气象监测站点摄像头实况画面_气象监测仪

1.年国家地质灾害气象预警服务

2.全国避烤地图 6月28日哪些城市温度比较高

3.天气的观察是什么？

4.全国避免烘焙地图6月28日哪些城市气温较高？

5.气象是如何预报的？

我国古代神话中有千里眼和顺风耳的故事。而雷达就是科学的千里眼。雷达是一种无线电装置，其英文名称是RADAR（即Radio Detecting and Ranging的缩写），是无线电探测和定位的意思。早期的雷达主要用于军事目的。现在已广泛用于航空、航海、气象、科学研究等各个方面。用来观云测雨的雷达，就是天气雷达，已成为气象部门监测天气实况和预报未来天气的有力工具。

专门用于大气探测的雷达，属于主动式微波大气遥感设备。与无线电探空仪配套使用的高空风测风雷达，只是一种对位移气球定位的专门设备，一般不算作此类雷达。气象雷达是用于警戒和预报中、小尺度天气系统（如台风和暴雨云系）的主要探测工其之一。

气象雷达通过方向性很强的天线向空间发射脉冲无线电波，它在传播过程中和大气发生各种相互作用。如大气中水汽凝结物（云、雾和降水）对雷达发射波的散射和吸收；非球形粒子对圆极化波散射产生的退极化作用，无线电波的空气折射率不均匀结构和闪电放电形成的电离介质对入射波的散射，稳定层结大气对入射波的部分反射；以及散射体积内散射目标的运动对入射波产生的多普勒效应等。

气象雷达回波不仅可以确定探测目标的空间位置、形状、尺度、移动和发展变化等宏观特性，还可以根据回波信号的振幅、相位、频率和偏振度等确定目标物的各种物理特性，例如云中含水量、降水强度、风场、铅直气流速度、大气湍流、降水粒子谱、云和降水粒子相态以及闪电等。此外，还可利用对流层大气温度和湿度随高度的变化而引起的折射率随高度变化的规律，由探测得到的对流层中温度和湿度的铅直分布求出折射率的铅直梯度，并通过分析无线电波传播的条件，预报雷达的探测距离，也可根据雷达探测距离的异常现象（如超折射现象）推断大气温度和湿度的层结。

雷达定位的基本原理并不复杂。雷达定向地发射出电磁波（称为发射波），发射波遇到目标物后，被散射波的一部分由雷达接收下来。雷达用极坐标扫描方式，记录下雷达所指向的方位，就确定了目标物相对于雷达的方位。有了距离和方位，目标物这个点就定下来了。云雨是一种特殊的目标物。云雨中的云滴、雨滴、雪晶、冰粒等降水粒子能够散射雷达波，当它们散射回来的能量足够大时，雷达就能识别出来，而在雷达荧光屏上显示出云雨的彩色图像，这就更为直观和定量。训练有素的雷达工作人员根据这些图像，判断这个云雨目标物的性质，是降雨还是降雹，是否伴有雷电大风，未来移向何处，是加强还是减弱等。

多普勒天气雷达是利用多普勒效应工作的。不知你是否有过这种体验，当你位于火车站台上，远处有一列火车向着你驶来时，你听到火车的鸣笛声会变得越来越尖锐；当这辆列车经过你面前又逐渐远去时，火车鸣笛声会变得越来越低沉。这是由于声源对于你有相对运动，你感受到的声源频率有所改变了。这就是多普勒效应。多普勒天气雷达在探测云雨时，云滴等降水粒子相对于雷达也有运动，这个运动在雷达所指的经向上有个分量，这个分量是朝向雷达或者背离雷达的，由于多普勒效应降水粒子散射回来的雷达波（称为回波）的频率比发射雷达波有所偏离。多普勒雷达能测量到这个频率偏移，通过这个频率偏移来了解云中降水粒子的运动情况，从中提取丰富的气象信息。因而具有多普勒功能的天气雷达，对于监测雷雨大风、冰雹大风、龙卷、下击暴流、低层风切变等强对流天气更为有利。多普勒天气雷达在定量测量降水量方面，也具有更先进的功能，还能增强我们对暴雨的监测能力。

年国家地质灾害气象预警服务

得到信息：信息的集有多个途径，包括地面人工观测发报、自动观测、气象卫星、雷达观测、探空气球观测等；中国气象局收集这些气象资料，通过高性能计算机处理，分析，然后通过卫星下发各类气象资料、数值预报产品等；各气象站有卫星接收设备，接收气象资料。

预报制作：具体的预报是预报员根据当地气象要素、气候特点、地理地形、各类气象实况资料构成的天气图、雷达图、卫星云图、风廓线资料等以及数值预报、经验预报、统计预报、预报指标等综合分析得出，是一项复杂的系统性工程，不是几句话能说清楚地。

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5.8.1 技术准备

5.8.1.1 工作情况

2008 年度国家级地质灾害气象预警预报服务在 5 月 1 日至 9 月 30 日开展，每日一次。由于汶川地震和台风活动以及强降雨影响，2008 年加强并延续了预警预报值班。5月 13 日以后针对地震灾区加密了预报频次，由每日 1 次增加为 2 ～ 3 次，增加了 60 次。预警预报期也从 9 月 30 日延续到 10 月 4 日( 台风“海高斯”登陆) ，11 月 5 日又增加了 1次，增加了 6 天。

2008 年预警预报值班共 159 天，制作预警预报产品 213 份。在中央电视台发布地质灾害预警预报信息 94 次( 其中 4 级 93 次，5 级 1 次) ，在中央人民广播电台发布 94 次，在中国地质环境信息网上发布 176 次( 3 级以上) ，在国土部网上发布 94 次。

由于汶川地震区山坡岩土体更加松散破碎、余震不断、强降雨天气频繁出现的情况，加强了地质灾害预警预报工作。主要是加密了预报频次，适度提高了地质灾害预报等级。制作地质灾害预警预报产品的频次从每日 1 次增加到每日 3 次，分别在中央电视台早晨 7 点、中午 12 点和晚上 7 点 30 分气象节目发布，并在中央电视台多个频道、中央人民广播电台随气象节目一起滚动播出，同时在中国地质环境信息网上实时发布。警示当地居民和抢险救灾人员注意防范地震余震和降雨引发的滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害; 警示临时居住帐篷和救灾场所的百姓要避开山体斜坡、河流沟口等易发地质灾害的部位，提醒沿山路行驶的车辆和行人要注意山体滑坡、崩塌落石和泥石流。

