天气预报预测_天气预报预测原理

1.天气预报是怎么做到精准预测的？

2.天气预报可以预测几天?

3.天气预报能预测15天以后的天气，它究竟靠什么做后盾？

试图预测天气的人们，其工作费力不讨好。很少有科学预测不受到嘲笑，因为天气预报一出现差错，其难堪可想而知。然而，尽管许多人抱怨所出的差错，人们还是看新闻，了解早上出门时该不该带伞。

现代气象预测是建立在16世纪末至18世纪的科学家们所创建的理论基础之上的。像艾萨克·牛顿和罗伯特·玻意耳这样的观测者们得出空气热胀冷缩基本理论，以及物质和能量守恒，还有大气运动时产生的力的有关理论。其他观测者们注重观察日复一日的天气这一现实。19世纪兴起的观测网，电报汇报速度使气象观测者们穿越中纬地区，向东前行，查出高压区和低压区。

19世纪，气象预报人员们试图用所谓持续性方法预测天气，他们认为，风暴运动的速度及方向通常是持续的。许多怀疑论者认为不可信赖预测天气，但天气预测越来越得人心，不久国家气象服务部门也成立了。到1900年，美国和欧洲各报上都刊登地图和天气预报。

第一次世界大战以后，观测天气的革命方法从挪威兴起，这是伴随着对锋面系统概念的形成的了解，及对低压系统的生命史的了解而产生的。这些想法为更复杂的天气预报指明一条道路，从而超越了气候学和固守论。

1922年，英国数学家理查逊幻想，成千上万的人们用数学加、减法来解运动方程式，并用数学方法预测天气。他们的想法得到普林斯顿大学的认同。1950年，该大学首次研制出计算机天气预报，以现有的标准来看，当时实在太粗略了，但他们为后续工作奠定了基础。现在，全球更完善的计算机把大气层物质用数学模式加以控制，为地方气象服务人员提供指导。这种计算机每日两次从全球范围内获取观测结果，所获数据通过计算机模型转化成有用的形式。这些模型模拟大气，但各国不尽相同。他们用三维框标出某地区、某个大陆、某个半球甚至整个地球，来跟踪那里的风、湿度、气压和温度。许多主要的预测中心用一至两个短期模型，其中一个持续48小时，另一个较长时期模型可持续10天。

计算机提供的半成品还远不能大众化，它的主要价值是表明特定天气特色的特点，指出当地天气形势，如锋面、高压中心、低压中心、高空槽和脊以及急流中心。计算机输出的资料在获得全球观测结果后几个小时就要送达地方预报单位一采取世界时0000点和12帕。

这里有一幅人类观测者的智慧所要破解的，他们必须用许多方法释译计算机输出的资料；各种模型是否一致？没有完美无瑕的模型，每个模型在各自描绘陆地形状、描述大气物理状况时都有各自的特点。这些特点可将天气特色显示出来。例如：低压中心可以过度发展。弱冷锋不知不觉进入到一个模型最低垂直的层面下，有时失踪的数据在某一特定日子里会破坏模型的演示，预测者们必须认出这些斜线，并对它们加以修正。

地方性天气预报，经常从统计模型开始。还要和大模型相连，因为大模型能指明某一特定城市的温度和降水量。实际上，经过长时间的拖拽，这些统计工具运行良好，它们所提供的预报比人工预报精确。但当统计数字有误，预报准确度就会大大降低。这种情况在天气变化异常时经常发生。尤为需要准确预测时，预测者们要高度警惕科学家们常说的“气象癌”——一种不加以人工判断，利用统计输出的资料使错误滋延的一种趋势。

经过数小时商榷，预测者们得出一系列推测，在未来几天内或达一周之久，这些推测通常包括所预料到的高温或低温，多云，风向及风速，降水量（如果考虑降雪，还包括降雪量）。预测者们管辖区有几千平方公里，有时在一小地域气象条件变化极大，在预测范围内，不同区域同时提供的预测也大不一样。

