1、天气预报的秘密出门要不要带伞,明天能不能晒被子,地里要浇水还是排水,航班会不会延误想知道这些问题的答案,只需看一看天气预报,便可皆了然于心。可以说,在当今社会,天气预报是每个人都离不了的重要信息。那么,天气是怎样预报的呢?从很久很久以前,人类就试图预测第二天或者若干天之后天气会是怎样。公元前650年左右巴比伦人根据云的样子来预测天气。公元前340年左右亚里士多德在他的天象论中描写了不同的天气状态。中国人至少在公元前300年左右有进行天气预报的纪录。古代天气预报主要是依靠一定的天气现象,比如人们观察到晚霞之后往往有好天气。这样的观察积累多了形成了天气谚语,例如“朝霞不出门,晚霞行千里”。而对于天
2、气现象长期的观察总结,形成了对气候的预测,例如“吃了端午粽,才把棉衣送”。这些都是在长期生活实践中总结出来的智慧结晶。17世纪以后,温度表和气压表等气象观测仪器相继出现,地面气象站陆续建立,科学家开始使用这些科学仪器来测量天气状态,并根据这些数据来预测天气。但是由于当时人们无法快速地将数据传递到远处,很长时间里人们只能使用当地的气象数据来进行天气预报,这就使得对天气的预测带有很大的局限性。1837年电报被发明后,人们才能够使用大面积的气象数据来预测天气。1851年,英国首先通过电报传送观测资料,绘制成地面天气图,以此来制作天气预报。20世纪20年代开始,气团学说和极锋理论先后被应用在天气预报中
3、。30 年代,无线电探空仪的发明、高空天气图的出现、长波理论在天气预报上的广泛应用,使得对于天气演变的分析,从二维扩展到了三维。40年代后期,天气雷达的运用,为 降水以及台风、暴雨、强风暴等灾害性天气的预报,提供了有效的工具。20世纪50年代以来,动力气象学原理、数学物理方法、统计学方法等,广泛应用于天气预报。用高速电子计算机求解简化了的大气流体力学和热力学方程组,可及时做出天气预报,预测的准确性也大大提高。尤其是60年代发射气象卫星以来,卫星的探测资料弥补了海洋、沙漠、极地和高原等地区气象资料不足的缺陷,使天气预报的水平显著提高。70年代,数字天气预测随着电脑硬件的进步而出现,并且迅速发展,
4、今天已经成为天气预报最主要的方式。在进行天气预报之前,首先要收集足够的数据。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。此外通过气象气球,气象学家还可以收集高空的气温、湿度、风值。还有气象雷达,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。最重要的,还是来自于气象卫星的数据。气象卫星可以采集全世界的数据,它们的可见光照片可以帮助气象学家直观地判断云团的发展,红外线数据可以用来收集地面和云顶的温度。通过监视云的发展可以收集云的边缘的风速和风向。以下是我国风云一号 D 星发回的第一幅高分辨率图像,从图中可以清晰地看到
5、地形的分布和云团的位置。接下来,要对采集到的数据进行分析,将被采集的数据与用来做预报的数字模型结合在一起分析,得到一个三维的温度、湿度、气压和风速、风向的预测。然后使用电脑来模拟大气的运行。它使用数据分析的结果作为其出发点,按照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。最后再对得到的结果加以修正和解释,以得到广大用户能够理解明白的结果,也就是直白地告诉大家,第二天的温度变化情况,是否有雨雪天气,或者台风运行的路径等等。当然,还有一个必不可少的环节,那就是通过电视、网络、短信等等各种媒体途径,将天气预报的结果公诸于众,让所有人都能在第一时间内了解最新的天气变化,以备不时之需。