适当增加地质灾害气象预警预报的频次的工作流程为: 国家气象中心提出，经与中国地质环境监测院会商后联合发布。西太平洋洋面生成( 强) 热带风暴后，若预测可能影响中国大陆，国家气象中心提前告知中国地质环境监测院，以便针对东南沿海的地质灾害气象预警预报做好前期准备工作。

5.8.1.2 预警产品计算

( 1) 集成了两代预警模型

为了便于新旧预警模型并行使用、相互校验，提高预警预报计算结果的精确性，新的预警预报系统软件中将第一代预警模型( 临界雨量模型) 、第二代预警模型( 显式统计预警模型) 集成在同一系统中( 图 5.35) 。

第一代预警模型( 临界雨量模型) : 基于雨量站点的地质灾害预报，预警计算在雨量站点上完成，在雨量站点上生成不同等级的预警等级点。

第二代预警模型( 显式统计预警模型) : 以剖分的网格( 10km ×10km) 为单位，在每个预警网格上计算预警产品值。

图 5.35 两代预警模型集成使用

( 2) 可用分步式计算与一站式计算两种计算方式

分布式计算主要是分为: 气象数据自动导入-预报产品计算两步进行，便于预警产品计算之前先完成下载雨量、数据导入、数据分布查看等操作( 图 5.36) 。一站式计算: 将数据导入、产品计算从头到尾一步完成，便于日常预警值班的方便快捷。

图 5.36 分步式计算与一站式计算两种计算方式

5.8.1.3 数据管理

( 1) 雨量数据自动下载

当气象部门将前期实况雨量和次日的预报雨量上传到 FTP 地址上后，无论是一站式计算，还是分布式计算方式，预报员使用预警软件时第一步就是直接从 FTP 上下载数据，下载完毕后自动提示，并直接导入软件系统参加计算。

中国地质灾害区域预警方法与应用

( 2) 数据自动备份

根据日常工作需求，软件实现在计算完成后，完成原始雨量数据的自动备份、预警产品结果的自动备份( 图 5.37) 。

图 5.37 数据自动备份

原始雨量数据备份到目录“D: \2008rain\0701\”

Copy ftp: / /129.179.10.68 / c-cma / a-forecast /0701 / 整个文件夹。

预警产品结果数据备份到目录“D: \2008results\0701\”

Copy “data \ publish \ ”下的 3 个文件:

gt080701.doc; gt080701.txt; 080701.bmp; 080701.jpg;

Copy “data \ result \ ”下的 3 个文件 080701.w l; 080701.w p;

Copy “data \ station \080701.w t”

5.8.1.4 数据查询

数据查询功能中，除地质背景环境条件查询( 图 5.38，首先在图层管理栏内打开要查询的地质环境条件数据，然后使用“查看属性”来查看相应的地质环境条件) 外，本次软件改进中主要增加了较强大的雨量数据的查询功能。

雨量查询功能主要是基于雨量站点的原始查询、统计查询以及数据导出等功能。通过右键点击“站点查询”，即可得到各雨量站点的信息，主要包括: 实况雨量、累计雨量、14 时雨量、条件查询 4 个选项卡。

图 5.38 地质背景环境条件查询

实况雨量: 查询结果是所选雨量站点的逐日 24h 雨量值( 图 5.39) 。累计雨量查询结果是所选雨量站点的逐日累计雨量，系统设计为累计 7d 的雨量。

图 5.39 雨量查询窗口

14 时雨量: 查询结果是当前日期 8 时至 14 时的 6h 实况雨量、经过计算得到的当前日期 14 时至昨日 14 时的实况雨量。

条件查询: 主要是一些较复杂的定制查询功能和查询结果导出功能。可以通过选择站号、站名、起始日期、终止日期，进行不同时间段各个雨量站点的累计雨量查询( 图5.40) 。

图 5.40 条件查询

5.8.1.5 预警产品修正

地质灾害预警预报产品自动完成后，预报员可根据经验或会商结果对预警产品进行修正。关于预警产品修正依据方面，增加了分省易发区图; 产品背景数据补充县界、县名以及地貌简图。

( 1) 增加了分省( 区、市) 易发区图( 图 5.41)

图 5.41 分省( 区、市) 易发区图

( 2) 修正了产品背景数据( 图 5.42，图 5.43)

图 5.42 中国地貌底图

图 5.43 预警区县界县名

5.8.1.6 软件界面与显示

软件界面作了进一步的完善; 图层显示标准化等，如不同雨量用不同的颜色大小进行标记; 不同预警等级的颜色也给出相应的颜色显示标准。

( 1) 软件界面

从每日预警值班的角度，进一步完善和简化了预警软件界面，图层控制管理窗口使用更加清晰方便( 图 5.44) 。

图 5.44 完善后的软件界面

( 2) 图层显示标准化

不同雨量用不同的颜色大小进行标记。关于当日 8 点、14 点雨量显示的相关约定根据雨量大小( 子图号均为 34) ( 图 5.45) :

图 5.45 8 点实况雨量显示标准化

≥250mm: 深红色( 253) ，RGB 为 151 31 23; 子图宽度和高度均为 60;

100 ～ 250mm: 粉红色( 183) ，RG B 为 255 0 191; 子图宽度和高度均为 50;

50 ～ 100mm: 蓝色( 5) ，RG B 为 0 0 255; 子图宽度和高度均为 40;

25 ～ 50mm: 浅蓝色( 19) ，RG B 为 135 135 255; 子图宽度和高度均为 30;

10 ～ 25mm: 绿色( 90) ，RG B 为 0 175 0; 子图宽度和高度均为 20;

＜ 10mm: 浅绿色( 7) ，RG B 为 0 255 0; 子图宽度和高度均为 10。

( 3) 预警等级颜色标准化

( RGB，图 5.46)

图 5.46 预警等级颜色标准化

5.8.1.7 矢量化网上发布

将发布的预警产品格式改为矢量化格式，从而实现预警产品查询的方便快捷和精确定位( 可直接查询到县级行政区域) ( 图 5.47) 。根据需要可实现雨量数据的实时显示与查询; 同时，能够满足每日多次预警产品的发布需求。

