有一群人，他們每日觀云測雨，預(yù)知陰晴冷暖。在他們眼中，天空不止一層，雨雪的蹤跡，風(fēng)云的腳印，都是一串串“數(shù)字”……他們就是“氣象人”。

“預(yù)警升級！湖南發(fā)布低溫雨雪冰凍橙色預(yù)警！”2月，湖南省凍雨、寒潮、大風(fēng)等氣象預(yù)警頻發(fā)，氣象人猶如“風(fēng)云捕手”，為人們出行、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)筑起一道保護墻。那么，在預(yù)警背后，氣象人如何對話天空？天氣預(yù)報又是如何制作呢？本期《走進實驗室》，一起去湖南省氣象局一探究竟吧！

給云層“拍片”，捕捉高空“密碼”

在湖南省氣象信息中心，寬敞的辦公室里多臺用于氣象分析的電腦一字排開，屏幕中閃爍著各類氣象信息，有衛(wèi)星云圖、雷達回波圖、湖南雨量圖……賀煒老師從忙碌中起身，歡迎同學(xué)們的到來。

“湖南省氣象信息中心的主要職責(zé)是為氣象預(yù)報、氣象服務(wù)、氣象觀測提供通信保障，負(fù)責(zé)氣象觀測數(shù)據(jù)的加工處理和產(chǎn)品生成?！辟R老師指著墻上展示湖南省氣象概況的大屏幕，繼續(xù)介紹：“目前，湖南省氣象局在全省建立了3000余個地面氣象站，12個雷達氣象站，對全省各地天氣實行24小時監(jiān)測，省內(nèi)共有500余個服務(wù)器，氣象數(shù)據(jù)總存儲達到18Pb。而我們利用智能‘?dāng)?shù)據(jù)大腦，就能得出更為精準(zhǔn)的天氣預(yù)報。”

“如何才能獲得氣象數(shù)據(jù)呢？”聽到這里，一名同學(xué)提出疑問。賀老師笑著告訴大家，氣象工作者會通過高度可抵達3萬千米以上的氣象衛(wèi)星、精度達到“微米級”的能見度儀、360度旋轉(zhuǎn)的氣象雷達、稱重精確到0.1克的雨量計等監(jiān)測氣象的儀器，給大氣層、云層做“CT”，這樣便能得到風(fēng)（風(fēng)力、風(fēng)向）、溫度（氣溫、地溫、海溫）、氣壓、濕度、能見度、雨（雪）量、雷電、云等諸多氣象數(shù)據(jù)。

“我想起來了！去年發(fā)射成功的風(fēng)云三號G星，就是用來測量降水的衛(wèi)星吧？”人群中，一名同學(xué)興奮地舉起手來。賀老師耐心地回答：“它是全球第三顆、我國第一顆專門用來測量降水的衛(wèi)星。這顆衛(wèi)星有一個‘獨門絕技：只要7天就可完成一次對全球中低緯度地區(qū)降水三維層析結(jié)構(gòu)的探測。這相當(dāng)于給此區(qū)域的空中云層做一次‘CT，對降水預(yù)報預(yù)警至關(guān)重要。精準(zhǔn)預(yù)報降水是一個世界難題，這個CT掃描，將為氣象科學(xué)家們打開一個新的世界?！?img src="https://cimg.fx361.com/images/2024/05/10/qkimagesfaxhfaxh202408faxh20240804-2-l.jpg"/>

解一道方程式，讓天有“可測”風(fēng)云

在科技手段的加持下，一條天氣預(yù)報如何誕生？湖南省氣象臺預(yù)報員、高級工程師楊云蕓老師講述了天氣預(yù)報的前世今生：很久以前，古人看云識天。直到20世紀(jì)，人們才發(fā)明氣象儀器，并且繪成“天氣圖”，不過，天氣圖依賴預(yù)報員的經(jīng)驗，誤差較大。后來，科學(xué)家想辦法把千變?nèi)f化的天氣變成一組方程式，將數(shù)據(jù)錄入公式，輸出的結(jié)果就是天氣預(yù)報，現(xiàn)在預(yù)報員要做的就是解出這道方程式，得到未來天氣發(fā)展變化的趨勢。

然而，天氣由一系列復(fù)雜因素組合而成。有時天氣預(yù)報說下雨，結(jié)果卻是晴天，不少人就會抱怨：天氣預(yù)報不靠譜。經(jīng)過如此繁雜的工程后，為什么得到的天氣預(yù)報還會不太準(zhǔn)確呢？

“現(xiàn)代的天氣預(yù)報學(xué)科還是一個年輕的學(xué)科，而大氣運動遠比人想象的要復(fù)雜。截至目前，人類對大氣運動規(guī)律的認(rèn)識仍然有限?！睏罾蠋熛虼蠹医忉專^測數(shù)據(jù)與實際大氣狀態(tài)有誤差，這些有誤差的數(shù)據(jù)，在數(shù)值預(yù)報計算中會隨著時間的增加而變得更大。天氣預(yù)報很難做到定點、定時、定量，盡管從科學(xué)上來講，天氣預(yù)報不可能完全準(zhǔn)確，但作為“氣象人”，大家都在不斷朝著更為準(zhǔn)確的方向努力。如今，天氣預(yù)報24小時準(zhǔn)確率能達95%，48小時準(zhǔn)確率能達90%。

我有話說

@湖南省長沙市明德華興中學(xué)葉明睿：

2月，湖南、湖北被全國人民罵上了熱搜，因為罕見的“凍雨”給生活帶來了各種不便。昨天，我在網(wǎng)上學(xué)習(xí)了一個新名詞：霰。凍雨、霰為何會突然來到長沙呢？正好，《放學(xué)后》雜志組織小讀者走進湖南省氣象局，我報名參加了活動，這次我倒要看看他們是如何知道未來天氣的。

天氣預(yù)報原來靠的是“氣象雷達”和“氣象衛(wèi)星”兩大神器的幫助。氣象雷達是小弟，氣象衛(wèi)星是大哥，他們兩個相互合作，將掃描、計算的數(shù)據(jù)分享給氣象局各個部門，再進行相應(yīng)的預(yù)報工作。而我們所看到的天氣預(yù)報也會在綠幕前錄制好，再通過后期進行效果處理，最終才在電視上播放。

凍雨和霰下次什么時候來，我不知道，但我可以肯定的是“氣象人”會提前告訴我們。

@湖南省長沙市北雅中學(xué)周怡屹：

湖南省氣象局氣象信息中心極具科技感，巨型屏幕上密密麻麻的監(jiān)測點和數(shù)據(jù)，還有各式各樣的儀器設(shè)備，無一不使人震撼。

參觀過程中，氣象專家給我們詳細講解了氣象的發(fā)展史、自然災(zāi)害逃生的必備技能以及衛(wèi)星、雷達的相關(guān)知識。我還了解到，天氣預(yù)報是主播們在虛擬演播室內(nèi)通過摳圖技術(shù)錄制而成，我們在電視中看到的氣象圖都是依賴后期制作。盡管窗外寒風(fēng)凜冽，但深奧而有趣的氣象世界點燃了我探索未知的熱情，同時讓我感受到科學(xué)技術(shù)的無窮魅力，也讓我有了保護環(huán)境和防災(zāi)、減災(zāi)的意識，收獲滿滿。