并非所有气象预报都由政府提供。商家提供的数据卖给私人预测部门，并在国际互联网络上显示出来。

这些部门运用观测结果和模拟结果来增强他们自身在特殊客户方面的前景，如投资者；或用在农业业主身上，因为农业业主更需要政府预测所不及的不同详情。许多电台、电视台拥有自己的天气预报员。他们中一些人仍从事天气预报工作，另外一些人受过气象知识的训练，根据自己的判断改变预测；还有一些人成为私家天气预报顾问。

气象学的发展趋势，尤其在大城市内，是一种“即时预报”，即极短期的预测可持续1～3小时。即时预报是20世纪90年代一种数据发展的产物，小规模气象系统、快速电脑网络、精确的工程、自动化观测、像多普勒雷达这样新工具、以及被称作气象刻度模型的全球气象预报模型区域分析，由于对上述更好的理解，即时预报才顺理成章。由于有了这些系统，气象预报员现在可以预测小规模天气特色的运动，诸如暴风雨、大雪或风向。这些在10年或15年以前是根本达不到的。

一些气象观测和警报属另一种即时预报。其中一种大大降低了因恶劣天气造成的伤亡。当大气形势呈现恶劣之时，就可以进行观测。在美国，持续几小时的恶劣风暴和龙卷风以及持续两天的飓风经由国家特殊气象中心签署后方可大规、模地进行观测。在恶劣天气出现并向你迫近时才签发警报。

20世纪50年代，地方气象部门对龙卷风、大暴雨警报在30分到1小时后才签发。持续预报要以计算机所得出大量控制方程式的模拟资料完成后而定。这些方程式比观察更能描述大气状况，许多天气预报单位在3～10天前就签发大量有关气温和降雨的预报，这些预测主要依靠长期大量的模拟结果比气候学略胜一筹。然而，它们对于像农业和交通这样对天气敏感的领域也是十分重要的。甚至从天气方面作一点暗示，都会节省大量财富。

混沌科学告诉我们：即使集中最好的观测仪器和计算机，各种天气状况事先在两周内也是无法知道的，但这并未阻碍科研人员运用新型预测工具，气象预报员通过全方位立体表现，在事先3～10天就可以精确预测出天气状况来。

依照这种方法，开始每个模型利用细微的，具有全球性的变化进行操作，这种变化致使模型随时分开。根据分离情况，人们可以分辨所提供的气象预报是否可靠，分开越大，预测越不准确。预报员用气压场中的“曲线图”，观察不同模式画出的线是否一致还是像面团一样纪缠在一起。

季节的特色，如无论冬季干燥、温暖还是寒冷湿润，都可以进行预测。天气预报更主要依赖海洋变化，它呈现进展缓慢、但影响面大的特点。这种在某地的气象状况和远程天气状况之间的联系被称作遥相关。

在所有长期预测中，全球气候模式正追踪添加在大气上的温室气体。这种气候模式预示下世纪全球气温会升高，而这种趋势的地域性和地区性影响很难预测。这是新世纪摆在天气预报人员面前的挑战，但不稳定性也属一份。从哲人角度讲，这种情况完全可以面对，正如19世纪英国天气预测者内皮尔·肖曾写过的一句话，“气象预测者的心会更了解其中的辛酸，一个门外汉不是出于乐趣，但却起到干涉作用。”

天气预报是怎么做到精准预测的？

天气预报就是应用大气变化的规律，根据当前及近期的天气形势，对某一地未来一定时期内的天气状况进行预测。它是根据对卫星云图和天气图的分析，结合有关气象资料、地形和季节特点、群众经验等综合研究后作出的。如我国中央气象台的卫星云图，就是我国制造的“风云一号”气象卫星摄取的。利用卫星云图照片进行分析，能提高天气预报的准确率。天气预报就时效的长短通常分为三种：短期天气预报（2～3天）、中期天气预报（4～9天），长期天气预报（10～15天以上），中央电视台每天播放的主要是短期天气预报。