图 5.47 改进的矢量化网上发布及放大后效果

5.8.2 5 级地质灾害警报区

2008 年汛期，共发布了 1 次 5 级预警预报信息。我们对这次预报的地质灾害发生情况进行了调查。

5.8.2.1 5 级地质灾害预警预报情况

2008 年 7 月 20 日下午，中国地质环境监测院收到中国气象局的天气预报: 未来 24 小时( 7 月 20 日 20: 00 ～7 月 21 日 20: 00) 甘肃南部、四川中部和北部、陕西西南局部、宁夏南部局部等地震影响区，以及吉林东南部、辽宁东部有暴雨( 50mm) 。其中甘肃南部局部、四川中部局部和北部局部，以及吉林东南局部有大暴雨( 100mm) 。

针对气象局降雨预报和预测暴雨地区的地质环境条件，经过与被预警区省级地质灾害预警预报技术单位和气象局会商，我们发布了如下预警预报信息: 今日 20: 00 至明日 20:00，甘肃南部、四川中部和北部、陕西西南局部、宁夏南部局部等地震影响区，以及吉林东南部、辽宁东部局部发生地质灾害可能性较大( 3 级) 。其中，甘肃南部局部、四川中部局部和北部局部等地震重灾区发生地质灾害可能性大或很大( 4 ～5 级) ( 图 5.48) 。

图 5.48 7 月 20 日降雨预报等值线和地质灾害气象预警预报区域

5.8.2.2 地质灾害发生情况与地质环境条件

根据四川、甘肃国土厅地质环境处获得反馈信息，7 月 20 日晚至 7 月 22 日期间，四川省东南部发生较大地质灾害 47 处; 甘肃省南部发生较大地质灾害 8 处。

四川省 7 月 20 ～22 日发生的地质灾害主要分布在四川省东部和中南部。在地质环境分区上分别属于盆地东华蓥山平行岭谷地质环境区和峨眉山高中山地质环境区。

盆地东华蓥山平行岭谷地质环境区: 以剥蚀构造地形为主，背斜成山向斜成谷，山高谷深，岭谷相间，山岭海拔 700 ～1700m，间以石灰岩槽状谷地或山间小盆地，山间盆地一般海拔 300 ～500m，相对高差 100m 左右。地形坡度 30° ～35°，背斜山地区较陡。侏罗系分布最广( 达 80%以上) 。地层岩性为泥岩、砂质泥岩、岩屑长石砂岩、粉砂岩不等厚互层组成软硬相间的岩体主要组合。构造呈北东—北北东走向，由一系列平行的狭长不对称箱状背斜组成，断裂少见。区域地壳属间歇性面状抬升，地壳活动较强。区域最大地震震级为 5.75 级，地震基本烈度为Ⅵ-Ⅶ。

峨眉山高中山地质环境区: 以高中山地貌为主，地势由北向南渐增，海拔 1000 ～3700m，切割深度 500 ～1000m，地形坡度15° ～40°，山坡上缓下陡，山顶圆缓，沟谷狭窄。地层包括下古生界的碳酸盐岩、变质岩，以及中生界的砂岩、泥岩和火山喷发的玄武岩等。软硬相间的岩体组合，类型较多，岩层较破碎。构造以南北向的褶皱、断裂为主，兼有北东向、北西向断裂切割，地层错落，岩层破碎，地壳活动较强，地震烈度为Ⅷ度。滑坡、崩塌、泥石流较发育。

甘肃省发生的地质灾害主要分布在陇南山地。该地区属西秦岭山地，地势西高东低，海拔 2500 ～4500m，地形强烈切割，水文网发育，相对高差 1000 ～2000m，属中高山地形。岩土体类型以变质岩岩组、碳酸盐岩岩组为主，碎屑岩类和黄土零星分布。年平均降雨量一般为600mm，7 ～ 9 月 3 个月降雨量占全年的 65% ，多暴雨。植被覆盖率达 30% ～ 46% 。属于滑坡、泥石流中等-高-极高发育地区。

5.8.2.3 预警预报效果分析

7 月 20 日对甘肃南部局部、四川中部局部和北部局部等地震重灾区发布了 4 ～ 5 级的地质灾害预警预报。7 月 21 ～22 日，地质灾害大量发生，实际发生区在四川东南部和甘肃南部。甘肃南部和中部局部的预报是准确的，四川北部没有报准的原因是实际降雨发生了偏移。20 日预报的暴雨中心是南部局部、四川中部局部和北部局部等地震重灾区，而实际暴雨中心却落在了四川东南部和甘肃南部以及陕西西南部( 图 5.49) 。

5.8.3 2008 年预警预报效果分析

本章选取 2008 年 7 月和 8 月的预报情况进行分析。

5.8.3.1 成功预报情况分析

实际计算时，如果当日仅有 1 个预报区，则按 1 个区计算; 如果有多个预报区，则按实际预报区个数计算，3 级、4 级和 5 级区共同参与计算。用第 3 章 3.7 节建立的计算公式，计算出 2008 年 7，8 月预报准确率( 表 5.11) 。

图 5.49 7 月 21 日预报降雨、实际降雨与地质灾害点分布对比

表 5.11 2008 年 7，8 月预报准确率

表 5.11 列出 7 月共发布 93 个预报区，有 30 个准确预报区，平均预报准确率为32.26% 。8 月共发布 64 个预报区，有 14 个准确预报区，平均预报准确率为 21.88% 。每日预报准确率的变化从 0 ～100%均有，显示地质灾害发生的准确情况具有一定的随机性，同时与降雨量的情况有一定的关系，是一个复杂的过程，造成预报准确率较低。遇到大范围强降雨出现时，预报准确率会有所提高。

5.8.3.2 空报情况分析

实际计算时，如果当日仅有 1 个空报区，则按 1 个区计算; 如果有多个空报区，则按实际个数计算，、四级和五级区共同参与计算。空报率和准确率之和为 1。用第 3 章 3.7建立的计算公式，计算出 2008 年 7，8 月空报率( 表 5.12) 。

表 5.12 2008 年 7，8 月空报率

根据表 5.12 空报率的计算结果，7 月的平均空报率为 67.74%，8 月的平均空报率为78.12% ，空报率较大，主要是因为预报降雨与实际降雨偏差较大所致。

