天气预报的演变

1天气预报的演变——从民谚到今日观天测地探太空天气的寒热阴晴对人类的衣食住行有着直接的影响，无论你爱它、恨它或是祈求它、诅咒它，天气总是客观存在的。因而，天气成为人们谈论最普遍的话题，俗话说“聊天”大概就是这么来的。人们“聊天”，是因为喜怒无常的天公会对人类的生活产生巨大的影响。如何能够把准天公的“脉搏”，预测风雨冷暖，是自古以来人类与大自然抗争的不懈追求。民谚是最早的天气预报世界各国人民在与大自然的斗争中对天气的变化进行观测，并尝试摸索出一定的规律。天气谚语是以成语或歌谣形式在民间流传的有关天气变化的经验。我国早在3000多年前的殷墟甲骨文中就有许多关于气象的记述。北魏贾思勰在《齐民要术》中也记述有天气谚语，如“天气新晴，是夜必霜”等。唐杜甫诗中有“布谷催春种”，它是说布谷鸟叫以后一般不会有强冷空气影响了，农家可以播种了。还有一些天气谚语是世界性的。如中国有句“朝霞不出门，晚霞行千里”的谚语，在日本也广为流传。这句谚语在美国则以另一种韵味出现：“傍晚天空红，水手乐无穷”。古人测天经验是今天天气预报的雏形。其中不少经验至今仍在民间流传，同时在天气预报中也还在使用。战争催生现代意义的天气预报从世界范围内看，现代意义上的天气预报业务与1854年黑海上的一场强烈风暴有密切的关联。1854年11月，英法联合舰队在黑海上和俄军决战，可是还未开战，英法联合舰队就遭到了一场强风暴的袭击，一下子沉没了30多艘舰船，元气大伤。事后，巴黎天文台台长勒弗里埃受命调查这次风暴的来龙去脉。他发信给各国气象台站，收集到许多气象情报，绘制了一张天气图，发现这种风暴的移动有一定规律。21855年3月，勒弗里埃提出，若组织观测网，迅速将观测资料集中一地，分析绘制天气图，则可推断出未来风暴的运行路径。在各方的赞助下，法国终于在1856年建立了正规的气象站网，开始了天气预报的业务工作，这是世界的首创。此后，世界上许多国家都陆续建立起了气象站网，开展天气预报工作。我国最早的气象台是1872年建成的上海徐家汇观象台。不过，最早的天气预报都比较简单，例如19世纪80年代日本早期的天气预报只有“全国风向不定、天气多变、可能有雨”等概括性的内容，全国通用，并且因为当时没有电视、收音机等现代化传播工具，天气预报就贴在布告牌上。世界上最早刊登天气预报的报纸是伦敦的《泰晤士报》，日期是1875年4月1日。早期天气预报爱用“睛时多云偶有阵雨”。天气预报离不开大气探测从世界范围内看，大气探测是在物理学基础上逐渐发展起来的。伽利略在1600年左右制作了玻璃管温度计，这是今天使用的水银(酒精)温度表的雏形。1643年，他的学生托里拆利制成了气压表。观测气压表使人们发现天气的晴雨与气压变化有一定关系，当气压表中的汞柱下降时，往往预示着坏天气的到来，反之，天气将转晴，因而气压表又被叫作“晴雨表”。温度表和气压表的发明具有极其重要的意义，它使定量测量大气的基本性质成为可能。再以后，风速表、毛发湿度表相继问世，人类发明的用于天气预报的工具越来越多。19世纪中期电报以及正规的气象台站网的出现，有助于大量气象资料的积累，加快了天气预报理论的发展。20世纪初，以皮叶克尼斯父子为代表的挪威学派提出锋面理论和气旋波理论，使人们预报3天之内的短期天气状况成为可能。这些理论成为现代天气预报理论的基础之一，它不仅丰富了分析天气图的内容，而且使连续的天气图变成了一张反映气团、气旋等天气系统变化、移动的“连环画”，只要跟踪观测和分析这些天气系统的移动和变化，就可以进行天气预报了。在今天的电视天气预报中，我们常可以听到“冷空气前锋已进入华北北部，未来它将向东南方向移动，我国东部地区将出现大风降温天气”等内容，这是80年前的理论在今天的应用。