第四章 天文学与气象学
第二节 气象学
安徽气候属暖温带向亚热带的过渡气候型，冷暖气团活动频繁，天气多变，常造成旱、涝、风、雹、冻等自然灾害。因此，发展气象事业，加强气象学研究，预防自然灾害，对安徽经济的发展有着重大意义。但在新中国成立之前，安徽气象事业十分落后。1949年，全省仅有合肥、安庆、芜湖、屯溪4个气象测候所，观测器材简陋，科学水平低下。 50年代后期，全省气象台、站网络逐步形成，开始系统地整理和出版气象资料，气象研究工作陆续开展，在天气、气候、农业气象、仪器改进和地面测报等方面取得一批科研成果。60年代后期至70年代初科研工作中断，1977年才得以恢复。到1987年，全省已建立气象台站81个，初步建成由各种基本观测和专业观测组成的综合探测系统及综合性气象通讯网，承担地面观测、雷达观测、高空探测、农业观测、卫星云图接收等工作。其中，1986年在黄山光明顶建立的雷达站，是国内第一座高山远程天气雷达站，装有具有国际先进水平的云雨探测雷达，这是全国制造的第二个714型雷达，对安徽以及长江中下游地区的防灾、抗灾以及经济建设都有重大作用。 1980年8月，中国科技大学地球空间科学系恢复了大气物理专业。主要研究方向是：大气环流数值模拟，气候变化与预测，中尺度气象和气象灾害，统计气象学，大气边界层物理与污染气象，大气环流，云和降水物理，大气辐射和大气遥感，大气电学和雷电定位等。 安徽的主要气象科研机构是安徽省气象科学研究所。截止1987年末，全省气象部门共有科技人员1600人，约占职工总数的80．2％。1977～1987年间，全省气象科研人员在灾害性天气预报、气候分析、雷达气象、云雾物理、仪器探测、气象卫星、作物产量预报、大气污染等方面进行了研究，共取得科研成果117项，其中获省、部级科技成果、科技进步奖19项。较为突出的科研成果有SC－2型缩微资料自动查阅机、江淮梅雨期暴雨的预报研究技术总结、地面测报－报表自动化系列技术、安徽省农业气候资源分析与区划、合肥城市气候及其改善途径的研究、安徽暴雨预报专家系统等。其中江淮梅雨期暴雨的预报技术总结（附属于“长江流域暴雨及其预报”课题内）获国家级科技进步奖。 近现代安徽籍著名气象学家有： 叶笃正（1916～），气象学家，安庆人。民国29年（1940年）毕业于清华大学，民国32年毕业于浙江大学研究生院，民国37年获芝加哥大学博士学位。1950年回国，曾在中国科技大学地球物理系任教，1980年当选为中国科学院学部委员。早年从事大气环境和长波动力学的研究，50年代提出了青藏高原在夏季是热源的论点。是中国近代动力气象学的创始人之一，在动力气象、大气环境、青藏高原气象学和模拟等气象科学的广泛领域取得重要成就。 一、气候研究 〔气候变迁研究〕 1979年，省气象局气象科研所吴承健等完成“安徽省五百年旱涝初步分析”。该成果系统地收集了安徽近500年的气象历史资料和近百年来降水实测记录，绘制了明成化七年（1471年）至1980年全省逐年汛期旱涝分布图，得出安徽存在两片多雨区，两片少雨易旱区，一个易发生大旱、大涝的大降水变率区，一个旱、涝灾害较轻的小降水变率区；同时得出安徽的旱涝变化存在着145年、40年和9年等阶段性和周期变化，并预测了未来的旱涝趋势。 〔应用气候研究〕 1986年，省气象局农业气候区划办公室、安徽农学院等单位王相文等完成“合肥城市气候及其改善途径的研究”。该项研究从城市规划及城市环境保护出发，在安徽首次采用地面广泛布点和高空探测相结合的方法，系统研究了合肥市各气候要素的水平分布规律及温度场和风场的垂直分布特征，并具体研究了不同绿地类型、不同绿化树种、不同绿化面积的绿化效应。它可为城市规划、工厂建设及环境保护提供有关参数，同时可为城市绿化树种的选择、绿地类型及绿化面积确定提供理论依据，在城市园林规划中具有重要的实践意义。 二、天气预报 〔暴雨分析与台风暴雨〕 1976年，省气象局梁慧平等参加完成“75．8河南特大暴雨成因分析和华北地区台风暴雨”的研究。在对1975年8月河南特大暴雨成因分析中，研究了雨情地理分布、演变及暴雨特点，分析了暴雨产生的天气背景及其特点，提出75．