表 5.13 2008 年 7，8 月漏报率

2008 年 7 月 20 日预报降雨和实际降雨情况可以看出，两个预报 100mm 的地区，其中一个降雨量不到10mm，另一个区中最大降雨量仅为40mm，降雨中心完全偏离预报区域，且降雨中心最大降雨量为 73mm，与预报 100mm 相差 27mm( 图 5.50) 。

图 5.50 7 月 20 日预报雨量与实际雨量对比图

5.8.3.3 漏报情况分析

用第 3 章 3.7 建立的计算公式，计算出 2008 年 7，8 月漏报率( 表 5.13) 。

根据表 5.13 显示的计算结果，7 月的平均漏报率为 66.87% ，8 月的平均漏报率为86.54% ，漏报率较大，主要是因为地质灾害预报是针对比较大的云团或台风等强对流天气引起的地质灾害的预报准确率较高，而对于局地暴雨等天气情况引发的地质灾害预测较低。

5.8.4 暴雨日数与地质灾害

将汛期( 5 ～9 月) 全国暴雨日数与地质灾害点分布叠加( 图 5.51) 。

显示暴雨日数较大的地区集中分布在广东南部、广西南部、湖北东部等地。图 5.52 暴雨日数分段与单位面积地质灾害点统计，灾害点密度较大的区域集中在暴雨日数在 3 ～5 日之间，而在暴雨日数 ＞10 日的区域地质灾害点密度并不是最大的，即总体上，暴雨日数分布与地质灾害点密度分布对应关系不好。

图 5.51 2008 年 5 ～9 月全国暴雨日数与地质灾害点分布( 台湾省专题资料暂缺)

图 5.52 2008 年 5 ～9 月全国暴雨日数分段与单位面积地质灾害点统计

5.8.5 强降水过程引发地质灾害分析

2008 年汛期( 5 ～ 9 月) 全国共有 8 次强降水过程，在地质灾害多发区引发了大量的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。

( 1) 2008 年 5 月 25 ～31 日强降水过程

2008 年 5 月 25 ～ 31 日，华南大部，特别是广西、贵州、广东局部发生一次强降水过程，过程降水量达 50 ～200mm。在全国多个省份引发了 365 处重大地质灾害。其中: 湖南 206处，广西 32 处，贵州 17 处等( 图 5.53) 。

图 5.53 2008 年 5 月 25 ～31 日强降水过程与地质灾害点分布( 台湾省专题资料暂缺)

从图5.54降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，过程降水量在50～200mm范围内，地质灾害点密度均较大，特别是过程降水量大于200mm的区域，主要分布在广西东北部、广东中北局部地区，地质灾害点分布更为集中，密度达7.4处/100km2;过程降水量为150～200mm的区域，覆盖了贵州、广西两省(区)交界地区，密度也较大，达2.8处/100km2。从全国统计来看，5月25～31日88.8%的地质灾害点位于累积雨量50～100mm范围内，全国地质灾害点主要是由本次强降水过程引发的。

图5.54 2008年5月25～31日降水量分段与单位面积地质灾害点统计

(2)2008年6月6～19日强降水过程

2008年6月6～19日，在我国的华南大部，特别是广东、广西、江西等地持续出现强降水过程，过程降水量达200～800mm。全国多个省份596处灾害点。其中:江西147处，广西126处，湖南88处，广东55处，浙江33处，云南23处等(图5.55)。

图5.55 2008年6月6日～19日强降水过程与地质灾害点分布(台湾省专题资料暂缺)

从图5.56降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，过程降水量在200～800mm范围内，地质灾害点分布最多，占全国灾害点总数的70.5%。过程降水量大于800mm的区域，主要分布在广东的东南局部，为地质灾害不易发地区，没有灾害点出现;过程降水量400～800mm的区域基本覆盖了广东、广西、江西、浙江、安徽等省(区)的山地(地质灾害高发区)，地质灾害分布最为广泛，地质灾害点密度为4.6～6.4处/100km2;过程降水量200～400mm的区域覆盖了云南、重庆、湖南等地，地质灾害分布广泛，灾害点密度为6.4处/100km2。可见，本次大范围地质灾害的发生主要受到此次强降水过程的控制。

图5.56 2008年6月6～19日降水量分段与单位面积地质灾害点统计

(3)2008年7月6～10日强降水过程

2008年7月6～10日，华南大部、贵州东部、江南中西部、江汉东部、江淮西部、黄淮中东部、吉林北部等地出现了贯穿南北的强降水过程，全国多个省份共76处重大灾害点，其中:广东13处，湖北13处，安徽9处，广西2处等。

从图5.57降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，随着过程降水量增大，地质灾害点密度明显呈现增多趋势，特别是过程降水量介于100～300mm的区域，地质灾害分布点密度为0.8处/100km2;过程降水量大于300mm的区域，主要分布在广东的东南局部，为地质灾害不易发地区，没有灾害点出现;过程降水量在0～100mm范围内，也有大量灾害点分布。可见，此次强降水过程分布广泛，除降水中心灾害点个数较多外，在其他降水范围内仍有很多灾害点分布。

图5.57 2008年7月6～10日降水量分段与单位面积地质灾害点统计

(4)2008年7月20～24日强降水过程

2008年7月20～24日，四川盆地、黄淮、江淮等地普降暴雨到大暴雨，过程雨量50～200mm。在多处引发了大量地质灾害，其中四川50处，湖北29处，湖南26处，陕西7处，重庆6处，贵州6处等。

从图5.58降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，灾害点密度最大的区域过程降水量主要介于100～150mm之间，主要分布在四川、湖北、湖南等地质灾害多发区，而在过程降水量更大(＞200mm)的区域，灾害点密度反倒相对较小，主要是因为这部分区域主要位于山东、河南、湖北等省份的地质灾害低易发区。可见山区或者说地质灾害多发区的灾害发生，主要受到强降水过程的控制，也即只有强降水过程落在地质灾害多发区时，地质灾害才会大量发生。

(5)2008年7月31日至8月2日强降水过程

2008年7月31日至8月2日，安徽、江苏局地出现强降水过程，累计降雨量50～200mm，局地250～530mm。最大降雨中心位于安徽的东北局部(＞300mm)，无灾害点发生;次级降雨中心位于安徽南部，为灾害多发区，引发灾害10处。