中文名

天气预报

外文名

Weather Report/Weather Forecast

诞生背景

天气预报常用天气符号

天气预报的主要内容是一个地区或城市未来一段时期内的阴晴雨雪、最高最低气温、风向和风力及特殊的灾害性天气。就中国而言，气象台准确预报寒潮、台风、暴雨等自然灾害出现的位置和强度，就可以直接为工农业生产和群众生活服务。

天气预报是根据气象观测资料，应用天气学、动力气象学、统计学的原理和方法，对某区域或某地点未来一定时段的天气状况作出定性或定量的预测。它是大气科学研究的一个重要目标。对人们生活有重要意义。

如今人们外出，只须收听或观看天气预报，就可以决定是否带雨具，而在过去，则要顾虑天气情况。那么，气象台每天最重要的工作——天气预报是怎样诞生的呢。

公元前650年左右巴比伦人使用云的样子来预测天气。公元前340年左右亚里士多德在他的《天象论》中描写了不同的天气状态。中国人至少在公元前300年左右有进行天气预报的纪录。古代天气预报主要是依靠一定的天气现象，比如人们观察到晚霞之后往往有好天气。这样的观察积累多了形成了天气谚语。不过许多这些谚语后来被证明是不正确的。

从17世纪开始科学家开始使用科学仪器（比如气压表）来测量天气状态，并使用这些数据来做天气预报。但很长时间里人们只能使用当地的气象数据来做天气预报，因为当时人们无法快速地将数据传递到远处。1837年电报被发明后人们才能够使用大面积的气象数据来做天气预报。

20世纪气象学发展迅速。人类对大气过程的了解也越来越明确。1970年代数字天气预测随电脑硬件发展出现并且发展迅速，今天成为天气预报最主要的方式。1853～1856年，为争夺巴尔干半岛，沙皇俄国同英法两国爆发了克里木战争，结果沙俄战败，正是这次战争，导致了天气预报的出现。

天气预报图标

这是一场规模巨大的海战，1854年11月14日，当双方在欧洲的黑海展开激战时，风暴突然降临，且最大风速超过每秒30米，海上掀起了万丈狂澜，使英法舰队险些全军覆没。事后，英法联军仍然心有余悸，法军作战部要求法国巴黎天文台台长勒佛里埃仔细研究这次风暴的来龙去脉。那时还没有电话，勒佛里埃只有写信给各国的天文、气象工作者，向他们收集1854年11月12～16日5天内当地的天气情报。他一共收到250封回信。勒佛里埃根据这些资料，经过认真分析、推理和判断，查明黑海风暴来自茫茫的大西洋，自西向东横扫欧洲，出事前两天，即1854年11月12日和1854年13日，欧洲西部的西班牙和法国已先后受到它的影响。勒佛里埃望着天空飘忽不定的云层，陷入了沉思：“这次风暴从表面上看来得突然，实际上它有一个发展移动的过程。电报已经发明了，如果当时欧洲大西洋沿岸一带设有气象站，及时把风暴的情况电告英法舰队，不就可避免惨重的损失吗？”于是，1855年3月16日，勒佛里埃在法国科学院作报告说，假如组织气象站网，用电报迅速把观测资料集中到一个地方，分析绘制成天气图，就有可能推断出未来风暴的运行路径。勒佛里埃的独特设想，在法国乃至世界各地引起了强烈反响。人们深刻认识到，准确预测天气，不仅有利于行军作战，而且对工农业生产和日常生活都有极大的好处。由于社会上各方面的需要，在勒佛里埃的积极推动下，1856年，法国成立了世界上第一个正规的天气预报服务系统。

天气预报的诞生历史说明，气象条件可以影响局部战争或战役的胜败，而由于战争的需要，又推动和发展了气象事业。

发展历史

天气预报随着时代的进步，预报的方法也产生了很多。

双站

17世纪以前人们通过观测天象、物象的变化，编成天气谚语，据以预测当地未来的天气。17世纪以后，温度表和气压表等气象观测仪器相继出现，地面气象站陆续建立，这时主要根据单站气压、气温、风、云等要素的变化来预报天气。

