风雨雷电霾，说说天气预报那些事

四川省南充市纤维检验所 陈春全

每天晚上《新闻联播》之后播出的《天气预报》，虽然只有短短的5 分钟时间，但却是多年来中央电视台收视率较高的节目之一。从开始的预报次日是天晴、下雨还是阴天，到后来告诉大家明天的降水概率，再到现在能预测未来几天的天气。时光荏苒，天气预报的形式也在不知不觉地发生着变化……

古人预测

我国古人对天气的预测，那是历史悠久，大致可以追溯到遥远的商周时期。而古人们对于天气原因引起的人和物的变化，观察更是细致入微。

早在1 800 年前的东汉时期，唯物主义哲学家王充在其所写的《论衡》中就说：“天气变於上，人物应於下矣……故天且雨，蝼蚁徙，丘蚓出，琴弦缓，固疾发，此物为天所动之验也。”

这段话的大意是，天上的气候有变化，人和物体则会产生相应的变化。如果要下雨，蚂蚁会搬家，蚯蚓会到地面上来，琴弦的声音会变得低沉，人身上的老毛病也会复发。

《诗经》中说：“我有嘉宾，鼓瑟鼓琴。”在古代，琴和瑟是两种不同的弦乐器。在曾侯乙墓出土的瑟，其最粗的几根低音弦是用牛筋制作而成。而当时的琴弦则是用蚕丝，再根据“宫、商、角、徵、羽、文、武”七弦音阶的需要，采用不同的方法制作而成。但不论是牛筋还是蚕丝，其吸湿性能都很好。一旦空气中的湿度变大，它们就会因为吸入了水分而发生细微的声音变化。

在漫长的岁月变迁中，古人们根据对天气观察的经验积累，也总结了不少预测天气的民间谚语。比如以云彩的状态来预测的“天上扫帚云，三天雨降淋”，以动物行为来预测的“喜鹊枝头叫，出门晴天报”，以人体变化来预测的“腰酸疮疤痒，有雨在半晌”等等。

在建国前夕，中央军委气象局成立。这是新中国最早的天气预报机构，也是现在的中国气象局的前身。1980 年7 月7 日，中央电视台的《天气预报》与观众见面，时间只有2 分钟。

“风云”卫星

不论你是否经常收看《天气预报》，都肯定听说过风云气象卫星。“风云”系列气象卫星在将近50 年的时间里，为我国气象预报、气候预测以及生态环境监测、防灾减灾等工作作出了重要的贡献。

那么，什么是气象卫星呢？它又是如何进行天气预报的呢？

简单地说，气象卫星就是对地球大气层的“风起云涌”以及海洋水色、植被、冰雪覆盖等情况进行观测的人造地球卫星。我们打开微信时，出现的那张地球照片就是“风云四号A”卫星从我国上空拍摄的。

气象卫星上面搭载有很多种遥感设备，能够接收并测量地球发出的可见光、红外光、微波辐射等数据。随后，气象卫星会将这些收集来的数据传递回地面的基地。地面基地将气象卫星发送回来的数据进行处理之后，再将这些气象资料交给计算机进行分析，进而预测未来的气象情况。

在《天气预报》节目中，预报员经常会指着卫星云图为我们分析未来的气象走势。那么，这个“卫星云图”又是什么呢？

卫星云图就是由气象卫星自上而下观测到的地球上的云层覆盖和地表特征的图像。卫星云图大致分为可见光云图和红外线云图两大类。科学家可以通过卫星云图的形状、纹理、亮度等特征，判断出云的种类以及降水情况，进而推断出温带气旋、热带风暴等的位置。

目前，我国的“风云”系列气象卫星包括极轨卫星和静止卫星两大类。极轨气象卫星是太阳同步轨道卫星，在轨高度大约800 千米，每12 小时可无缝隙观测地球一次。静止轨道气象卫星是地球同步轨道卫星，在赤道上空约3.6 万千米的地方，可对地球三分之一的区域持续不断地进行气象观测。

地面观测

相对准确的天气预报是一个系统作战的产物，除了气象卫星（天基）之外，地基、空基的观测也不可或缺。

空基气象观测就是指将相关的传感器放到地球表面以上大气层的观测平台上进行的气象观测。空基的观测平台大致有探空气球、飞机、火箭、无人机等。

其中，探空气球因为只需要充满氢气或氦气，并不需要动力，所以成本很低，而且使用起来也非常方便。因此，在空基气象观测中，探空气球的使用比较频繁。著名的美国罗斯威尔UFO 事件，据说不过就是一个坠毁的探空气球。

地基气象观测主要是指以地表为观测平台，用眼睛或气象仪器对大气进行的观测。大致来说，就是在气象观测场站或气象观测船上，用气象多普勒雷达、测风经纬仪等设备对上空的气象情况进行观测。另外，在地基气象观测中还大量使用测雨雷达、测风雷达和测云雷达等常规气象雷达。

然而，即便我们已经拥有了天基、空基、地基这些系统的气象观测手段，由于受到卫星的分辨率、雷达的穿透力等因素的影响，天气预报仍然不能做到尽善尽美，尤其是对于小区域内极端天气的预报，现在还无能为力。