图5.58 2008年7月20～24日降水量分段与单位面积地质灾害点统计

从图5.59降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，也反映了这一特点，灾害点主要分布在过程降水量100～300mm的区域。在10～100mm覆盖的其他区域，有一些灾害点零星分布。

图5.59 2008年7月31日至8月2日降水量分段与单位面积地质灾害点统计

(6)2008年8月13～17日强降水过程

2008年8月13～17日，长江中上游、江淮地区等地大部分地区出现大到暴雨、局部大暴雨，降雨量普遍在50mm以上，湖北南部和东部、湖南西北部、河南东南部、安徽西部等地有100～200mm，部分地区超过200mm。在湖北、湖南、重庆等地引发大量灾害。其中湖南27处，湖北14处，四川12处，贵州6处，陕西3处，重庆2处。

从图5.60降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，灾害点密度最大的区域主要集中落于降水量大于200mm的区域，因为该区域位于湖南西北局部地区，降水强度的大幅度集中［24h降水量湖南桑植(164.4mm)、通道(113.4mm)、平江(108.0mm)破历史同期记录］，引发了大量的地质灾害。

(7)2008年8月28～29日强降水过程

2008年8月28～29日，湖北、安徽、重庆等地两天累计雨量一般有50～250mm。在湖北引发了7处，重庆引发了4处地质灾害。

从图5.61降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，灾害点主要集中分布在过程降水量大于50mm的区域，该区域主要位于湖北、湖南北部、重庆大部两日累积雨量基本都达到暴雨级别，降雨强度大，地质灾害频发。

图5.60 2008年8月13～17日降水量分段与单位面积地质灾害点统计

图5.61 2008年8月28～29日降水量分段与单位面积地质灾害点统计

(8)2008年9月22～27日强降水过程

2008年9月22～27日，四川省9个县(市)降了大暴雨;北川县连续5d出现暴雨;彭山和新都2个县(市)日降水量突破9月历史极值。地震灾区部分地方道路中断，山体滑坡和泥石流频发，重大灾害点达40处(图5.62)。地质灾害点密度最大区域位于100～200mm降水量区域，其次为50～100mm区域。

从图5.63降水量分段与单位面积灾害点个数统计来看，灾害点主要集中分布在过程降水量100～200mm的区域，主要位于四川西部南北延伸地带。

5.8.6 台风暴雨引发地质灾害分析

2008年汛期(5～9月)全国共有6次台风登陆我国大陆，带来了丰富强降水，对于崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的发生起到了一定的引发作用。

(1)热带风暴“风神”(6月25～29日)

6号热带风暴“风神”6月25日清晨在深圳登陆。受其影响，广东、福建、广西、江西、湖南等地降大到暴雨，在广东、江西、浙江、广西等省(区)引发了大量的崩塌、滑坡、泥石流地质灾害。

从不同降水量分段的灾害点密度来看，过程降水量在50～400mm之间时，灾害点分布较多，特别是100～200mm、300～400mm过程降水量时，灾害点密度分别达到了1.2处/100km2和1.6处/100km2。而降水量大于400mm的区域主要集中在广东东南沿海局部地区，灾害少发(图5.64)。本时段的地质灾害点主要是由于台风带来的集中降水引发的。

图5.62 2008年9月22～27日强降水过程与地质灾害点分布(台湾省专题资料暂缺)

图5.63 2008年9月22～27日降水量分段与单位面积地质灾害点统计

图5.64 热带风暴“风神”(6月25～29日)诱发灾害点分布统计

(2)热带风暴“海鸥”(7月19～20日)

7号热带风暴“海鸥”7月15日下午在菲律宾以东海面上生成。17日在台湾省宜兰县登陆，18日在福建省霞浦县再次登陆。受其影响，福建、广东、浙江、江西等地相继出现暴雨到大暴雨，在广东、福建两省引发了7处滑坡、崩塌、泥石流等小型灾害(图5.65)。

图5.65 热带风暴“海鸥”(7月19～20日)诱发灾害点分布统计

本次降水过程具有降水面积相对集中的特点，过程降水量大于50mm的区域面积较小，灾害点集中分布在过程降水量100～150mm的局部区域。

(3)热带风暴“凤凰”(7月28日至8月2日)

第8号热带风暴“凤凰”于7月25日下午在西北太平洋洋面上生成，28日早晨在台湾省花莲登陆，同日22时在福建省福清市再次登陆，登陆时为台风强度(中心附近风力12级)。受其影响，浙江东南部、福建中北部等地普降大到暴雨，部分地区大暴雨或特大暴雨;长江口、福建、浙江等地出现8～10级大风，局部达14级。在安徽、福建、广东、江西等省份引发了35处型地质灾害。

过程降水量大于300mm的区域主要集中在安徽东部与江苏交界地区，属地质灾害不易发区，无灾害点分布。而过程降水量在100～300mm的区域主要分布在福建、广东、安徽南部等地质灾害多发区，降水集中，地质背景环境条件脆弱，地质灾害大量发生(图5.66)。

图5.66 热带风暴“凤凰”(7月28日至8月2日)诱发灾害点分布统计

(4)强热带风暴“北冕”(8月7～9日)

强热带风暴“北冕”8月6日傍晚在广东省阳西县沿海登陆，登陆时中心附近最大风力有10级;并于7日下午在广西东兴市沿海再次登陆，登陆时中心附近最大风力有8级。受其影响，华南大部以及云南普降大到暴雨，局部降大暴雨或特大暴雨，过程最大降水量超过400mm。引发130处地质灾害，其中:四川50处，湖北29处，湖南26处，陕西7处，重庆6处，贵州6处等。

从过程降水量分段的灾害点密度来看，降水量大于200mm的区域分布在广西南部的局部区域，地质灾害低发。而降水量50～100mm的区域分布在云南东部、广西中部、广东中部等灾害多发区，灾害点密度达1.4处/100km2(图5.67)。

图5.67 强热带风暴“北冕”(8月7～9日)诱发灾害点分布统计

(5)强台风“森拉克”(9月14～16日)

强台风“森拉克”于9月14日凌晨在台湾省宜兰县沿海登陆，登陆时中心附近最大风力为15级(48m/s)。“森拉克”具有发展快、强度强，移动慢、路径异常，正面袭击台湾，影响台湾和东海时间长等特点，降水集中在福建东北沿海、浙江东南沿海局部，无典型的台风引发灾害报告(图5.68)。

