书城科普气象与自然灾害
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第4章 气象(4)

现代营养学研究认为,科学的营养应该是:高蛋白,低脂肪、低糖,低盐,丰富维生素、矿物质和纤维素等。然而,不同地区气候各异,饮食习惯不可能千篇一律,就是同一地区,一年四季,寒来暑往,饮食结构也不尽相同。在炎热气候中,炎热天气会使人体消化液的生成和分泌减少,胃肠蠕动变弱,食物的消化,特别是蛋白质和脂肪成分的消化、吸收会受到影响,致使食欲不振。因此,不仅热带和赤道地区,即使在温带的人们,夏季也总是选择新鲜爽口、易于消化和比较清淡的食物。如在热带和赤道地区许多地方的居民,至今仍以香蕉、猴面包、芋头、木薯、木瓜等为主食。而位于暖温带和亚热带的我国,夏季也喜食清淡,人们除了吃素食外,还吃冷饮、西瓜等解暑食物,民间常煮绿豆粥,从药理上说可清凉、解暑、去火。在冬季低温条件下,人们散失的热量较多,就需补充更多的食物,而且淡素食巳不能满足身体需要,这时应多吃含脂肪和蛋和蛋白质白质较多的动物肉类。比如,几乎终年和冰雪打交道的爱斯基摩人,冬天主要以蛋白质和脂肪都十分丰富的驯鹿肉和海豹肉为食。夏天还吃些鱼,有时吃从冻原上采集的野草莓和野生芹菜。有趣的是,有个丹麦医学家对爱斯基摩人进行了为期10年的流行病学调查后发现,他们从不患心血管疾病。

究其原因,除遗传因素外,正是因为食用鱼肉和海豹肉,才免于发生动脉硬化、脑血栓及心肌梗死等人类。

一大死亡疾病,这种独特的食物营养构成,学者们称之为“爱斯基摩餐”。

在我国的云、贵、川等西南地区,人们特别喜欢吃辣椒,这也是用食物来适应气候的一种对策。因为人们从长期的生活实践中知道,吃辣可以避寒去潮,而这些地区中,冬季里气温并不高,许多地区气候还非常潮湿,冷湿气候很易使人得风湿性关节炎和腰肌痛等症,辣椒属热性,有祛风湿、发汗健脾胃之效。

科学研究还指出,不仅冷暖寒暑与饮食有关,而且食品本身的温度也很有讲究。适宜的食温可有助于味觉,有助于食欲,增进健康,延年益寿。

科学家根据味觉与食品温度的关系,将食品归纳为喜凉食品和喜热食品。通过大最试验,得出了喜凉食品和最适宜温度为:冰激凌为-6°C,水为8~13°C,果汁为10°C,汽水为5°C,冷咖啡为6°C,啤酒为9~10C;喜热的食品温度在60~65C,对人体最为适宜。

26.山区为什么会出现焚风

2004年5月9日,焚风袭击台湾,创40.2°C高温的百年纪录。台湾气象专家表示,是因为西南气流越过中央山脉时,使其成为焚风。

焚风,顾名思义,就是火一样的风,是一种过山后变为暖热、干燥的地方性风。那么,为什么气流越过山脉会出现焚风呢?这是由于气流越过高山,出现下沉运动造成的。从气象学上讲,某一团空气从地面升到高空,每升高1000米,温度平均要下降6.5°C;相反,当一团空气从高空下沉到地面的时候,每下降1000米,温度约平均升高6.5°C.这就是说,当空气从海拔4000?5000米的高山下降至地面时,温度就会升高20°C以上,会使凉爽的气候顿时热起来。这就是产生“焚风”的原因。

焚风在世界很多山区都能见到,但以欧洲的阿尔卑斯山、美洲的落基山、原苏联的高加索最为有名。阿尔卑斯山脉在刮焚风的日子里,白天温度可突然升高20°C以上,初春的天气会变得像盛夏一样,不仅热,而且十分干燥,经常发生火灾。强烈的焚风吹起来,能使树木的叶片焦枯,土地龟裂,造成严重旱灾。

焚风有时也能给人们带来益处。北美的落基山,冬季积雪深厚,春天焚风一吹,不要多久,积雪会全部融化,大地长满了茂盛的青草,为家畜提供了草场,因而当地人把它称为“吃雪者”.程度较轻的焚风,能增高当地热量,可以提早玉米和果树的成熟期,所以原苏联高加索和塔什干绿洲的居民,干脆把它叫做“玉蜀黍风”.

