大气中一切风云变幻,晴雨交替,冷暖变化,以及雷、雾、冰、雪等天气,都和气压有不解之缘。气象广播中就常常提到高气压和低气压这些词儿。在副热带高气压控制下,天气晴热,人们汗流浃背。在寒潮爆发,冷高气压到来时,则天气晴冷,朔风刺骨,江河结冰。低气压过境时,既是阴雨,又刮大风。
气象台怎么知道高气压和低气压的分布状况呢?这就要靠等压线来帮忙了。
等压线是把气压相等的各点连接起来的线条。在地面天气图上,把各地观测到的气压,通常每隔2.5百帕画一条,就像地形图上标示的地形等高线。在等压线闭合且中心气压高于周围的地区,就是高气压控制的地方;中心气压低于四周,则是低气压所在地。这好像闭合的地形等高线的高度值,内高外低是高山,内低外高是低谷。等压线的密集程度称为气压梯度,这又好像地形等高线的密集程度反映地势坡度的大小一样。气压梯度愈大,那里吹的风也愈大。在台风区内气压梯度大得不得了,我们可以看见等压线围绕着台风中心一圈又一圈密密麻麻紧挨着,难怪那里刮的是12级以上的大风哩!等压线稀疏的地方,风吹起来懒散无力。通常高气压内等压线稀疏,空气下沉,因此,风微日暖,天气晴朗;低气压内等压线较密集,空气上升,因此,天气阴雨,大风不止。气象台就是从变化无穷的等压线分布状况中窥见大气活动的状态,弄清天气变化的前因后果和来龙去脉,掌握它们的变化规律,从而作出天气预报。
这里还得说一说,天气图上绘制的等压线都是表示海平面上的等压线。因为各地的地势有高有低,高山上的空气柱比平地上的空气柱短,空气少,重量轻,气压当然比平地低,所以相互间没有直接比较价值。要比较各地气压的高低,必须在同一个水平面上才有意义。这正像比较两人的个子高矮,脚底要踏在同一平地上。因此,气象台把各地观测到的气压必须先换算成海平面气压,然后再进行比较。
等压线通常反映了地面天气图上的气压分布,而反映空间气压分布则采用另一种天气图——高空等压面图。等压面是由许多空间气压相等的点组成的曲面,它像起伏不平的地势,只不过起伏的程度要比实际地势起伏的程度小得多。地球上地势高低相差可达几千米,而空间等压面的起伏不过几十米到几百米。地势起伏用等高线的分布来表示,高空等压面图上也同样画着等高线。同一条等高线经过的地方,其海拔高度都相等。等高线闭合的高值区就是等压面向上隆起的地方,它相当于与等压面相交的水平面上高气压的区域,而等压面向下凹陷的地区则相当于交截水平面上低气压的区域。等高线密集的地方表示等压面的坡度很大,相当于交截水平面上等压线密集的地区,那里的风也就吹得很猛。等高线稀稀拉拉的地方,则说明等压面的坡度很平缓,相当于交截水平面上等压线稀疏的区域,那里的风力很微弱。
天气变化是在空间大气中进行的。气象台要掌握它,预测它,就不但要了解地面气压的分布和演变,而且还要弄清气压的空间分布形势及其演变规律。因此,除了绘制地面天气图以外,还要绘制和分析高空各种不同层次的等压面天气图,通常有850、700、500、300、200百帕等等压面天气图。只有高空与地面结合起来,才能全面、深入地摸清天气变化的规律,更准确地做出天气预报来。