图5.68 强台风“森拉克”(9月14～16日)诱发灾害点分布统计

(6)强台风“黑格比”(9月23～27日)

强台风“黑格比”于9月24日晨在广东省电白县沿海登陆，登陆时中心最大风力达到15级(48m/s)。“黑格比”带来的强降水过程与强热带风暴“北冕”相似，地质灾害点密度最大的区域过程降水量介于100～200mm之间，在广东、广西、云南等地引发了大量地质灾害(图5.69)。

图5.69 强台风“黑格比”(9月23～27日)诱发灾害点分布统计

5.8.7 第一代与第二代区域预警系统应用对比

以2007年7～8月和2008年7～8月空间预报准确率核算，前者约为40%，后者约为27%，但后者预警面积仅为前者的四分之一，大大减少了预警区域，等于减少了防灾相应成本。

用两套系统以2008年5月1～15日实际预警情况开展了对析(表5.14)。

表5.14 2008年汛期第一代与第二代区域预警系统应用对比

结论是，第二代预警系统在继承第一代系统临界雨量判别优势的基础上，突出反映了区域地质环境条件，在预警准确度、精细度等多个方面有较大改进。

天气的观察是什么？

实况：华北黄淮局地气温超过38℃ 成因：反气旋环流控制下辐射增温明显 趋势：高温将持续至28日前后 夏天到了，很多城市目前都开始慢慢升温，之前凉爽的天气一去不复返，大家可以看看最近的天气表，可以看见在7月，到底是哪些城市的气温会比较高，然后在旅行的时候尽量避开。

中央气象台预计，这次高温天气过程将持续到28日前后，主要集中在华北中南部到黄淮北部一带，即山东西部、河南北部、河北中南部和京津地区，每天高温区域不固定，强度大多在35℃至38℃。

实况：华北黄淮局地气温超过38℃

我国一般把日最高气温达到或超过35℃时称为高温，连续数天(3天以上)的高温天气过程称之为高温热浪(或称之为高温酷暑)。

据中央气象台监测数据显示，6月24日我国高温区域主要集中在北京、天津、河北东部和南部、山东北部、河南北部，以及内蒙古东部、吉林西部、辽宁西部等地，范围不算太大。以上区域最高气温普遍在35℃至37℃之间。其中，天津中南部、河北中部出现了38℃到39℃的高温天气。最高气温38.9℃，出现在天津城市气候监测站。

由于温度飙升较快，市民明显感觉到暑天的炎热。但与历史同期相比，还有不小的差距。上述地区历史同期最高气温极值都超过40℃，基本上都在41℃到42℃之间。

成因：反气旋环流控制下辐射增温明显

中央气象台首席预报员马学款表示，这次华北、黄淮地区高温过程的主要原因是辐射增温。

连日来，华北地区受反气旋环流控制，以晴好天气为主，太阳短波辐射增温比较明显。此外，华北、黄淮地区高空存在暖脊，同时也伴有一定程度的下沉气流。

而且，经过一整个冬季，北方下垫面地表状况不像南方那样潮湿，地表较为干燥的环境有利于气温在短时间内上升。

按理说，地球的热量源于太阳，距离太阳越近温度应该越高，但为什么近期北方的高温比南方的还要多?

马学款表示，其实华北、黄淮地区的高温有时从5月份就开始了。这个季节南方降水比较多，副高还没有北抬，冷暖空气的交汇也主要是在南方。季风爆发之后，副高边缘的水汽输送上来，刚好影响到南方地区。南方地区降雨过程多，云量也多，就不容易出现高温天气。而北方这一时期则以晴朗天气居多，降水少，冷空气势力也越来越弱。在冷空气活动间歇期，晴热天气就会相对多一些。

趋势：高温将持续至28日前后

中央气象台预计，这次高温天气过程将持续到28日前后，主要集中在华北中南部到黄淮北部一带，即山东西部、河南北部、河北中南部和京津地区，每天高温区域不固定，强度大多在35℃至38℃。

由于近年来高温热浪天气的频繁出现，高温带来的灾害日益严重，我国气象部门制定了高温预警信号，将高温预警分为**、橙色、红色。高温**预警信号一般指连续三天日最高气温将在35℃以上;高温橙色预警信号一般指24小时内最高气温将要升至37℃以上;高温红色预警信号一般指24小时内最高气温将要升到40℃以上。

高温对人们日常生活和健康以及国民经济各部门都有一定的影响。高温热浪使人体感到不适，工作效率低，中暑、患肠道疾病和心脑血管等病症的发病率增多;因用于防暑降温的水电需求量猛增，造成水电供应紧张，故障频发。高温加剧了土壤水分蒸发和作物蒸腾作用，高温少雨同时出现时，造成土壤失墒严重，加速旱情的发展，给农业生产造成较大影响。另外，旅游、交通、建筑等行业也会受到不同程度的影响。

全国避免烘焙地图6月28日哪些城市气温较高？

跟踪天气实况有时像观察风向一样简单，但有时又像发射价值上亿元的卫星那样复杂。气象监测仍依赖一些基础测量的方法——气温、湿度、风和气压的观测。这些在几个世纪以来一直是气象学家工作的一部分，估测这些天气特征还十分复杂，但其变量是一致的。近几十年来这些现场收集的标准观测资料，可以通过大范围的遥感仪器完成。雷达、卫星和其他设备如今可对十几里、几百里乃至上千里以外的气象情况作出报告。

以往，气温用水银温度表或酒精温度表测量，但在17世纪初，最先使用的温度表则是利用空气和酒精。大气变热，液体膨胀，温度表内的液面上升。现在，数字温度计依靠在电路或电阻的电子属性内部变化。大多数气象站每24小时主要根据温度实况的变化，发布最高或最低温度的记录，美国用华氏，其他地区则用摄氏温标。

气象学家用气压表测量大气压力，大气压是地球引力将仪器上方的大气团向下拉动，在每单位面积所形成的力。典型的无液气压表测量直接作用于有一定真空的空管上的压力。现在更先进的气压表叫压电电阻表，它测量由大气作用在矽薄膜上的反作用力的变化。位于海拔1英里（1.6千米）的气象站可承受约85％的海平面大气压。这是由于它上空空气稀薄的原因。为摆脱因这种海拔高度造成的影响，气压表常读作一个海拔高度。这种转化是定一个臆造的但又合理的实际高度同海平面之间的标准大气。

