天气预报是如何形成的

摘 要： 各种气象探测设备不停的对大气进行系统的探测，获取最新的数据。气象卫星将一张张真实记录天空状况的照片，发回地面，天气预报在辛勤的气象工作者分析研判中诞生。

关键词： 数据；分析；研判；诞生

【中图分类号】 P45 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2018）05-0292-02

1 前言

随着社会的进步与发展，以及人们日益增长的物质文化需求，天气预报渐渐融入到人们的衣食住行，成为社会发展人们日常生活不可或缺的重要组成部分。

2 天气预报有哪些步骤

一般来说，天气预报是通过三个步骤完成的，分别是气象资料的收集，对气象资料的分析、计算，预报员会商得到预报结论并对外发布。

2.1 数据的采集。

分布在各个部位的气象站（包括国家基准站、国家基本站、国家一般站、自动气象站等等）“目前常用的气象资料主要是通过地面和高空气象观测站、气象卫星、雷达等设备来收集。这些设备会在每天规定的时间里，对大气进行系统的探测，获取最新的数据。”这个设备形成了一个非常强大的监测网，它们在规定的时间里同时进行探测，从地面到高空，从陆地到海洋，全方位、多层次地了解大气变化。

40多年来，世界各国发射的各类飞行器近5000个。它们中间有太空"间谍"侦察卫星、太空"灯塔"导航卫星、地球资源卫星、通信卫星……。在这兴旺发达的人造地球卫星家族中，有气象卫星两兄弟--球静止气象卫星和极轨气象卫星，他们站在高高的云层上面，时刻监视着天公的一举一动，向人类诉说着气流的移动，云层的变化，瞧，那儿风暴已经形成，这边寒潮开始南下……. 一张张真实记录着天空状况的照片，发回地面，使气象工作者大大提高了台风、风暴、寒潮、等突发性灾害性天气和特殊转折天气预报的准确率。

目前，世界气象组织，建立了一个由4～5颗地球静止卫星和两颗极轨气象卫星组成的全球气象卫星观测系统，它们的观测资料纳入全球电信系统，可为各国气象部门使用。这些异父异母的孪生兄弟老大是来自美国的诺阿卫星、前苏联的流星卫星和中国的风云一号卫星。老二来自五家，美国、欧洲空间局、日本、印度和中国。 这样全球的风云变化，基本上都在人类的掌握之中。

2.2 大数据云计算。

由中国气象局的大型计算机将收集到的数据进行处理和运算，得到天气图、数值预报图后，通过网络、卫星发送给各地预报台站，为预报员提供预报依据。在得到这些数据后，预报员根据这些数据进行专业的分析计算后，才能得出天气预报的结果。

2.3 预报会商。进行天气会商是预报员每天必须要做的工作之一。各级气象台每天都要进行会商。“作为天气预报关键一环的天气会商，就像医生给有疑难杂症的病人会诊一样，会商时预报员要交流各自意见，讨论不同看法，最终形成统一意见后得出天气预报的结论。”

3 天气预报的手段

3.1 天气预报就是在寻找大气运动的规律，从今天和过去的大气运动状态，推断出未来的大气运动状态。而大气运动状态的指标正是一个个气象数据--气压、气温、风向、风速、雨量……。这些气象资料来源于一个“捕天大网”，他们是分布在全球各地的陆地、海洋（岛屿、船泊）、沙漠、草原、高山的地面气象观测站、高空（气象飞机、气象火箭、控空气球、气象雷达等）、太空（卫星）气象观测站。今天，气象学者做天气预报的主要依据有天气图、数值天气预报、卫星云图、雷达回波等等。

3.2 世界各地的气象站都是按照世界气象组织的要求，用接近相同的仪器和统一的规范，在相同的时间进行观测。观测所得的气象数据迅速集中，构成大范围天气图填绘所需的气象观测资料。每一张天气图上填的都是各地在同一时间的观测到的气象数据，并按特定的格式和规定的符号填在图上。