天气图

1851年，英国首先通过电报传送观测资料，绘制成地面天气图，并根据天气图制作天气预报。20世纪20年代开始，气团学说和极锋理论先后被应用在天气预报中。30年代，无线电探空仪的发明、高空天气图的出现、长波理论在天气预报上的广泛应用，使天气演变的分析，从二维发展到了三维。40年代后期，天气雷达的运用，为降水以及台风、暴雨、强风暴等灾害性天气的预报，提供了有效的工具。

数值天气

数值天气预报是利用大气运动方程组，在一定的初值和边值条件下对方程组进行积分，预报未来的天气。1921年，Richardson第一次尝试用数值的方法预报天气。因为计算工作量极为庞大，他组织了大量人力，设计了详细的计算表格，才得以完成，然而得预报结果却与实际大气的变化严重不符，其原因是没有处理好大气中高频波的作用。1950年，Charney基于滤去高频波后的大气运动方程组，利用世界上第一台计算机ENIAC成功制作了24小时数值预报。随着计算机技术的发展、观测手段的进步，以及对大气物理过程认识的深入，数值天气预报已取得很大进步，成为天气预报的主要手段。尤其是60年代发射气象卫星以来，卫星的探测资料弥补了海洋、沙漠、极地和高原等地区气象资料不足的缺陷，使天气预报的水平显著提高。

天气须知

雷雨天气

注意事项

1．应该留在室内，并关好门窗；在室外工作的人员应躲入建筑物内。

2．不宜使用无防雷措施或防雷措施不足的电视、音响等电器，不宜使用水龙头。

3．切勿接触天线、水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙，远离电线等带电设备或其他类似金属装置。

4．避免使用电话和无线电话。

5．切勿游泳或从事其他水上运动，不宜进行户外球类、攀爬、骑驾等运动，离开水面以及其他空旷场地，寻找有防雷设施的地方躲避。

6．切勿站立于山顶、楼顶或其他凸出物体，切勿近导电性高的物体。

7．切勿处理开口容器盛载的易燃物品。

8．在旷野无法躲入有防雷设施的建筑物内时，应远离树木、电线杆、桅杆等尖耸物体。

9．在空旷场地不宜打伞，不宜把羽毛球拍、高尔夫球棍等工具物品扛在肩上。

10．不宜驾驶、骑行车辆赶路。

高温天气

注意事项

一、要注意在户外工作时，采取有效防护措施，切忌在太阳下长时间裸晒皮肤，最好带冰凉的饮料；

二、要注意不要在阳光下疾走，也不要到人聚集的地方。从外面回到室内后，切勿立即开空调吹；

三、要尽量避开在上午10时至下午4时这一时段出行，应在口渴之前就补充水分；

四、要注意高温天饮食卫生，防止胃肠感冒；

五、要注意保持充足睡眠，有规律地生活和工作，增强免疫力；

六、要注意对特殊人群的关照，特别是老人和小孩，高温天容易诱发老年人心脑血管疾病和小儿不良症状；

七、要注意预防日光照晒后，日光性皮炎的发病。如果皮肤出现红肿等症状，应用凉水冲洗，严重者应到医院去治疗；

八、要注意出现头晕、恶心、口干、迷糊、胸闷气短等症状时，应怀疑是中暑早期症状，应立即休息，喝一些凉水降温，病情严重应立即到医院治疗。

天气应对

在户外遭遇雷电天气时应尽快关掉手机，把身上的金属制品暂时放到5米以外。如果在树林里要避开最高的树，也不要站在树林边缘的树下，临时在树林的中间部位蹲下，尽量保持与树干5米的距离。如果是自驾车，要关好车窗，与车门、车窗保持一定的距离。在船上时，要躲到甲板下的舱内，远离金属物品。在空旷地方，手要放在膝盖上，并拢腿下蹲，切忌躺在地上，能披上雨衣防雷效果更好。不能在水边、洼地停留，以防发生山洪、泥石流。

