章節5
現代化的天氣預報
現代科學技術的發展為現代的天氣預報提供了先進的裝備,先進的氣象衛星、遍布各地的雷達站網絡,以及能運算複雜天氣模型的強大的超級計算機係統,使天氣預報的準確性大大提高。
20世紀70年代末,日本使用了氣象衛星,不僅從高空可以收集到各種氣象資料,而且使氣象部門大大提高了工作效率,還提高了預報的正確程度。電視台的天氣預報也由此變得生動而形象:台風眼和它的周圍的雲層、活動範圍、方向、速度等,還有雨、雪區的移動等,一目了然。
美國的領土十分遼闊,它的氣象預報係統的規模更大。為了了解世界範圍的氣象,有四顆氣象衛星提供氣象信息。有兩顆電視與紅外線觀察衛星,它們的軌道經過地球南北極的上空,衛星上的電視攝影傳播雲的形狀和運動方向,紅外照相指示出雲層的高度和水汽所含的水分。另外兩顆同步氣象衛星位於赤道上空對地靜止的軌道上,在固定點定時拍攝地球的照片。
此外,有幾百個小型資料收集裝置設在飛機、輪船、浮筒或充氦氣球上。這些收集裝置的傳感器會自動測出各地的風速、溫度、濕度和氣壓等。還有70多個雷達站遍布全國,對雷暴和旋風進行跟蹤。
有一種多普勒雷達係統是先進的氣象檢測設備。這個係統向周圍半徑為200千米的各個方向發射波束,通過檢測大氣中的水滴、草籽、塵土、昆蟲等的運動,來測量同地麵平行的各個水平麵上的風速、風向。它作出的天氣預報十分具體:哪一個地方,幾點到幾點鍾將降落多少毫米的雨。如果局部地區在幾分鍾內將發生突然的氣流變向,多普勒雷達係統也能作出相當準確的預報。
另一種激光多普勒雷達——“萊達”,是一種監視地麵氣象狀況的新裝置。它裝在極地軌道衛星上,每天可測取兩次風速。如果有兩顆衛星裝有“萊達”,這可以監測整個地球的大氣狀況。采用“萊達”係統以後,可以使7~10天的中期天氣預報,同目前的24小時的預報一樣準確。航空公司也能從“萊達”獲益,因為駕駛員有了詳盡的當時的氣流圖,就可以利用快流風,避開迎頭風,既可節省時間和燃料,還可保證飛行安全可靠。
近年來,氣象工程中的一項重大突破是風向模擬係統的投入使用。模擬係統用一雷達束對16~144千米範圍內的風向和風速做連續測量,並沿豎直方向每隔100米取一個風速風向數據,每平方千米可采集到上百項數據。在監視器的屏幕上顯示出來:一些五顏六色的箭頭,以顏色、長度和方向,分別代表那高度、風速和風向。電腦很快地將幾小時前輸入的數據以及衛星資料作相互比較,在屏幕上顯示出當地的小氣流的運動,把預報局部小氣候的精度提高到前所未有的水平。
設在馬裏蘭州的計算機天氣模型,根據從世界各地傳送來的氣象數據,包括風向、風速、溫度、濕度、氣壓等。從全國650個氣象氣球的高空測候儀采集到了氣象數據,全部集中發送到靜止軌道上的工作衛星上,然後從太空發回衛星地麵接收站,再由地麵站送到氣象中心。各地浮筒或機載的收集裝置所記錄的信息幾分鍾後便彙集中心,許多電腦神速處理各種數據,從而對當時的天氣形勢形成一個數學的描述。美國的氣象中心每天向各主要預報中心發出2000個這樣的報告,再通過它們向各地方機構傳送。各地氣象台再結合最新的衛星圖像與地麵測定的數據,結合各自的經驗,發布出當地的天氣預報。這種預報已相當準確了。氣象“武器”
《封神演義》裏有這樣一段神話故事:薑子牙施展法術,使幾天內天氣發生幾度變化:三伏天裏,先是下起鵝毛般的大雪,凍死了商朝軍隊的大批人馬;接著又變為炎炎烈日,那融化了的冰雪,又把商軍營地變成一片汪洋;隨後又是一場暴風雨,商軍全部覆滅,這就是著名的“冰凍岐山”戰役。
“冰凍岐山”雖然是個神話故事,但是曆史上卻記載著一些真實的事:利用氣象條件奪取戰役的勝利。
