天氣解謎

天氣與我們的生活息息相關(guān)，有時它是風(fēng)和日麗，有時又是狂風(fēng)暴雨，有時是烈日炎炎，有時又是冰天雪地。不同的天氣會影響到我們?nèi)粘５囊率匙⌒校踔陵P(guān)系著我們的精神狀態(tài)和情緒。

如果想要提前了解天氣，就離不開在電視上、電腦里、手機(jī)上出現(xiàn)的各種天氣預(yù)報。它告訴我們未來的陰晴冷暖，幫我們真正做到未雨綢繆。那么你有沒有想過，這樣一份天氣預(yù)報是怎么制作出來的呢？

簡單來說，預(yù)報天氣就像一個解謎游戲。出題人給出謎面，答題人進(jìn)行推理解謎，最終給出答案。如果說天氣的出題人就是大自然，那我們作為答題人，該怎樣來解天氣這道謎題的呢？

第一步 理清謎面

首先，我們要做的就是理清謎面，了解大自然告訴了我們什么，于是我們開始?xì)庀筇綔y的工作。

氣象探測最常見的工具就是氣象觀測站，它集成了多種傳感器，可以實(shí)時測量近地面的溫度、濕度、風(fēng)向，以及風(fēng)速等天氣信息。這好比一個全天候不間斷工作的聽診器，在實(shí)時監(jiān)測大自然的脈搏。2022年5月，我們把聽診器帶到了珠穆朗瑪峰，在那建立了全球海拔最高的“巔峰氣象站”，海拔8 830米。

此外，我們還研發(fā)了天氣雷達(dá)。它通過發(fā)射脈沖電磁波，基于云霧、雨、雪等降水粒子對電磁波的散射和吸收，來探測大氣的降水和風(fēng)場信息。它的探測范圍一般可達(dá)數(shù)百千米，實(shí)現(xiàn)了由點(diǎn)到面的監(jiān)控升級。我國目前已建成了世界最大的天氣雷達(dá)觀測網(wǎng)。

此外，我們還有天上的眼睛，那就是氣象衛(wèi)星。它俯瞰全球，通過測量地球及其大氣層的可見光、紅外和微波輻射，以及衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)反射的電磁波，以云圖的形式描述大氣的動態(tài)。過去我們說觀云識天，是指從地面往上觀看天上的云。如今有了氣象衛(wèi)星，我們開啟了從上往下觀云識天的新視角。

綜合利用這些設(shè)備，我們可以清楚地知道過去和現(xiàn)在出現(xiàn)了哪些天氣，從而解謎未來的天氣。

第二步 解謎

解謎的關(guān)鍵就在于探究天氣變化的規(guī)律。科研人員為此針對不同的區(qū)域特點(diǎn)做了大量的科學(xué)研究，例如，沿海有專門從事臺風(fēng)天氣研究的上海臺風(fēng)研究所，西北有圍繞干旱、沙塵暴以及生態(tài)環(huán)境問題的蘭州干旱氣象研究所，高原有針對高原天氣特征的成都高原氣象研究所?？偟膩碚f，幾乎每一類天氣系統(tǒng)，每一種災(zāi)害性天氣，都得到了深入嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治觥?/p>

這些分析結(jié)果被我們轉(zhuǎn)化為程序?qū)戇M(jìn)電腦，利用計算機(jī)強(qiáng)大的算力來模擬未來的天氣，這就是所謂的“數(shù)值天氣預(yù)報”。它是氣象領(lǐng)域的“芯片”和“國之重器”。有了它，我們可以輕松做到逐小時1 000米的網(wǎng)格預(yù)報，讓預(yù)報結(jié)果更精細(xì)。

那么電腦模擬的結(jié)果是否就可以當(dāng)作我們最終的天氣預(yù)報呢？答案是不行的，因?yàn)椴煌瑪?shù)值模式的模擬結(jié)果往往有所差異，甚至大相徑庭。此時，需要我們訓(xùn)練有素的預(yù)報員隊(duì)伍，結(jié)合自身的預(yù)報經(jīng)驗(yàn)，對儀器觀測的結(jié)果和電腦模擬的結(jié)果進(jìn)行綜合分析，再經(jīng)過會商研判確定最終的預(yù)報結(jié)論。至此，整個解謎過程就基本完成了，但是別忘了，還有第三步，公布答案。

第三步 公布答案

為了讓更多的公眾能接收到天氣預(yù)報，我們配備了專業(yè)的氣象服務(wù)人員，通過廣播、電視、網(wǎng)絡(luò)等方式，盡快將預(yù)報送到你身邊。如今我們還增加了多種新媒體的方式，如手機(jī)應(yīng)用程序、短視頻、微信公眾號等。在有重大天氣過程的時候，我們還會加大宣傳力度，啟動專題氣象服務(wù)。只有你收到了，這份預(yù)報才有價值，整個解謎“游戲”才有意義。

由此可見，一份小小的預(yù)報凝聚了諸多氣象人的心血，同時也寄托了人類與天地對話的古老愿望。愿你在收看時，也能感受到這份來自氣象人的努力和誠意，更期待你成為未來的解題人。

（本文由天津市氣象學(xué)會推薦供稿。作者單位：天津市氣象臺）