首个高温红色预警来了，气象预警你了解多少？_风闻
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2022-08-14 17:24
原创：中科院物理所
今年夏天，
全国多地经历了高温天气。
尤其是12日18时
中央气象台发布了
今年首个高温红色预警！！！
当手机上各色的高温预警袭来，
怎么判断哪个更严重？
其他的气象灾害又如何预警？
是时候认真了解下了！
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Part 1：四个预警等级
我国自2007年发布的面向各地方的气象灾害预警办法中将各种灾害按照严重程度分为Ⅳ级（一般）、Ⅲ级（较重）、Ⅱ级（严重）、Ⅰ级（特别严重）四个等级，分别用蓝色、黄色、橙色和红色表示。因此，当看到橙色甚至红色，说明是很严重的预警了！！！比如……
出门旅游的小编收到的预警
哎，都是不堪回首的往事啊……
当然，气象预警包含多种其他的灾害，如：暴雨、暴雪、寒潮、大风、沙尘暴、干旱、雷电、冰雹、霜冻、大雾、霾、道路结冰等。还有一种就是东南沿海的朋友们所熟悉的
看到这几张图，你的心里话是不是：
需要注意的是，在10年、13年及15年等年份发布的修订版中，对于气象灾害预报的种类以及具体的等级划分都有所改动。比如高温红色预警曾在10年的修订中去掉了，并且又在15年加回来。下面，我们简单地了解一下最为常见的气象灾害的等级划分，以及感受一下它们对应的威力。
Part 2：高温预警
过去的一段时间，相信很多朋友都收到了高温预警，因为今年真的是
参考下图，大家可以直观感受下全国各地近期的气温
8月上旬全国最高气温实况图 | 图片源自【4】
图中粉色、橙红色和红色的区域都可能经历了高温预警，因为划分标准是这样的：
连续两天日最高气温将在35℃以上，发布高温蓝色预警；
连续三天日最高气温将在35℃以上，发布高温黄色预警；
24小时内最高气温将升至37℃以上，发布高温橙色预警；
24小时内最高气温将升至40℃以上，发布高温红色预警。
以近期为例，在中央气象台的官网上可以找到各地区铺天盖地的红色预警，单单8月11日一天就有超过100条！！！
8月11日部分高温红色预警信号 | 截图来源【6】
而中央气象台发布高温红色预警是有严格条件的，意味着过去48小时4个及以上省份部分地区连续出现最高气温达40℃及以上，且预计未来仍将持续。
需要注意的是，中央气象台发布预警遵循专门发布的办法，办法在发布后的多轮修订中，对于气象灾害预报的种类以及具体的等级划分都有所改动。比如高温红色预警曾被去掉，又在后续修订中加回来。
8月13日的全国高温预报图 | 图片源自【11】
需要注意的是，气象台所报道的温度是大气温度，不同于地表温度以及体感温度。大气温度的测量是在百叶箱中完成的，其高度保证了内部仪器测量的是离地约1.5m的大气温度，且箱体保证了无阳光直射且通风良好的测量条件。
玻璃钢百叶箱
不难想到，这样的测量条件由于其较为统一的测量标准而有代表性、准确性且有利于比较，但是却在一定程度上忽略了人体感受温度的部分条件。比如太阳辐射程度、湿度、风速等具体环境因素，以及着装颜色、心情等更具有个人差异的因素，都可能影响人们对于温度高低的实际感受，而综合这些因素后得到的才是体感温度。
撑伞前后的体感温度对比
相同温度下，辐射越强、湿度越大、风速越小、着装颜色越深往往会带来更高的体感温度。比如上面右图中撑伞后由于阻隔了阳光的直射而降低了体感温度，本质上是减少了辐射传热。
水泥路面因高温断裂 | 图片源自【19】
地表温度顾名思义是地表面与空气接触面的温度，因不同地面的材质而异。大家一定看到过新闻报道的水泥地表超过70度高温的新闻。由于水泥地相比草地等比热容较小，且没有植物蒸腾作用等散射方式而易于快速升温，因此当草地地表温度为35度左右时，水泥路面的地表温度很可能升至60度甚至70度以上。
地面温度表
气象上测量地表温度往往将地面温度表一半埋在土中一半置于空气，因此测量得到的是二者的均值，并不能完全代表地表温度。
Part 3：暴雨预警
从夏天到秋天，大雨甚至暴雨也时常作为“不速之客”打乱我们的出行计划。虽然有可能打破持续高温送来清凉，但是暴雨中的街道确实可能让你“猝不及防”……
这是……码头？？？
与其他气象灾害类似，暴雨的等级也分为四级：
12小时内降雨量将达50毫米以上，或者已达50毫米以上且降雨可能持续，为蓝色预警；
6小时内降雨量将达50毫米以上，或者已达50毫米以上且降雨可能持续，为黄色预警；
3小时内降雨量将达50毫米以上，或者已达50毫米以上且降雨可能持续，为橙色预警；
3小时内降雨量将达100毫米以上，或者已达100毫米以上且降雨可能持续，为红色预警。
为了直观感受上面的数字究竟代表“多大的雨”，我们来看看暴雨的分级。
暴雨等级划分示意
只要在24小时内降水量超过50mm就可以称为暴雨，而超过100mm就称为大暴雨。所以，暴雨橙色预警和红色预警意味着一场开了8倍速的暴雨甚至大暴雨，仔细想想着实恐怖！
有没有人想过，为什么降水量用mm而非ml作为单位呢？其实主要原因是降水量需要反映在没有蒸发、流失和渗透的单位面积上一定时间内积累的水量。很自然地，1 mm的降水量就等价于1000 ml/m²。
