天气和气候都是大气科学的一部分,但它们涉及的时间尺度不同。天气是指大气在某一特定时间点的状态(今天下雨了),而气候则是指大气在较长时间内的一般表现(3月份的降雨量通常在4英寸或4英寸以上).
尽管天气和气候有差异,但它们经常被当作一对来提及。事实上,根据该杂志的一项研究,35%的美国人认为这两个词的意思几乎是一样的风险分析它探索了人们对全球气候变化的看法。
让我们仔细看看天气和气候:它们是如何相互联系的,它们有什么不同,以及为什么这种不同很重要。
什么是天气?
天气告诉我们大气在这一时刻的表现,也告诉我们它在不久的将来——在接下来的几小时、几天、几周——将会如何表现。它与事件、地点和时间有关。
天气是由许多因素组成的,包括湿度、云量、风速和风向、气温和气压等等。
天气的另一个特点是它经常变化。这是因为暖锋、冷锋、高压、低压和其他天气系统不断地来来去去,在经过一个地区时暂时改变了该地区的大气。
如何研究天气
![气象学家从山顶气象站收集数据。](http://www.cellsaddle.com/thmb/ImTD4BmIV_MABhtvQ20AqkdX0AE=/2121x1414/filters:no_upscale():max_bytes(150000):strip_icc()/GettyImages-77993983-8c2eb44680ee4380b1bd30bd8200597b.jpg)
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为了研究门外发生的天气,气象学家使用温度计和雨量计等仪器进行直接或“就地”观测。每一天,超过2.1亿次气象观测都在美国加工
为了“了解”一个州、一个地区或第二天发生了什么,气象学家使用遥感仪器,如天气雷达和卫星,这让他们可以从很远的距离收集数据。
当涉及到研究可能是几天后的天气,或者甚至可能还没有形成的天气时,科学家使用天气模型——模拟可能的天气情景,这种情景可能基于当前存在的天气条件形成。
在国家一级,国家海洋和大气管理局(NOAA)是负责监测和预测天气和气候变化的机构。国家海洋和大气管理局下属的国家气象局为公众提供有关美国、其属地及其周围水体的天气预报和警告。
在全球范围内,世界气象组织是联合国的一个机构,领导着国际天气、气候和水文(水如何影响地球表面)团体。它监督的任务包括选择飓风名称和认证新的天气相关世界纪录。
什么是气候?
气候是指大气的习惯行为,是基于观察到的天气条件,跨越时间跨度,如月、季和年。
构成天气的相同成分也构成了气候,只是气候观察的是这些条件在几十年或更长时间内的平均值。长期天气模式(例如,El Niño, La Niña)和极端天气事件(创纪录的高温)也属于气候的范畴。
什么是“气候常态”?
气候正常值是一个30年的天气观测平均值。科学家们用正常值作为标准来确定某个特定地点的典型情况。气候正常值每十年末更新一次。2021年,1981-2010年的气候常态被1991-2020年的气候常态所取代。
气候类型
地球上的每个地方都有一种气候类型——一种表示全年通常经历的平均天气状况的标签。例如,如果一个地区全年高温,它可能是热带气候。如果它很少下雨,它可能是沙漠气候。根据Köppen-Geiger气候分类系统,存在30种独特的气候类型。五种主要类型是:
- 热带
- 干/干旱
- 温带
- 冷
- 极地
什么是全球气候?
地球有一个全球性的气候,或者是整个地球表面的温度、降水等的总体情况。例如,地球20世纪(1901-2020年)的平均陆地和海洋表面温度为华氏57度.虽然全球气候可能不如当地或区域气候对个人有用,但科学家们用它来监测大范围气候的变化,并衡量这个星球对它所维持的生命来说有多“宜居”。
如何研究气候
![显示全球平均云量的气候地图。](http://www.cellsaddle.com/thmb/tyWhybBOYfWjy-M6HAyKSdVh9IM=/2389x1255/filters:no_upscale():max_bytes(150000):strip_icc()/GettyImages-ST001244-458824c7cc484f64b2b31a4129a76daa.jpg)
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在某种程度上,气候学家可以被认为是天气史学家。就像真正的历史学家通过挖掘文物来研究古代一样,气候科学家通过从树木、珊瑚礁和冰盖收集记录生物体生长条件的样本,获得了关于地球过去气候的线索。例如,树的年轮从普罗米修斯树——人类已知的最古老的生物之一,提供了多雨、干燥甚至野火条件的快照近5000年前.
气候学家通过观察每月和每年的天气观测来研究当前的气候,以寻找可能表明气候偏离正常的趋势。和气象学家一样,他们在调查未来可能的气候情景时也依赖模型模拟;可能导致的情况,如果速率温室气体排放从现在到2100年,降低、稳定或保持在目前的水平。
美国国家海洋和大气管理局还领导着国家层面的气候监测和预测。它的气候预测中心发布气候展望(相对于该地区的正常天气状况的预测),还监测和预测气候模式的发生、强度和持续时间,包括El Niño、Madden-Julian涛动和其他气候模式。NOAA的国家环境信息中心beplay体育官网电脑储存了超过37拍字节的天气和气候数据.它还发布气候状况报告——每月和每年的总结,概述全球和国家范围内与气候有关的事件。
天气和气候是如何联系在一起的?
虽然天气和气候是不同的,理解这些差异很重要,但理解两者是如何交织在一起的也同样重要。
为了说明它们的关系,考虑以下表达:只见树木,不见森林.把天气想象成树木,或者是一些细微的细节,这些细节往往会分散我们对大图景的注意力,大图景就是气候,或者是我们类比中的森林。
换句话说,单个的天气观测积累了数周、数月、数年甚至数十年的时间,形成了一个地区的气候。反过来,气候,可冷可暖自然驱动因素(如太阳能量输出的变化)和人类驱动因素(如温室气体排放的增加)也会自上而下地影响天气。其中一个例子就是全球变暖。我们的2.2 -degree-f-hotter大气已经引发了极端天气事件的增多比如飓风、热浪、干旱和洪水。
关于天气和气候的关系,还有一些重要的事情需要记住:不是每一个炎热的日子都可以归因于全球变暖,也不是每一个寒冷的日子都可以作为没有气候危机的证据。对气候(和天气)有一个坚实的了解是不做这些假设的关键。