读书：天气预报咋来的？

还记得小时候卡着时间点，守着收音机收听天气预报的情景。收获季节，听见天气有雨，家里人会有些焦虑，会加快收获的速度。作物生长季节，听到无雨的预报时，表情是失望的。但那时的天气预报准确率是很低的，以至于大人们说起满嘴跑火车、说话不靠谱的小孩子，总是会说将来只能去做天气预报员。

现在获取天气预报信息的途径越来越多，与人们生产生活的关系越来越密切，并且现在的天气预报越来越精准，越来越靠谱。

天气预报是对未来特定时间的天气情况所做的科学估计，通常用最重要的气象要素来表示，包括温度原料，湿度，降水，风速和风向等。美国国家气象局是负责收集并播报天气相关信息的美国政府代表机构，是美国国家海洋和大气局的分支机构，为美国提供天气，水文和气候预测及气象预警区域，包括美国领土临近水域和海洋，从而保护财产和安全，并促进国家经济增长，其中最重要的服务是灾害性天气预测和预警，包括雷暴、洪水、飓风、龙卷风、寒冬及高温。我们国家负责收集并播报天气相关信息的政府代表机构是中国气象局，为我们提供最新最权威气象政务信息、天气预报、气象预警、气候变化、防灾减灾、气象科普等权威官方信息。

制作天气预报包括收集天气资料并编译全球尺度的资料，然后分析资料得出对天气形势现状的准确估计。在美国收集全球天气信息的机构叫国家环境预测中心，我国则是国家气象信息中心，这个机构负责准备天气图表，预报国家和全球尺度的天气。这些预报发布到区域天气预报机构被用作制作区域和当地的天气预报，也就是我们看到的天气预报。

天气预报的前期准备工作称为天气分析，包括收集、传送、整理海量的观测数据。天气分析需要具有高速运算能力的超级计算机的帮忙。

世界气象组织负责国际间气象资料的交换，气象数据主要通过地面观测、高空观测来获取。地面观测依靠的是一万多个地面观测站、7000多艘海洋观测船和数百个浮标及石油平台每天四次记录天气状况，其中自动地面观测系统会提供包括温度、露点、风、能见度、天空状况、雨雪情况在内的天气观测信息。高空观测对制作可靠的天气预报而言很重要，大多数高空探测站都建立在北半球，随探空气球上升到大气中的无线电探空仪，可以探测包括温度、湿度和压力，以及不同高度的风速和风向。海洋上的高空数据，可借助一些商业航班来帮忙记录。现在有风廓线雷达可以探测距地面十千米的风速和风向，卫星和天气雷达在大气探测中的作用也越来越重要。

获取数据之后，还要进行天气图的绘制，展现实时天气状况，提供大气环流特征，包括温度、湿度、压力和风等信息。天气预报每天绘制两个时次的高空天气图，分别是850百帕，700百帕，500百帕，300百帕和200百帕等压面的高空图。高空图中用等高线来表示气压场，用虚线绘出等温线。

制作天气图，首先从填写所选取观测站的资料开始，包含的气候要素包括温度、露点、气压和变压，云（高度、类型和云量）、风速和风向以及过去和现在的天气状况。天气要素填写完成后，开始在天气图上绘出等压线和锋面，等压线一般间隔4百帕，需要做平滑处理，标注高低压中心。

20世纪50年代末之前所有天气图都是手工绘制的，多用经验方法来预报天气。现在地面和高空天气图有计算机绘制提高了准确性和丰富了细节，延长了预报时间。建立高度精细的模仿真实大气运动的计算机模型，进行数值天气预报，从现在的大气状况推测未来的大气状况，通过温度、湿度、云和风来描述天气。大气系统固有一种混沌现象，特别是当两种非常类似的大气扰动经过一段时间后，可能发展成两个完全不同的天气类型，我们熟悉的“蝴蝶效应”就出于此，是个比喻。为了处理大气固有的混沌行为，预报员采用了集成预报技术，重要成果之一就是给出了有关预报的不确定信息。但利用气象经验诊断当前天气图，在短期预报中仍起重要作用。