当在室内遭遇雷电时，应拔掉宾馆内的电视、冰箱、电话、电脑等电源线。关闭门窗，与门窗保持距离。不要洗澡，特别是不要用太阳能热水器洗澡。远离建筑物外露的暖气管、煤气管等电力设备。分散旅伴，不要挤在一起，更不要手牵手。此外，保持沉着冷静的心态也是雷暴天气避险成功的重要因素。

预报分类

形势预报

即预报未来某时段内各种天气系统的生消、移动和强度的变化。它是气象要素预报的基础。形势预报的方法可分为两大类：一类是数值预报方法，即直接积分大气方程组或其简化方程组，按所得结果对未来的气压场、温度场和风场作出预报；另一类是天气图方法。后者有以下几种作法：

1．经验外推法

又称趋势法，是根据天气图上各种天气系统过去的移动路径和强度变化趋势，推测它们未来的位置和强度。这种方法，在天气系统的移动和强度无突然变化或无天气系统的新生、消亡时，效果较好；而当其发生突然变化或有天气系统的新生、消亡时，预报往往不符合实际。

2．相似形势法

又称模式法，是从大量历史的天气图中，找出一些相似的天气形势，归纳成一定的模式。如当前的天气形势与某种模式的前期情况相似，则可参照该模式的后期演变情况进行预报。由于相似总是相对的，完全相同是不可能的，因此，用此法也往往出现误差。

3．统计资料法

又称相关法，是用历史资料，对历史上不同季节出现的各种天气系统的发生、发展和移动，进行统计，得出它们的平均移速，寻找预报指标（如气旋生成、台风转向的指标等），进行预报。对历史上未出现过的或移动很快及很慢的例子，则此法不能应用。

4．物理分析法

首先分析天气系统的生消、移动和强度变化的物理因素，在此基础上制作天气预报，此法通常效果比较好。但当对反映这些物理因素的运动方程所进行的简化和假定不大符合实际时，就常常造成预报误差，甚至远远偏离实际情况。

上述四种方法各有优缺点，使用时需相互补充，取长补短，综合考虑，才能获得较好的效果。

要素预报

即预报气温、风、云、降水和天气现象等在未来某时段的变化。形势预报是要素预报的基础。

要素预报有以下几种方法：

1．经验预报方法

在天气图形势预报的基础上，根据天气系统的未来位置和强度，对未来的天气分布作出预测。例如低压移来并得到加强时，可预报未来将有阴雨天气或较大的降水。这种方法的准确性，在很大程度上取决于预报员的经验，又由于天气系统和天气现象并非一一对应，故预报效果不够稳定。

2．统计预报方法

分析天气的历史资料，寻求大气状态的变化同前期气象因子的相关性，用回归方程和概率原理，筛选预报因子，建立预报方程。即得所需的预报值。这种方法的效果主要取决于因子的正确选择。

3．动力统计

将数值预报方法算出的未来气象参数作为预报因子，用回归方程求得一组预报公式，作出要素预报。随着数值模式的改进，此法的准确率可能稳定提高。

预报种类

时间范围

也就是按天气预报的时效长短，可分为：

1．短时预报。根据雷达、卫星探测资料，对局地强风暴系统进行实况监测预报未来1～6小时的动向。

2．短期预报。预报未来24～48小时天气情况。

3．中期预报。对未来3～15天的预报。

4．长期预报。指1个月到1年的预报。

5．超长期预报。预报时效1～5年的。

6．气候展望。10年以上的。

主要应用统计方法，根据各月气象要素平均值与多年平均值的偏差进行预报。用数值预报方法制作长期预报的方法正在试验之中，已有了一定的进展。预报时效1－5年的称为超长期预报，5年、10年以上的则称为气候展望。