气压曾以水银柱高度（英寸）为单位。对水银气压表而言，由于大气压作用在水银管的周围，液体可在真空管内上升。海平面标准大气压为29.92英寸水银柱高或以米制换算，约为1.013毫巴（如果在经典气压表内加的是水而不是水银，那么该仪器需加长到三层楼那么高）。空气中的湿度用湿度计测定。它是一种利用头发、干羊肠筋或细金属丝根据相对湿度的变化而拉长或收缩的测湿仪。

另一种测湿法是用干湿球温度表，来测量露点温度。风向是主要的气象变量，利用它作为即将到来的天气征兆并将它记录下来。风向的一些记录可追溯到2000多年前，水平方向的风向可用罗盘刻度记录，360°代表北方，90°代表东方，180°代表南方，270°代表西方。用近似十进位制的方法记录或描述风吹来的方向。如东风转东南风或转西北风。

风速常用风速表测定。用一个螺旋桨或类似张开双臂一样的东西，迎着风，安上可计数的旋转球。一只压力风速表精确记录由风的作用，在开口端产生的动力压力。音波风速表利用测量风在吹过两个感应器之间的缝隙所产生的声音来测风。风速以时速“英里”来记录，也可用“节”，即时速自然“英里”的别称，相当于1.15英里/时。米制用千米/时，或米/秒。由于风速每秒都可发生变化，现代的风速计包括一种软件，可在规定时间内测量平均的持续不变的风速以及狂风的威力。用电波声纳和风向剖面监测仪监控高空的风。

把其他用来预测气象变化的因素结合起来，天气现象包括能见度（几英里或几千米内）、云状和云高度以及在天空聚集的比例。以前的风力，一定时间内降雨量。最后还包括降雪厚度和雪中所含的水量。

至少每小时一次，全球气象台站进行地面观测并将观测结果发送到所在国家气象部门。

这些读数大多经加工几分钟内告之公众。这是国际间的合作及国际互联网的功劳。另外，自愿观测者们也控制近万家气象台站，每人每天进行一至两次观测。观测报告连同国际数据奠定气候观测的基础。

在过去几年里许多国家，包括日本和美国，对地面观察网站实行全部或大部分的自动化。这样，观测员只是为了检查和保养这些网站。这些网站配有最新技术水平的电子设备，经常在10～15分钟可传递一次观测结果。

在气象用气球发明之前，人们对大气运动的观测只是与地面有关。19世纪起，用气球作实验获得地面以上的大气运动状况，这些高度上气流对天气的运动和变化起到关键作用。

无线电问世于20世纪20年代，待到无线电探空仪的出现，那些有气象气球的台站改变了人们对高空大气的看法。最典型的就是无线电探空仪通过小型气压表确定气压并测量温度和湿度对电传导性的影响。随着无线电探空仪的上升，它用无线电发回报告，并根据某一地区探空仪的变化测定风速及风向。大约一小时后，一种特制无线电探空仪上升15英里（24千米）以上。气球膨胀最终爆炸。仪器包已完成使命，用一个微型降落伞把它降落到地面。

到了20世纪40年代，每天无线电探空仪传播的信息遍布全球。气象学家们很快就会算出高空急流和其他的特征。现在，全球每天都会发射1000个无线电探空仪，大部分在北半球。

雷达是最佳追踪器，在雷雨天里，可以跟踪风；也可以将雨和雪的区域绘咸地图。第一部雷达在二战期间研制并改进，随后变成民用雷达。雷达发送电磁信号，通常是微波，遇到雨滴、冰雹和雪花时就会返折回来；通过测算信号返回到雷达所需的时间及有多少信号返回来，科学家们可以算出降水区有多远，降水量有多大。

多普勒雷达在20世纪90年代被广泛使用，它利用返回信号的频率估测降水目标移动的速度——估测风吹动它们的速度。

在北美、欧洲和澳大利亚，人们经常收集从云层到地面闪电的资讯。它们用来区分和跟踪风暴以及森林大火的调查，还用在航空和其他领域。美国气象网站约有100组雷达天线网，探测云层到地面的脉冲信号的角度或到达的时间，每年都有两千万次以上这样的冲击。首次从地球到太空的想法改变了人们如何认识自己的家园，引发全球环境改变，也改变了气象学。从火箭拍摄的照片上表明全球云团网比人类预想的还要复杂。科学家们开始想象一种轨道卫星，它可以一直监视地球，到了20世纪60年代中期，科学家们的梦想实现了。卫星将地球拍成照片并在几分钟内发回信息。

基本有两种气象卫星：地面静止卫星即地球静止业务环境卫星，简称GDES；极地轨道卫星即极地控制环境卫星，简称POES。在地面静止轨道上，静止卫星距地面约22，000英里（35，000千米）的赤道上空，其运行速度与地球自转速度同步，几乎昼夜悬在一个地点上。地球余下区域由极地轨道卫星监测，它沿着从北到南一圈一圈地重复运行，每两小时在极地附近经过一次。

电视气象播报的卫星通常是地面静止卫星拍摄的照片，尽管白天也可见到它们，但常用红外线冲洗。从地球表面扩散的红外线可用来估测空气中的水汽。这是因为当红外线的波长达到6.7微米时，水汽极易吸收能量。水汽越多，来自地球的红外线在未到达卫星之前就越多地被吸收掉了。红外线释放也可用来测评部的温度，它与风暴关系十分密切。

微波数据有许多特殊功能，由于微波可以穿透云层而丢失的能量少，例如，贯穿行星的冰和雪的出现是可以被跟踪的，因为结冻的水与陆地和液态的水所散发的微波频率不一样。

卫星寿命仅有几年——这给科学家发射新卫星提供革新的机会。经过过去20年的发展，人类对大气层的了解更广泛了，南极“臭氧空洞”每年的增减均已得到的监控，是根据从同温层到它上方的极地轨道卫星所反射的紫外线照射量而定。美国于1995年发射一种探测器用以监测云内部和从云到地面的闪电，测量结果表明：闪电还不及科学家们所料想的一半。一些卫星甚至携带雷达设备进入太空。这些设备是测量洋面的高度（水温的指数），以及大海的风暴潮（海面风速指南）。