3.3 天气图的种类很多，有地面天气图和高空多个层次的高空天气图。天气图的范围也有大有小，有全球的，北半球的，南半球的，还有欧洲的，亚洲的等等，一直可以小到一个局地区域，一个县的天气图。也就是说只要有一定数量的气象网站，就可以绘制出一定范围内的天气图。

3.4 在天气图上，除填有各地在同一时刻的观测资料外，还要描绘出等值线，定出天气系统，标出降水、大风等天气区，而且要用不同颜色的铅笔勾画出来，当天的天气。比如，地面天气图上，有用红蓝紫棕等铅笔画出来的天气系统，还有用红、蓝色大字母标出来的低压和高压中心。降水区用绿色、雷暴区用红色、大雾区用黄色、大风或沙暴区用棕色，勾画出其范围。

3.5 如此填绘的一张张天气图，好像一张张特制的照片，保留着各地天气情况的影像，按照时间先后顺序排列的天气图，就成了各种天气系统的连环画，像放电影一样，反映出这些天气系统的移动和变化情况。

3.6 气象工作者面对着这些天气图，就是面对着与老天爷打仗的军事地图，可以知道敌人的兵力部署，哪里有风暴？哪里是晴天？什么地方刮什么风？是什么云？还可以看出各地的气压、温度、湿度、云量、云状、云高等，这样就可以知道干、湿、冷、热性质不同的空气团的盘据区域和交战场所，进一步可以推断它们未来移动的方向、未来的强度、性质等变化情况，从而对未来的天气作出预测。

3.7 我们知道，地球上有大面积的海洋、冰山、沙漠、原始森林，许許多气象观测站无法建立的地方，这就使得捕捉气象信息的"捕天大网"的"网眼"过大，造成一些小的天气系统成为漏网之鱼。这就给用天气图做天气预报形成了盲区，用这样的"军事地图"与天公作战，势必有可能会失败。

3.8 数值预报是把大气假定成为一种可压缩的，且有粘性的流体而列出的方程组，它所代表的只是粗线条的理想化的大气运动模型。我们知道真正的大气运动是相当复杂的，尤其是复杂的地球表面使得大气中的云、降水复杂化，再加上人类活动的影响等等，都会使数值预报结果出现误差，而且这种误差随预报时效的延长而加大。不过气象科学家们一直在努力，对数值天气预报方程组不断地进行改进和完善，比如，逐步加进了云的影响、海洋和大气的相互作用、地形磨擦等因子，力求使数值预报模式越来越接近实际大气的状态。

3.9 天气预报是在揣摸老天爷的脾气，是在与天公斗智斗勇，它是一项长期而艰苦的工作，也是一个复杂的过程。如台风研究专家得出结论：台风每年生成时间、强度变化、移动路线都有一定规律，但绝不会有两次台风的移动路线完全相同。这就给每次台风预报提出了难度。另一方面，天气预报通常是针对未来一个大范围内的天气情况，准与不准具体到一点来说，情况往往会复杂化。如在夏季预报某地天晴，可是有一团很平常的淡积云突然对流加强，变为浓积云甚至积雨云，这就很可以造成很小一块地方的突然的降雨。而其他大部地区都还是晴空万里。反过来也是一样，预报有雨，你这里却没下雨，孰不知在离你不远的地方已经下雨了。

4 未雨绸缪欲与天公比天高

4.1 总之，经过一代又一代气象学者的努力，随着各种现代化的预报手段的加入，天气预报尤其是灾害性天气如：大范围暴雨、大风和寒潮的预报的准确性在不断提高，使无数次自然灾害得以事先采取预防措施，避免和减少了损失。

4.2 气象学研究从它一开始就走在当时科技发展的最前沿。今天，它应用上了最先进的观测技术和预报手段。对于类似台风等重大灾害性天气、重大庆典活动等时效在12小时甚至是24小时以内的短时预报准确率已达到了相当高的水平，像航天发射等甚至于要求天气预报的准确性是万无一失。

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