指单位面积上所受大气柱的重量（大气压强），也就是大气柱在单位面积上所施加的压力。

气压的单位有毫米和毫巴两种：以水银柱高度来表示气压高低的单位，用毫米（mm）。例如气压为760毫米，就是表示当时的大气压强与760毫米高度水银柱所产生的压强相等。另一种是天气预报广播中经常听见的毫巴（mb）。

以上内容参考：百度百科-高气压

航空气象学的发展简史

早期的航空气象学主要着眼于地面风和对流层下部的气流对飞行的影响。当时的航线天气预报只包括：雷暴、总云量、地面风、高空风和能见度。20世纪20年代末，出现了无线电探空仪，人们开始能获取空中的温度和气压的资料，这对航空气象学的研究和发展有重要的促进作用。随着飞行高度的扩展，云、雾、雷暴、积冰、大气端流、大气能见度以及它们的预报方法，都成为航空气象学研究的内容。

第二次世界大战后，开始用雷达探测强对流天气，这对保障飞行的安全有重大的作用。50年代以后出现了喷气式飞机，其巡航高度一般可到9～12公里，超音速运输机的巡航高度可达20公里左右，飞机逐渐大型化，起飞着陆区和高空航线上气象条件的探测和预报成为重要的航空气象问题。随着气象仪器的更加完善，激光技术、气象卫星和电子计算机的使用，航空气象学的发展进入了一个新阶段。 航空气象服务始于20世纪20年代。1919年9月，国际气象组织在巴黎召开的第四届理事会上，决定建立航空气象学应用委员会，1935年在华沙召开的第七届理事会上决定把它改名为国际航空气象学委员会，1951年3月，世界气象组织又将国际航空气象学委员会改名为航空气象学委员会。随着飞机性能的提高，空中交通量的增大以及微电子技术的发展，航空气象服务的内容、方式和方法由早期的人工操作进入了当前自动化服务阶段。

1939年，中华民国航空委员会设立空军气象总台，1947年成立民用航空局，下设气象科和为数不多的机场气象台。直到1949年新中国成立之后，才建立了比较完善的航空气象组织，逐渐构成了装备有气象雷达、卫星云图接收装置、激光测云仪和移频通信、气象传真机等先进设备的航空气象台站网，在航空天气预报和航空气象服务方面开始有了较大的发展。

现代化的天气预报有哪些方式？

现代科学技术的发展为现代的天气预报提供了先进的装备，先进的气象卫星、遍布各地的雷达站网络，以及能运算复杂天气模型的强大的超级计算机系统，使天气预报的准确性大大提高。

20世纪70年代末，日本使用了气象卫星，不仅从高空可以收集到各种气象资料，而且使气象部门大大提高了工作效率，还提高了预报的正确程度。电视台的天气预报也由此变得生动而形象：台风眼和它的周围的云层、活动范围、方向、速度等，还有雨、雪区的移动等，一目了然。

美国的领土十分辽阔，它的气象预报系统的规模更大。为了了解世界范围的气象，有四颗气象卫星提供气象信息。有两颗电视与红外线观察卫星，它们的轨道经过地球南北极的上空，卫星上的电视摄影传播云的形状和运动方向，红外照相指示出云层的高度和水汽所含的水分。另外两颗同步气象卫星位于赤道上空对地静止的轨道上，在固定点定时拍摄地球的照片。

此外，有几百个小型资料收集装置设在飞机、轮船、浮筒或充氦气球上。这些收集装置的传感器会自动测出各地的风速、温度、湿度和气压等。还有70多个雷达站遍布全国，对雷暴和旋风进行跟踪。

有一种多普勒雷达系统是先进的气象检测设备。这个系统向周围半径为200千米的各个方向发射波束，通过检测大气中的水滴、草籽、尘土、昆虫等的运动，来测量同地面平行的各个水平面上的风速、风向。它作出的天气预报十分具体：哪一个地方，几点到几点钟将降落多少毫米的雨。如果局部地区在几分钟内将发生突然的气流变向，多普勒雷达系统也能作出相当准确的预报。

另一种激光多普勒雷达——“莱达”，是一种监视地面气象状况的新装置。它装在极地轨道卫星上，每天可测取两次风速。如果有两颗卫星装有“莱达”，这可以监测整个地球的大气状况。用“莱达”系统以后，可以使7～10天的中期天气预报，同目前的24小时的预报一样准确。航空公司也能从“莱达”获益，因为驾驶员有了详尽的当时的气流图，就可以利用快流风，避开迎头风，既可节省时间和燃料，还可保证飞行安全可靠。

近年来，气象工程中的一项重大突破是风向模拟系统的投入使用。模拟系统用一雷达束对1.6～14.4千米范围内的风向和风速做连续测量，并沿竖直方向每隔100米取一个风速风向数据，每平方千米可集到上百项数据。在监视器的屏幕上显示出来：一些五颜六色的箭头，以颜色、长度和方向，分别代表那高度、风速和风向。电脑很快地将几小时前输入的数据以及卫星资料作相互比较，在屏幕上显示出当地的小气流的运动，把预报局部小气候的精度提高到前所未有的水平。