在我国,焚风地区也到处可见。如天山南北、秦岭脚下、川南丘陵、金沙江河谷、大小兴安岭、太行山下、皖南山区、台湾的中央山脉都能见到其踪迹。

27.干热风是什么

干热风天气是指高温、低温并伴有较大风力的大气干旱现象。它是影响北方小麦、南方水稻、棉花等作物的农业气象灾害之一。

北方的干热风多出现在春末夏初,雨季到来之前的季节里。当地长时间受大陆冷高压控制,天气晴朗,日照充足,气温升高,相对湿度骤降,在人海高压的后部,吹起既干又热的西南风,形成了干热风天气。南方的干热风多出现在盛夏7?8月份。它的形成是因太平洋副热带高压脊稳定控制下,连晴炎热而又干旱的天气所致。

干热风天气的危害指标,一般采用“三三”标准,即日最高气温大于30C、日最小相对湿度小于30%,及风速在3米/秒(或3级)以上的天气,称为干热风天气。由于干热风类型和生产条件不同,各地干热风指标略有差别,但其中干热是危害作物的主要因素。

根据研究,干热风可分为以下几种类型:

(1)高温低湿型。

其特点是气温高、干旱、地面吹偏南风或西南风(也有偏东风)。这种燥热天气使小麦炸芒、枯熟、秕粒,是北方麦区危害小麦的主要干热风(2)雨后枯熟型。其特点是雨后高温或雨后猛晴,使小麦发生青枯或枯熟。多发生在华北和西北的甘肃、宁夏等地区。

(3)旱风型。其特点是温度低、日最高气温不一定高于30°C,但风速较大(3~4级以上),风向西北或西南。多发生在苏北、皖北地区。

北方麦区遇干热风天气,引起植株体内的水分平衡失调,代谢活动受阻,枯熟、秕粒增加而造成大幅度减产。

长江中下游地区,盛夏季节在持续的干热风吹拂下,高温干燥,使得早稻高温逼熟,影响晚稻发蔸和幼穗的形成,增加棉花蕾铃脱落,柑橘落果,导致产量降低。

在干热风出现前可选用抗干热风优良品种、营造防护林带、合理施肥,适浇麦黄水、适时播种等综合农技措施,来避免干热风危害。在干热风出现时可喷洒石油助长剂、草木灰水、磷酸二氢钾、硼、腐殖酸钠等化学药剂来减轻其危害。

28.为什么要进行天气预报

天气预报就是对未来时期内天气变化的预先估计和预告。

“天有不测风云”,这句话充分说明了天气预报中阵雨的标识的发展,天气预报的准确率在不断提高。人们根据天气预报,可以适时安排生产和生活,使气象为国民经济建设服务,减少气象灾害的损失。

天气预报是根据大气科学的基本理论和技术对某一地区未来的天气作出分析和预测,这是大气科学为国民经济建设和人民生活服务的重要手段。准确及时的天气预报有利于经济建设、国防建设的趋利避害,保障人民生命财产安全等方面有极大的社会和经济效益。

天气预报的时限分:1~2天为短期天气预报,3~15天为中期天气预报,月、季为长期天气预报,1~6小时则为短时预报(临近预报天气预报的主要方法,目前有:天气学方法,以天气图为主,配合气象卫星云图、雷达图等资料来制作天气预报;数值天气预报,以计算机为工具,通过解流体力学,热力学,动力气象学组成的预报方程,来制作天气预报;统计预报,以概率论数理统计为手段作天气预报。以上各种方法有时互相配合、综合应用,并广泛采用计算机作为工具。

29.天气预报专家系统是什么

天气预报的制作过程离不开气象专家。他们或者在某一领域有特殊的专长,或者在不同领域方面有特别的宏观把握能力,但是你可能没有听说过一个叫天气预报“专家系统”的东西,它不是真正活生生的专家,而其实际能力却又类似于专家,甚至超过了专家。

气象专家系统实际上是一个具有大量专门知识的计算机程序系统。这种专门知识不仅有专用的气象知识,还有丰富的实践经验。就像当前的智能计算机巳经模糊了人与机器的界限一样,这种计算机系统可以进行模拟和扩展,并进行思维推理,完成接近于专家水平的工作。专家系统一般由6个部分组成:一是知识库。它是用来储存专家知识的,并且是专家系统的核心。知识库中存放的知识数量越多,权威性越大,其性能就越好。