8暴雨主要受台风、西风潮、低空东风急流中扰动等系统综合影响而发生；对于台风路径和停滞原因、台风的强度变化、台风的结构性质变化、中尺度雨团的移动及强度变化、地形影响等都作了分析，并利用雷达资料和单站要素演变规律寻找了预报指标，提高了大暴雨预报的准确性。华北地区台风暴雨部分利用台区路径分类及总能量、K指数分布，预报台风短期移动的路径、台风登陆时强度及台风低压维持的条件；利用天气统计方法预报华北台风暴雨、暴雨落区及台风动力雨量的简化计算。 〔暴雨预报〕 1983年，省气象科研所、省气象台等单位张锋生等完成“江淮梅雨期暴雨的预报研究技术总结”。该研究从分析梅雨的气候背景入手，以形成江淮暴雨有关的物理量和低涡、切变线等天气系统为依据，并考虑地形影响和中小系统的作用，对产生暴雨的成因进行了全面、系统、细致的分析研究，综合考虑了诸因子的影响，建立起一套物理量诊断暴雨预报方法；并以传真的形式，传送到地、县气象台站，形成省、地、县相互结合的应用体制。该项成果经实践证明，可以提高暴雨的预报准确率，具有较为显著的服务效果和经济效益。 1986年，省气象台杨金锡等研究成功“省暴雨预报专家系统”。该系统软件采用Lisp语言编写，在长城0520－CH计算机上实现安徽省6～7月有无暴雨的预报，并初步尝试暴雨分级预报和暴雨落区预报。该系统功能较多，知识库的整理和因子描述具有独到之处，个别分析软件具有初步学习功能；规则机检、规则调试、逻辑值查询、资料修改等程序为修改完善资料库提供了十分方便的途经；增设的相似个例库，为最佳个例选择提供了暴雨落区及强度的参考资料。上述软件大大提高了系统的质量及工作效率，预报成功指数达75％。 〔异常天气长期预报方法〕 1983年，巢湖地区气象台袁国正等完成“异常天气长期预报方法—— 84117特大雪灾长期预报”。对于小概率的重大灾害性天气作出早期预测，是天气预报服务的难题。该项研究突破了通常长期天气预报的框框，注重各类气象因子的连续变化，特别是注重地能因子及气象常规因子的极端变化，既考虑大气变化的能量学依据，又注重历史资料实际验证的数学处理。用此方法，曾对1980、1983年的严重涝灾作出较为准确的预报，特别是提前一个月准确预报出1984年1月中旬的特大雪灾，并作了公开服务处理，取得显著社会效益，在国内气象业务报导中属罕见。 三、农业气候 农业气候资源分析与区划〕 1985年，省气象局农业气候区划办公室王善型等完成“安徽省农业气候资源分析与区划”。该项成果收集并计算了61个气象台站20多年的历史资料，绘制出全省光、热、水气候资源图。其内容包括全省农业气候资源分析、主要农业气象灾害、10项作物气候区划、综合农业气候区划等4个方面，基本上摸清了全省农业气候资源和不利的农业气候条件。鉴定认为，该成果系统地做出全省农业气候区划，内容丰富，资料图表完整，分析细致，数据可靠，科学性强，对全省农业区划和合理调整农业结构与布局、维护与改善生态平衡提供了农业气候依据。 〔柑桔农业气候研究〕 1985年，安徽农学院李倬等完成“安徽大别山南麓及巢湖区域柑桔农业气候、小气候资源调查分析利用”。该项研究从大气候着眼、从小气候着手，对安徽大别山南麓及巢湖区域的柑桔气候、小气候资源进行了多年实地调查、观测、分析和利用的研究，总结出适宜种植温州蜜柑的各种有利地形小气候类型，认为在安庆与枞阳之间，宿松、望江、太湖一带，以及巢湖南岸局部和湖中姥岛上避风向阳处，存在宜于种植柑桔的暖区。此外，该项研究还认为，在有些地区大气候条件虽不适宜，但存在着局部小气候条件优越的地方，亦可发展柑桔生产。该项成果为上述地区柑桔生产的布局调整和区划提供了科学依据。 四、气象仪器与设备 〔缩微资料自动查阅机〕 1979年，省气象台古德研制成的“SC－2型缩微资料自动查阅机”，由输片放映机、电子数控、投影幕3部分组成。它在使用功能、储存量、自动化、工作效率等方面具有较大的优越性，使用价值高，应用范围广，能完成自动输片、数控自动查询、动态连续放映、等距输片、复制资料照片、手控等功能。该机可供气象部门查阅或复制天气图、报表、资料，连续放映卫星云图和雷达回波中云团移动过程等，也可用于其它科研单位、高等院校、大型厂矿企业、工程设计、图书档案、资料情报等部门查阅或复制资料图纸、文献照片等。 〔遥控雨量计〕 1984年，安庆地区气象局张尚贤研制成的“W JG－3型水导式遥控雨量计”，利用雨水具有高阻值导电性能，循序导通容水器内按不同长度安装的导电触针，从而逐次输送出脉冲信号，经电子线路放大和机械系统传动等作用，转换成按0．