人们常观测天气，但全球性的气象图每天只安排两次，即在世界时0000点和1200点——全球公认的24小时制。无线电探空仪也被发射，全套外表观测全都完成，全球各主要气象台站共同使用这种数据。所绘出的图表明在不同等压面（如在850，700和500毫巴）的风力，也表明来自无线电探空仪记录的温度、湿度和气压高。要详细审查这些数据，因为即使少数错误的观测，一旦进入计算机预测系统，就会造成严重损失。专门设计的软件查找在一般气象图中不相应的观测。类似的作法可以调节数据，使它们适应地图网格。这些格点被用于模式中用以由目前天气推断将来天气的形势。来自无线电探空仪的数据在图表上用标点标注，被称作热力探测。每次探测表明在某一指定地点上空从地面到对流层顶部温度和湿度的追踪调查。挨着探测是表示每个高度的风向和风速的箭头，标记同水平气象图表一样。探测可以用来计算降雨量和湿度及形成暴风雨的能量、雷暴旋转，进而生成龙卷的可能性。

大部分国外制造的卫星用于研究而不是用来预测天气。卫星在大气层不同的高度测量温度以弥补全球无线电探测网的不足。这种情况在海洋和南半球上空很正常，因为那里的无线电探测网太少了。

气象是如何预报的？

夏天到了，很多城市开始慢慢热起来。以前凉爽的天气已经一去不复返了。你可以看看最新的天气表，可以看出哪些城市7月份气温会比较高，然后出行尽量避开。

中央气象台预计，本次高温天气过程将持续到28日左右，主要集中在华北中南部到黄淮北部，即山东西部、河南北部、河北中南部和京津地区。日高温区域不固定，强度多为35至38。

实况：华北黄淮局地气温超过38

在我国，日最高气温达到或超过35时一般称为高温，持续数天(3天以上)的高温天气过程称为高温热浪(或高温热浪)。

中央气象台监测数据显示，6月24日，我国高温区域主要集中在北京、天津、河北东部和南部、山东北部、河南北部以及内蒙古东部、吉林西部、辽宁西部等地，范围不算太大。上述地区最高气温一般在35至37之间。其中，天津中南部、河北中部出现38至39的高温天气。最高气温38.9，出现在天津城市气候监测站。

随着气温迅速飙升，公众明显感受到了夏日的炎热。但与历史同期相比，差距还是很大的。上述地区历史同期最高气温极值均超过40，基本在41-42之间。

成因：反气旋环流控制下辐射增温明显

中央气象台首席预报员马学宽表示，华北、黄淮地区出现高温过程的主要原因是辐射增温。

连日来，华北受反气旋环流控制，以晴好天气为主，太阳短波辐射明显升温。此外，华北、黄淮地区有暖脊，并伴有一定程度的下降气流。

而且经过一整个冬天，北方下垫面的地表条件并没有南方那么湿润，更干燥的地表环境有利于短时间内的温度上升。

按理说，地球的热量来自太阳，离太阳越近，温度应该越高。但是为什么最近北方的高温比南方多？

马雪说，事实上，华北和黄淮的高温有时从5月份就开始了。这个季节南方降水多，副热带高压还没有北抬，冷暖空气交汇点主要在南方。季风爆发后，副热带高压边缘的水汽被输送上来，正好影响到南方地区。南方降雨过程多，云量大，不易出现高温天气。而北方天气多为晴，降水偏少，冷空气势力越来越弱。冷空气活动间歇期间，晴热天气会相对多一些。

趋势：高温将持续至28日前后

中央气象台预计，本次高温天气过程将持续到28日左右，主要集中在华北中南部到黄淮北部，即山东西部、河南北部、河北中南部、京津地区。日高温区域不固定，强度多为35至38。

由于近年来高温热浪频繁发生，高温造成的灾害日益严重。我国气象部门制定了高温预警信号，分为**、橙色、红色三个级别。**预警信号一般指日最高气温将连续三天在35以上；橙色预警信号一般指24小时内最高气温将升至37以上；红色预警信号一般指24小时内最高气温将升至40以上。

高温对人们的日常生活和健康以及国民经济的各个部门都有一定的影响。热浪使人感到不适，工作效率低下，中暑、肠道疾病、心脑血管疾病的发病率增加

现代天气预报有五个组成部分：

收集数据

最传统的数据是在地面或海面上通过专业人员、爱好者、自动气象站或者浮标收集的气压、气温、风速、风向、湿度等数据。世界气象组织协调这些数据集的时间，并制定标准。这些测量分每小时一次（METAR）或者每六小时一次（SYNOP）。

使用气象气球气象学家还可以收集上空的气温、湿度、风值。气象气球可以一直上升到对流层顶。

气象卫星的数据越来越重要。气象卫星可以集全世界的数据。它们的可见光照片可以帮助气象学家来检视云的发展。它们的红外线数据可以用来收集地面和的温度。通过监视云的发展可以收集云的边缘的风速和风向。不过由于气象卫星的精确度和分辨率还不够好，因此地面数据依然非常重要。

气象雷达可以提供降水地区和强度的信息。多普勒雷达还可以确定风速和风向。

数据同化

在数据同化的过程中被集的数据与用来做预报的数字模型结合在一起来产生气象分析。其结果是目前大气状态的最好估计，它是一个三维的温度、湿度、气压和风速、风向的表示。

数据天气预报

数字天气预报是使用电脑来模拟大气。它使用数据同化的结果作为其出发点，按照今天物理学和流体力学的结果来计算大气随时间的变化。由于流体力学的方程组非常复杂，因此只有使用超级计算机才能够进行数字天气预报。这个模型计算的输出是天气预报的基础。

输出处理

模型计算的原始输出一般要经过加工处理后才能成为天气预报。这些处理包括使用统计学的原理来消除已知的模型中的偏差，或者参考其它模型计算结果进行调整。

过去气象学家必须自己做处理工作，今天24小时以上的天气预报主要是使用多种不同模型后对其结果进行综合。气象学家还必须分析预报出来的模型数据来使最终用户能够理解它。此外天气预报的模型一般分辨率不是特别高。当地的气象学家还必须通过当地的经验在涉及地区性的影响，使得当地的天气预报更加精确。不过随着天气预报模型的不断精密化这个工作量越来越小了。

展示

对于最终用户来说天气预报的展示是整个过程中最重要的。只有知道最终用户需要什么信息、如何才能将这些信息易懂地传达给最终用户才能完成这个任务。