天氣解謎

天氣與我們的生活息息相關，有時它是風和日麗，有時又是狂風暴雨，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日常的衣食住行，甚至關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、手機上出現(xiàn)的各種天氣預報。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，這樣一份天氣預報是怎么制作出來的呢？

簡單來說，預報天氣就像一個解謎游戲。出題人給出謎面，答題人進行推理解謎，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，于是我們開始氣象探測的工作。

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，可以實時測量近地面的溫度、濕度、風向，以及風速等天氣信息。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。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場信息。它的探測范圍一般可達數(shù)百千米，實現(xiàn)了由點到面的監(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)域特點做了大量的科學研究，例如，沿海有專門從事臺風天氣研究的上海臺風研究所，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。總的來說，幾乎每一類天氣系統(tǒng)，每一種災害性天氣，都得到了深入嚴謹?shù)姆治觥?/p>

這些分析結果被我們轉化為程序寫進電腦，利用計算機強大的算力來模擬未來的天氣，這就是所謂的“數(shù)值天氣預報”。它是氣象領域的“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)格預報，讓預報結果更精細。

那么電腦模擬的結果是否就可以當作我們最終的天氣預報呢？答案是不行的，因為不同數(shù)值模式的模擬結果往往有所差異，甚至大相徑庭。此時，需要我們訓練有素的預報員隊伍，結合自身的預報經(jīng)驗，對儀器觀測的結果和電腦模擬的結果進行綜合分析，再經(jīng)過會商研判確定最終的預報結論。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報，我們配備了專業(yè)的氣象服務人員，通過廣播、電視、網(wǎng)絡等方式，盡快將預報送到你身邊。如今我們還增加了多種新媒體的方式，如手機應用程序、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。只有你收到了，這份預報才有價值，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會推薦供稿。作者單位：天津市氣象臺）