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天气预报是怎么测的

时间:2019-08-11 23:09来源:未知 作者:admin 编辑:admin 点击:
大家每天都会看天气预报,相信大家心中总会有这样的疑问:天气预报到底是怎么做出来的呢? 其实它是计算机算出来的。天气预报员先用计算机解出描述天气演变的方程组,算出未来天气;再通过分析天气图、气象卫星资料等,结合积累的经验,做出未来3天至5天的具

  大家每天都会看天气预报,相信大家心中总会有这样的疑问:天气预报到底是怎么做出来的呢?

  其实它是计算机“算”出来的。天气预报员先用计算机解出描述天气演变的方程组,“算”出未来天气;再通过分析天气图、气象卫星资料等,结合积累的经验,做出未来3天至5天的具体天气预报。

  要把数值天气预报需要的数学方程组合求解出来,是件十分费劲的事。英国数学家里查逊写了《利用数值方法做天气预报》一书,讲述计算的过程。为求得准确的数据,他在1916年至1918年组织大量人力进行了第一次数值预报尝试。这一次的预报计算,许多人用手摇计算机进行了12个月才完成——要得到未来24小时的预报,如果一个人日夜不停地进行计算,需要算6.4万天,也就是175年。也就是说,想跟上变化多端的天气,需要一个6.4万人一块儿工作的计算工厂,才能把24小时的天气预报计算出来。

  在里查逊开展这一实验后的第20个年头,世界上第一台电子计算机问世。1950年,美国科学家第一次成功做出了500百帕天气形势的36小时预报。从那以后,一些国家相继将这一先进的天气预报方法——数值预报引入到实际业务中。

  在1950年美国人恰尼、冯·诺依曼首次用电子计算机制作以大气动力学为基础的数值天气预报后,数值天气预报逐步发展成为天气预报的主要方法。

  我国为提高数值天气预报水平,早在1985年就开始和美国克雷公司接触,希望引进这台超级计算机。由于国外对这种高精尖技术管控严格,与克雷公司经历了近10年共48次谈判,终于在1994年把这个“大家伙”请回国。当年把这台计算机购置回来时,美国还专程派了两个专家24小时跟踪以防止我国将其用于军事方面。

  从上世纪60年代开始,伴随着计算机运算速度的提高,数值天气预报有效预报时效每10年增加1天,在这个过程中,数值天气预报超过了预报员预报的能力,并在20世纪末逐渐成为各时段气象预报的主要依据。

  一 观测员。他们无论白天还是黑夜,无论骄阳似火的夏日还是寒风刺骨的冬天,都要监守在岗位上,密切监视风云的变幻,将每一种天气的行踪详尽地记载下来,并编写成气象电文。每份电文要编数十种气象要素,每种气象要素又分出许多门类,仅记载天气状况的两个数码就有100种可供选择,稍有疏忽就会弄错。可见,在短时间里完成观测、编写电文的工作并非易事。 二 报务员。他们要把编制好的气象电文及时发送到气象、民航和军用机场等部门,并要抄收各地的气象信息。无论是“眼入手出” 的发送还是“耳入手出”的抄收,都需要大脑反应迅速。因此,神情专注、思维敏捷是报务员必备的条件。 三 填图员。他们要将各地的气象电文译成气象数码或规定的特殊符号,填写到特制的天气图上。这种天气图一般没有地理名称,红姐报码室。用区域号加站号代替。天气图范围可大可小,常用的是欧(洲)亚(洲)图。填图员要把许多气象数码和各种符号,按规定位置准确地填在每个站号周围。这些地方不足一角硬币大小,要做好此项工作必须技术娴熟、心灵手巧。 四 预报员。他们拿到天气图后立即开始工作,分析、描绘出高压、低压、锋面(冷暖空气交界面)和各种天气区域的位置、性质,在风云千变万化的过程中,凭智慧和经验找出变化规律,预测未来24小时、48小时或更长时间天气形势的变化,最后作出预报。

  为天气预报提供信息最重要的一环就是气象卫星。它所携带的拍摄镜头通常聚焦在地球上时是一个1平方公里见方的“点”。随着地球的自转和卫星不断地拍摄,一个个点逐渐连成线分钟,www.28884.cc,整个地球的图像都可以被拍摄下来。 这时,卫星会将这些图片发送回地面,由地面系统处理。对于接收图像的气象工作者来说,传回的每一张图的获取时间、纬度、精度等信息都是事先根据卫星设定程序计算好的。将所有的图片拼合在一起再对比资料,就可以找到例如北京上空的云图。 与此同时,卫星上安装的各种气象遥感器也会将接收和测量到的地球及其大气层的可见光、红外和微波辐射等信息转换成电信号传送给地面站。由于辐射会和大气介质发生相互作用,在相互作用的过程中,辐射会受到大气的影响。地面系统利用卫星观测到的辐射,反过来可以推出地球表面和大气的状态,大气中云的物理状态。 北京站负责将处理和分析后的气象信息发送给全国所有的气象台站。这个时候,各地气象台站还要根据各个气象观测点收集到的气压、气温、风速、风向、湿度等数据进行气象分析,从而推算出地面近几日的温度和天气状况。

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