这时的各种气象数值都是在地面测得的，而对天气影响巨大的空中的各种气3象数值还没法测得到，因此，天气预报仍然不很准确。当时的气象预报人员只能依靠气象站观测到的资料和天气图，来分析其变化的趋势，进而预报未来的天气。难怪那时的气象局在报天气时，总是爱用“晴时多云偶有阵雨”，因为这样一来，无论天气如何，预报得都准！对高空大气的探测延长了天气预报的时效。1927年，高空无线电探空仪被发明，这种电子仪器被悬挂在氢气球下升入空中，一路上将测得的气象资料用无线电信号发回到地面接收站。现在气球探空的方法全世界仍在沿用，气球的上升高度一般可达30公里以上。通过气球探空可以获得空中各个高度上的气压、气温、湿度以及风向、风速等数值。并积累了大量高空气象资料。在此基础上，气象学家罗斯贝提出大气长波理论，延长了天气预报的时效，开创了三维空间的天气分析，使制作3天至5天的中期预报成为了可能。更重要的是，它表明高空长波的活动规律可以根据流体运动的物理定理，用数学的方法推导出来，使气象学走上了正确的轨道。自20世纪60年代大气遥感技术兴起之后，特别是气象卫星的升空，开创了从宇宙空间观测全球大气的新时代。目前，正在逐步实现现代化的庞大地基、空基气候观测系统，包括卫星、火箭、雷达、海洋浮标和全球定位系统等，可获取各个时间、不同高度的大量气象资料，有助于天气预报准确率的提高。天气预报的视野不断拓展从传统的看云识天气，直至现在运用卫星、雷达等高科技手段，气象工作者一直在摸索着天气变化的规律。据《中国气象报》的报道，天气预报的视野还将拓展到更为宽广的领域：不仅要观天，还要测地、探索太空。在空间上，要向地面、海洋及空间环境拓展。比如，气象部门可以和环保部门合作开展城市空气质量预报，与海洋部门携手监测厄尔尼诺现象，还可以为国防部门打造新时代“天军”出谋划策。在时间上，不仅要有从一两天的短期天气预报拓展到跨季度、跨年度的长期气候预测，还要有即时系统预报。现在人们收听收看的天气预报主要是24小时至一周内的，今后，人们将可以为自己半个月后的出游询问天气情况。而即时系统预报使人们可以得知几个小时后的天气如何变化，如上午10点要下雨、下午4点要刮风等，使人们能按照这种天气预报准确安排自己的行程。4在具体项目上，除了对每天温度、降水、风等要素的常规监测和预测外，现在增加了对下垫面影响的监测与预测。如引起社会关注的“三极”考察。在南极、北极和青藏高原有大量的冰川，它们是大气下垫面之一——冰雪圈的重要部分。科学家发现，冰川正在退缩。一方面，全球气候变化(主要指变暖)是导致冰川退缩的原因；另一方面，冰川退缩也对全球气候造成了影响。失误还是难免的尽管科技的发展给天气预报带来了翻天覆地的变化，但还是难以避免误报的发生。2001年3月5日，天气预报说，纽约市将遭遇50年来最为严重的暴风雪，在部分地区，积雪将厚达一米。于是，人们纷纷涌入超市，抢购食物。学校大都停课、银行停业、航空公司取消航班。然而，整整一天，人们却没见到世纪暴风雪，只看到一些懒懒散散的雪花，而且一着地就很快被提前泼撒在地上的盐粒融化。于是，纽约百姓大呼上当。美国广播公司的一位著名女主持人手拿一把小尺量路边的积雪，并说：“一米？一定是我的尺子错了！”应当承认，天气预报准确率还有待提高。就长期天气预报的水平来说，根据对美国100个站5天温度预报、1个月温度预报、1个季度的温度预报的检验，其准确率分别为75%、61%、58%。降水预报的准确率更低，只有59%、52%、51%。这说明长期天气预报的水平确实不高。因为大气运动非常复杂，而人们对大气本身的运动认识还很不足，故天气预报水平不高。但是，科学总是不断地向前发展，气象员在预报实践中，不断总结经验，天气预报的水平会不断提高。