覆盖地区

根据覆盖地区来预报范围，可将天气预报分为：

1．大范围预报。一般指全球预报、半球预报、大洲或国家范围的预报。主要由世界气象中心、区域气象中心及国家气象中心制作。

2．中范围预报。常指省（区）、州和地区范围的预报，由省、市或州气象台和地区气象台制作。

3．小范围预报。如一个县范围的预报、城市预报、水库范围的预报和机场、港口的预报等，这些预报由当地气象台站制作。

预报服务

如何将天气预报及时提供使用部门和人民群众，是预报服务的中心环节。最广泛而有效的服务手段有：报刊登载，电台广播，电视播送，天气电话咨询等。此外，还通过专线电话、电传和书面等形式，为专门部门服务。天气预报的专用收音机，是一种可随时打开收到当时的天气预报广播的收音机，在即将发生灾害性天气时，专用的气象广播电台可用一定波长的信号，使这种收音机自动开启呼叫，这样，入睡的人也能被其信号唤醒，收听到灾害性天气警报，这对及时采取预防措施提供了可能性。

气象台制作好了天气预报，就通过各种途径将天气预报向社会公布。传播天气预报的途径主要有电视、报纸、互联网、手机短信、气象电话等。通过互联网获取气象预报信息将是未来的趋势。比较有名的气象预报网站有天气在线、中国天气网、中国气象台等，中国气象台网站提供全国各大城市和地区实时天气预报信息及一周天气预报预测信息。

预报过程

现代天气预报有五个组成部分：

收集数据

最传统的数据是在地面或海面上通过专业人员、爱好者、自动气象站或者浮标收集的气压、气温、风速、风向、湿度等数据。世界气象组织协调这些数据采集的时间，并制定标准。这些测量分每小时一次（METAR）或者每六小时一次（SYNOP）。

气象卫星的数据越来越重要。气象卫星可以采集全世界的数据。它们的可见光照片可以帮助气象学家来检视云的发展。它们的红外线数据可以用来收集地面和云顶的温度。通过监视云的发展可以收集云的边缘的风速和风向。不过由于气象卫星的精确度和分辨率还不够好，因此地面数据依然非常重要。

数据同化

在数据同化的过程中被采集的数据与用来做预报的数字模型结合在一起来产生气象分析。其结大气状态的最好估计，它是一个三维的温度、湿度、气压和风速、风向的表示。

数据天气

按照物理学和流体力学的结果来计算大气随时间的变化。

输出处理

模型计算的原始输出一般要经过加工处理后才能成为天气预报。这些处理包括使用统计学的原理来消除已知的模型中的偏差，或者参考其它模型计算结果进行调整。

重要工具

天气预报的重要工具是天气图。天气图主要分地面和高空两种。天气图上密密麻麻地填满了各式各样的天气符号，这些符号都是根据各地传来的气象电码翻译后填写的。

每一种符号代表一定的天气。

表示云状的符号，有卷云、卷积云、卷层云、高积云、雨层云和积雨云等等。

表示天气现象的符号有：雷暴、龙卷、大雾、连续性大雨、小雪和小阵雨等等。

此外，还有表示风向风速、云量及气压变化的符号。

所有这些符号都按统一规定的格式填写在各自的地理位置上。这样，就可以把广大地区在同一时间观测到的气象要素如风、温度、湿度、气压、云以及阴、晴、雨、雪等统统填在一张天气图上。从而构成一张张代表不同时刻的天气图。有了这些天气图，预报人员就可以进一步分析加工，并将分析结果用不同颜色的线条和符号表示出来。

地面天气图的分析内容包括：圈画出各地重要的天气现象（如降水、大风、雪暴等）的区域范围，画出冷锋、暖锋、准静止锋的所在位置，绘制全图等压线，标出低压、高压中心及强度。经过这一分析，就可从图中清晰地看出当时的气压形势：哪里是高压，哪里是低压，冷暖空气的交锋地带在哪里。

高空天气图上填写的气象要素是同一等压面上各点的高度，因而分析绘制的是相隔一定数值的等高线。等高线画好后，就能看出当时高空的气压形势：哪里是低压槽，哪里是高压脊。然后再画出等温线，标出冷暖中心。从冷暖中心与低压槽、高压脊的配置情况，预报人员就可对未来的气压形势作出大致的判断。