1794年深秋,法國拿破侖的軍隊向荷蘭發動猛烈進攻。荷蘭軍隊麵對千軍萬馬的強敵,沒有力量進行自衛還擊。在無可奈何的情況下,為了一時應急,打開了運河水閘,企圖用滾滾的洪水去阻擋拿破侖的攻勢,迫使敵軍後退。
荷蘭人的這一應變之策,果然見效了。拿破侖眼看著那洶湧而來的滔滔洪水,一籌莫展,隻得命令軍隊全部撤退。正當撤軍的時候,法軍統帥、拿破侖的老師夏爾·皮格柳突然下令停止撤軍。士兵們紛紛議論:“這究竟是為什麼?”原來,學識淵博的夏爾·皮格柳發現,當地的一些蜘蛛正在大量牽絲張網。這預兆著幹冷天氣即將來臨,因為蜘蛛對外界空氣濕度變化十分敏感。果然如此,歐洲大陸受到寒潮襲擊,強冷空氣橫掃歐洲大陸,那滾滾的洪水一夜之間就結冰封凍了。法軍踏著冰雪,蜂擁衝過了瓦爾河,攻克並占據了荷蘭腹地的交通要塞——烏德勒支城,順利地完成了作戰計劃。事後他說:要不是“活的氣象儀”——蜘蛛給我下了這一正確的“出擊令”,我們就不可能如此迅速地攻克敵方要地。
可是,在決定拿破侖一生命運的兩次戰爭——莫斯科戰役和滑鐵盧戰役中,惡劣的天氣——嚴寒的暴雨,也使這個不可一世的軍事家一敗塗地,遺恨終身。
1812年6月,拿破侖率領聯軍60萬,以迅雷不及掩耳之勢,渡過涅曼河向俄國發動猛烈進攻。開始時,聯軍攻堡奪塞,勢如破竹,很快占領了俄國大片土地。可是,拿破侖忽略了俄國夏熱冬冷的氣候特征,逐漸暴露出軍事上的破綻:在荒涼的大草原上,盛夏酷暑和雷雨的襲擊,士兵們中暑生病,紛紛死去。俄軍采取了“回避決戰”和“堅壁清野”的戰略,使拿破侖欲戰不成,欲罷不能,進退維穀,左右為難。10月底,嚴冬將臨,拿破侖下令撤退。就在這個時候,北方寒潮頻頻南下,日平均氣溫在-20℃以下。寒風肆虐,大雪紛飛,由於大軍深入腹地已久,糧草供應不上,又無房屋可蔽身,饑寒交迫,士兵厭戰,加上行軍又常迷路,傷員、戰馬凍死,屍橫遍野。俄軍乘機截殺進擊,聯軍潰不成軍,僅剩下“兩萬個餓壞凍傷的幽靈。”
1815年6月17日,拿破侖軍同英國將軍威靈頓率領的同盟國聯軍在比利時滑鐵盧遭遇,揭開了一場驚心動魄的戰役。拿破侖原計劃第二天早晨發起攻擊,中午結束戰鬥。可是,天氣在“搗蛋”,夜間,風狂雷鳴,暴雨傾盆,遍地水窪,泥漿滿地,“輜重車的輪子淹沒了一半,馬肚帶上也滴著泥漿”。早晨雨勢已減,依然是細雨不停。拿破侖不得不把總攻時間延遲到上午11時30分。雙方軍隊在交戰中,人喊馬叫,殺聲震天,由於法軍居下,聯軍占小山高處,法軍步兵前進困難,炮車陷入爛泥裏,威力難以施展。由於進攻時間推遲了5個多小時,原來聯軍正處於十分危急的關頭,威靈頓的普魯士援軍趕到戰場,使戰場形勢急轉直下,法軍潰敗。
1916年5月,德國人在法國香檳地區利用穩定的東北風進行毒氣攻擊,毒氣從施放地點順風擴散了25千米,使法國人遭到了很大的損失。4天以後,德軍又進行了一次毒氣攻擊,由於風向突變,自己反而吃了虧。
1940年,英、法和比利時三國33萬軍隊被德軍圍困,英國巧妙地利用多佛爾海峽兩天的濃霧,動員國內一切船隻,從敦刻爾克全部安然撤到英國。
1941年6月,德國法西斯突然向當時的蘇聯發動閃電戰,企圖在冬季前攻陷莫斯科。這一年天冷得早,由於德軍沒有準備冬衣和厚靴襪等,士兵嚴重凍傷。連汽油也凍了,使坦克裝甲部隊失去威力。而紅軍利用了冬季有利條件,對德寇發動全線反擊,使德軍損失百萬兵力。
1941年12月8日,日本海軍偷襲珍珠港。日本氣象人員預報11月下旬到12月上旬,北太平洋上天氣晴好。於是日本軍艦從日本到夏威夷群島要向東航行12天,選擇了冬季中風大浪急的北航線,以免美軍偵察機發現,估計美機不會到那裏巡邏。日本艦隊從11月26日啟航,途中遇到好天氣,加快了航程。12月8日,突擊艦隊到達珍珠港以北200海裏處。突然,日本的350架飛機分兩批出擊,在2小時內投下炸彈、魚雷600多枚,使美國太平洋艦隊遭到巨大的損失。