那么，降水量是怎么测量的呢？这就不得不提到各式的雨量计（Rain Gauge）。最简单的量雨计是量筒式雨量计，又称标准雨量计，类似实验用的量筒。这种雨量计通过收集雨水得到单位面积降雨量，很容易换算为以mm为单位的降雨量，然而其缺点就是需要人工排空。
量筒式量雨计
为了克服这一问题，人们发明了当积水超过一定重量会自动倾倒清空的自卸铲斗雨量计。这种雨量计可以用于无人驻守的远程气象站。
自卸铲斗雨量计 | 图片源自【14】
此外，还有通过称重实现测量的称重雨量计，通过液滴滴落时以光学传感器测量的光学雨量计，以及通过探测不同形状大小的雨滴滴落的声音信号工作的声雨量计等。不同种类的雨量计较好地帮助气象工作者应对了不同条件下的测量需求。
声雨量计 | 图片源自【15】
短时间内较强的降雨可能冲刷山体形成泥石流等自然灾害，且在城市中会在路面以及低洼地造成积水阻塞交通，因此暴雨预警来临时，要特别注意出行安全。
Part 4：大风预警
大风预警其实是生活中较为常见的一种气象预警，由于听起来并不像台风、暴雨等灾害剧烈，往往被忽视。然而，大风天气带来的破坏性同样不容忽视。
我国采用蒲福风级（Beaufort scale）进行风力等级的划分。这种风级划分是由英国人弗朗西斯·蒲福于1805年提出的，并成为了世界气象组织建议的分级方式。
弗朗西斯·蒲福
发明之初，该风级并未与风速进行严格的对应，而是依靠不同风力下海面情况以及浪的不同而划分的，且只有0至12这13个等级。后来，随着人们测量手段的发展，在风速上划定了风级的定量范围，并将等级扩展至17级。可以用下述公式近似表示风级B与风速V (m/s) 的关系：
下表中给出了不同风级对应的陆上情况，可以呈现给我们对于风级更加直观的认识。
蒲福风级表 | 制表参考【9】
当平均风力达到6级时即可发布大风蓝色预警，此时大树开始摇摆，行走开始感到有明显的阻力。而平均风力达到8级以上，气象台会发布大风黄色预警，此时的风可以折断小树枝甚至破坏木质的建筑。
伴随降雨的八级风 | 图片源于【10】
橙色预警对应着10级以上的风力，此时的大风可以连根拔起树木以及破坏房屋，一些学校或者单位可能会停课或者停业。12级以上的大风一般很少在陆地出现，而基本是热带或副热带洋面上的气旋，即台风。当台风登陆后也会给陆地带来灾难性的大风天气。
台风登陆
可能或者已经受热带气旋影响而导致的沿海或者陆地的大风往往发布对应的台风预警，其风力等级基本与大风预警相当。此外，由于大风天气很可能伴随雷雨、雷暴等出现，因此可能发布对应的雷雨大风预警或雷暴大风预警。
雷雨大风（黄色）预警及雷暴大风（蓝色）预警标识
无论刮风下雨还是高温，都是生活中的家常便饭，但是一旦强到一定程度就可能演变为威胁我们生活与健康的灾难。积极关注气象部门发布的各种预警信息并认真应对，是我们应当时刻重视的安全常识。
当然，还是希望一直风调雨顺，尤其是不要收到红色的预警！！！
END
参考资料
【1】[气象灾害预警信号发布与传播办法[J]. 2007.](https://www.cma.gov.cn/gzk/202005/t20200528_1694399.html)
【3】早预警 早行动：大数据解读高温预警_哔哩哔哩_bilibili
【4】天气实况_气温_近30天最高气温_近10天全国最高气温实况图 (nmc.cn)
【5】高温蓝色预警信号_高温蓝色预警信号是什么意思-查字典天气网 (chazidian.com)
【7】气象灾害预警信号-暴雨红色预警信号#暴雨预警_哔哩哔哩_bilibili
【8】大风预警，有几种颜色，分别代表什么意思？那你知道不同等级的风造成的影响有多大吗？我们应该如何根据不同的风力做出正确的应对措施呢？_哔哩哔哩_bilibili
【9】蒲福氏风级 - 维基百科，自由的百科全书 (wikipedia.org)
【10】八级风_GIF动态图 - 动态图库网 (dongtaituku.com)
【11】天气预报_气温预报_高温落区_24小时 (nmc.cn)
【12】中央气象台发布今年首个高温红色预警！(qq.com)
【13】弗朗西斯·蒲福-地理学-百科 (chezaiyi.cn)
【14】What Is A Rain Gauge & What Are The Different Types Of Rain Gauges? (ownyourweather.com)
【15】Acoustic Rain Gauge (ARG) – Discovery of Sound in the Sea (dosits.org)
【16】我们如何测量温度？(weatherworksinc.com)
【17】什么是气温 如何正确科学测量气温-上海物理教育网 (phsky.net)
【18】什么是体感温度？地表温度又是啥？看权威解答 (gmw.cn)
【19】地表温度74.1℃！河南水泥路热炸了！高温成因是受暖低压影响 (baidu.com)
【20】为什么夏天水泥地比草地更热？_百度知道 (baidu.com)
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