二是数据库。它储存有各种必需的资料,以及系统推理的一些数据。

三是推理系统。在数据库的帮助下,知识库的知识得以调用,然后进行逻辑推理,得出结论。

四是知识获取系统。它是得出结论的系统。

五是输出解释系统。它实现了人机对话,对推理的结论做出解释。

六是预报信息采集系统。此系统可以补充新知识,修改旧知识,归纳总结出新知识。

气象专家系统有许多特长。它可以综合许多专家的知识,因而有博采众长、集思广益的特色。而且,一些有很高水平的预报员的经验经过定量化后可以纳人计算机程序,通过分析再得出预报结论。气象专家系统能不时地吸收和应用新的科研成果,具有不断更新的功能;它操作方便、使用迅捷、效果明显,在天气预报方面实现了一种新的突破。

气象专家系统是现代计算机应用科学与气象学相结合的新兴产物。它的出现显示了现代天气预报科学的新水平。目前,气象专家系统在我国巳经得到了广泛的运用。一些省气象站、军队气象单位也建立了各自的气象专家系统。但是,专家系统毕竟不是人,不是专家;该系统的使用离不开人,进行逻辑推理、模拟预报员的思维,毕竟有一定的局限性。所以说,专家系统,也只是提高天气预报水平的一种方法,而不是最终的预报方式。但是,既然计算机在大气探测和天气预报的应用方面开了大门,日后,深人的研究与发展则是必然的趋势。我们相信,将来天气预报的自动化、现代化水平会更高,气象专家系统扮演的角色会越来越重要。

30.你知道动物也是天气预报员吗

动物的生存、发展,必然与周围环境发生一定的联系。在长期的进化过程中动物沉积了许多本能,以适应自然界环境的变化,而有些先天行为是人类所无法比拟的,充分了解动物的本能,可给生活带来很大的方便。

猪:“猪衔草,寒潮到”“猪筑窝,下大雪”.这是因为猪的鼻、嘴部无毛,直接接触空气,对寒冷特别敏感,在寒潮到来之前它有先觉,急忙衔草作窝。天气稍冷便把嘴巴伸人草中,再冷些就会全身钻进草里御寒,母猪的反应更为敏感。所以,见到猪衔草,就是寒潮即将来临的预兆。

狗:“狗泡水,要下雨”.因为狗身上没有汗腺,炎夏时不能靠毛孔散热,只有靠张嘴、聋拉舌头散热来保持恒温。用嘴和舌均无济于事时,便跳到水塘或小溪里泡水,以帮助散热。因此,发现“狗泡水”,预示天将下雨了。天冷时,狗缩成一团卧在草堆上,用嘴巴当“升温器”,将呼出的热气用来加温肚脐,这预告寒潮将至。

鱼:鱼靠呼吸溶解在水中的氧气生活。天晴时大气压力高,水里溶解的氧气多,它就安静地沉栖在水底;阴雨之前气压低,深水中的氧气大大减少,鱼纷纷浮上水面呼吸,所以有“鱼跳水,要下雨”之说。

燕子:民间有句“燕子低飞要下雨”的说法。这是因为燕子要吃虫子,碰到天气要下雨的时候,空气里水汽很多,把一些虫子的翅膀弄湿了,就像是飞机荷重过大,飞不动了,但是它们还要飞,那就只能接近地面飞。其次,天气将转阴雨的时候,气压变低,空气里水汽增多,土壤中的一些小虫子也爬出土外,燕子就要低飞去捕虫吃。

蛇:大部分蛇都是白天藏在洞内,晚上外出进行觅食、喝水、沐浴、蜕皮等活动。但天气特别潮湿闷热时,也会被逼出洞。因此,白天蛇出洞是有雨的征兆,特别是秋末冬初,天巳冷,大蛇出洞,过一两天会下雨。正是“大蛇出洞,大雨咚咚”“蛇过道,雨来到”的谚语。

鸡:“鸡宿迟,兆阴雨”.鸡没有汗腺和皮脂腺,由于缺乏散热本领,十分怕热。成鸡以20°C为宜,超过30°C常张口、伸翅以助散热。在炎夏的傍晚,鸡窝内更加闷热,因此发现鸡迟迟不想进窝,这就是雷雨即将到来的预兆。