设在马里兰州的计算机天气模型，根据从世界各地传送来的气象数据，包括风向、风速、温度、湿度、气压等。从全国650个气象气球的高空测候仪集到了气象数据，全部集中发送到静止轨道上的工作卫星上，然后从太空发回卫星地面接收站，再由地面站送到气象中心。各地浮筒或机载的收集装置所记录的信息几分钟后便汇集中心，许多电脑神速处理各种数据，从而对当时的天气形势形成一个数学的描述。美国的气象中心每天向各主要预报中心发出2000个这样的报告，再通过它们向各地方机构传送。各地气象台再结合最新的卫星图像与地面测定的数据，结合各自的经验，发布出当地的天气预报。这种预报已相当准确了。

未来的宇宙天气预报是怎样的？

1998年一月份许多美国人会注意到，他们电视屏幕上的图像神秘地变成干扰“雪花”了。

科学家认为，其罪魁并非冬季的风暴雪干扰当地的广播台，而是太阳风暴引起整个美国电视图像的突然中断。

一旦从太阳表面爆发出热气体，就会出现太阳风暴，这些喷发叫做太阳光斑，它会发出含有万亿计的微小粒子的巨大云层，这些粒子飞散于广袤的太空，1月11日地球正处在这一巨大的喷发中，造成几小时卫星与电视传输的中断，专家估计直接经济损失约2亿美元。

美国蒙大拿州立大学的研究人员指出，在不久的将来，坏的“宇宙天气”可能对地球产生更大的破坏作用。他们预言，大的太阳风暴有可能干扰各大陆的通信并引起大的供电中断。

1.多风的天气

地球经常沐浴在太阳风——与其耀眼的阳光一起从太阳发出的持续不断的带电粒子流中，这些粒子多数是带负荷的电子和带正电荷的质子，它们以每秒500公里的速度穿越太空。

科学家们说，虽然太阳风犹如阵阵和风，但强度接近飓风的干扰绝非一般。每11年发生1次，太阳将进入所谓一最高日射期，此时，太阳风的干扰发生更为频繁，强度也更为剧烈。

目前，太阳正处于最低日射期，其标志是太阳风暴相对较少，此时另一个标志是太阳黑子——太阳表面太阳耀斑有关的暗点——相对较少。

不过科学家预言说，太阳在公元2000年的某个时间，太阳将再次进入它最高日射期，到那时会出现几百个太阳黑子与太阳耀斑，将喷发出飞快的粒子流，如这一预言成真，那么，在20世纪末，下世纪初，地球将处于一个恶劣的宇宙天气中。

2.磁伤害

的一点是，地球有对付太阳风暴的一道天然屏障，这就是地球的磁层——一个确定我们地球磁场边界的眼泪状地区，该磁层能将太阳风中多数带电粒子从地球偏转开，然而，这些粒子有许多不会被偏开，而是被俘获在磁层内。

剩下的其余粒子则旋转穿过南北极地区地磁场中的“孔”。这些正在旋转的粒子碰到大气层中的氮与氧原子，而释放出光脉冲，这些光脉冲常常形成耀眼的光，此即极光。在地处南北极的南纬与北纬地区的夜空中可目击到微微闪烁的亮光。

大的太阳风暴，像19年1月11日那次风暴，其威力之大有可能短时压缩地球的磁层。有时，太阳风暴可以大到将其磁场迭加到地磁场，而产生一个斗头，能让带电粒子注入地球大气层，甚至到达地球表面。

一旦上述情况发生，太阳风的极强作用力不仅仅在太空觉察到在地面上也能觉察到。1989年，在上一次最高日射期间，一次巨大的太阳风曾干扰了整个供电网。这次太阳风暴在加拿大的魁北克省体会最深，那次风暴曾造成供电中断数小时。

3.太阳风暴的预报

一些科学家担心，从现在起再过三年，太阳将进入下一个最高日射期，来自太阳风暴的破坏有可能更为严重。这是因为现代文明比以前更依赖于卫星通信和导航。电力网比10年前更为庞大，从而使它们对太阳风暴更为脆弱。

目前一些科学家正在研究改善宇宙天气预报，人们希望通过使用能昼夜不停监测太阳活动的新型空间探测器，使这些预报更准确，更及时。美国国家航空航天局为此发射了高级合成探测器，即ACE探测器。该飞行器能寻找太阳耀斑的征候并为技术人员提供严重太阳风暴的一个小时的警报。

如果ACE探测到一次太阳风暴的侵袭，技术人员将在风暴肆虐之前，关掉卫星地面上灵敏的电子设备；当风暴过去，再接通电子设备。这样做，就能将太阳风暴对卫星电网破坏减至最低限度。