1毫米雨量计数，达到遥测和自动记录雨量强度变化的目的。该仪器具有精度高、误差小、耗电省、调整操作方便、性能稳定等优点，并可较准确地记录特大雨量强度资料，完全适合气象台站测雨工作的需要。 〔报表自动化〕 1985年，省气象局技术发展办公室、省气象科研所等单位周嘉瑜等研究出“地面测报－月报表自动化系列技术”。该项技术的特点是：设计的观测数据记录方法比较合理、简便，适宜于各地气象台站灵活使用；磁带数据采用压缩技术，大大减少输入时间，便于连接、修改和操作使用；报表程序设计合理，功能齐全，统计准确，基本符合规范要求；报表输出采用图形方式，格式规范，符号完备，数字清晰美观，便于使用、复印和缩微；报表输出速度快、质量高，减轻了测报人员的劳动强度。 〔甚高频电话自动中转控制器〕 1985年，省气象局徐春生等研究成功“AGZ－Ⅱ甚高频电话自动中转控制器（盒）及组网技术”。该控制器是一种甚高频电话的中转接口，其关键技术是利用甚高频电话中的静噪门路的状态变化，经处理后用来控制中转机的收发转换工作。其中转发射与主台或属台的发射同步进行。技术指标为：语言输入幅度大于500毫伏（可调），语言输出幅度5～10毫伏（可调），控制信号灵敏度不大于0．3伏，控制端负载能力大于300毫伏，一级、二级中转信噪比分别大于20分贝与大于26分贝，整机功耗1瓦。该项技术为提高天气预报准确率和服务效率创造了条件。 〔甚高频警报电话两用机〕 1986年，省气象局通信处方亚明等研制的“AGJ－Ⅱ型甚高频警报电话两用机”，是利用增设了警报发射频率的高频电话机，通过可靠的控制电路，使其具备警报发射和高频电话两种功能，既具有高频电话和通信功能，又可向用户发布天气预报、警报，设计合理，使用方便，性能稳定，价格低廉。 五、微机应用 〔测风与信息处理〕 1984年，安徽电子计算机厂孙之昶等研制的“QCF－8201全自动测风计算机”，是与79－1式经纬仪配套的专用微机。经纬仪配上该设备后，仅需一人操纵经纬仪跟踪气球，观测数据由微机定时采样、自动计算并实时打印。该机属国内首创，具有价格低、抗干扰强、测角分辨率高（达0．01度）等优点。 1985年，安徽电子计算机厂孙之昶等又研制成“气－5雷达探空测风数据处理设备”。 该设备与气－5或气－1雷达配套使用，完成探空和测风数据处理任务，精度较人工处理提高一个数量级。设备的总体设计合理，较好地实现了软硬件结合，解调器适应能力较强，能用模拟人工连线进行模式处理，具有数据回放、快速复算、断电信息保护等功能，并具有实时电码值纠错和实时显示能力。使用该设备可提高气象探测的时效性，并避免人为差错。 〔微机异型机联机通讯〕 该项成果由省气象科研所边富昌等在1985年完成。它针对气象部门多种微机同时存在、信息资料可以互相交换的情况，为避免资料重复输入，完成了多种异型机之间的联机和通讯。联机通讯使用RS－32异步通讯机，硬件接口简单，操作使用方便灵活，大部分可采用高级语言控制数据的发送和接收，使用者可根据自己的需要和文件结构修改部分控制程序，以提高实际传输速度。实际使用中未发现误码。 〔数据压缩和程序加密〕 1985年，省气象台古德研究成功“PC－1500计算机数据压缩程序加密技术”。该项成果的数据压缩技术是在PC－1500计算机中高密度存贮数据，从而大大节省内存；程序加密技术是在PC－1500计算机程序中，采用加密码的办法，同时存入很多个相互独立的程序，便于多人共用一机，互不干扰，彼此保密，从而提高计算机的使用效率。该成果可使计算机的使用效率提高2～7倍。 〔CCS－400汉字输出程序〕 该成果为省气象科研所华君器于1986年研究成功。它是在CCS－400机软盘（或硬盘）上建立汉字库，包括国际一级和二级汉字共6768个，以及常用图形和天气现象符号等，字体有印刷体和单线体两种选择；能输出3种不同大小的汉字，改变方便；适用于各种语言程序；用户可自己选择，以满足特殊需要。其技术特点是：不更动机器操作系统，将汉字编码视为字符，只要程序输出ASCⅡ字文件，汉字处理程序对其处理，驱动打印即可打印出文字。 获部、省级以上奖励的天文学、气象学科研成果表表2－4－2  （续表）  |