随着气象科学技术的发展，有些气象台已经使用气象雷达、气象卫星及电子计算机等先进的探测工具和预报手段来提高气象预报的水平，收到了显著的效果。据报道，自1966年以来，发生在全世界热带海洋上的台风，几乎没有一次逃过气象卫星的“眼睛”。卫星云图对于监视和早期发现大型风暴、强烈的灾害性天气都有显著效用。

制作过程

①根据有关部门提供的数据在电脑上制作全国气象形势图表（就是天气预报节目的背景图）

②主持人站在一块蓝幕前“指指点点”，讲解天气（如何把握各个地区的位置，主持人只有一个秘诀——死记硬背）

③影视中心进行影像合成，在电脑上用过程①中的图表代替过程②中的蓝幕；

④影视中心将制作完毕的节目传送到中央电视台。

常用术语

晴：天空云量不足3成。

阴：天空云量占9成或以上。

雾：近地面空中浮游大量微小的水滴或冰晶，水平能见度下降到1公里以内，影响交通运输。

小雨：日降水量不足10毫米。

大雨：日降水量25.0—49.9毫米。

雷阵雨：忽下忽停并伴有电闪雷鸣的阵性降水。

冰雹：小雹核随着积雨云中激烈的垂直运动，反复上升凝结下降融化，成长为透明层相间的小冰块降落，对农作物有影响。

冻雨：雨滴冻结在低于0℃的物体表面的地面上，又称雨淞（由雾滴冻结的，称雾凇），常坠断电线，使路面结冰，影响通信、供电、交通等。

雨夹雪：近地面气温略高于0℃，湿雪或雨和雪同时下降。

小雪：日降雪量（融化成水）不足2.5毫米。

中雪：日降雪量（融化成水）2.6-4.9毫米。

大雪：日降雪量（融化成水）达到或超过5.0毫米。

霜冻：温度低于0℃的地面和物体表面上有水汽凝结成白色结晶的是白霜，水汽含量少没结霜称黑霜对农作物都有冻害，称霜冻。

低压槽和高压脊：呈波动状的高空西风气流上，波谷对应着低压槽，槽前暖空气活跃，多雨雪天气，槽后冷空气控制，多大风降温天气；波峰与高压脊对应，天空晴朗。

冷锋和暖锋：冷锋即冷空气的前锋，在冷、暖气团交界处、冷空气向暖空气推进。冷锋上多风雨激烈的天气，锋后多大风降温天气；反之为暖锋，锋上多阴雨天气、锋后转多云和晴天，气温回升。

大风：用风矢表示，有风向杆和风羽组成。风向杆指风的来向，有8个方位。风羽由3，4个短划和三角表示大风的风力，垂直在风向杆末端的右侧（北半球）。

生活指数

空调开启指数

预报值指数级别 简要说明

1．1级长时间开启制冷空调

2．2级部分时间开启制冷空调

3．3级个别时间开启制冷空调

4．4级一般不需要开启空调

5．5级开启制暖空调

穿衣

预报值指数级别 简要说明

1．1级天气炎热，适宜着夏季服装。

2．2级天气较热，适宜着夏季服装，年老体弱者宜着长袖衬衫和单裤。

3．3级天气稍热，适宜着春秋过渡装。体弱者请适当增减衣服。

4．4级温度适中，建议着薄型春秋过渡装。年老体弱者宜着套装、夹克衫等。

5．5级天气较凉爽，建议着厚型春秋服装。年老体弱者宜着夹衣或风衣加羊毛衫。

6．6级气温较低，建议着厚外套加毛衣等春秋服装。年老体弱者宜着大衣、呢外套加羊毛衫。

7．7级温度很低，建议着棉衣、皮夹克加羊毛衫等冬季服装。年老体弱者宜着厚棉衣或冬大衣。

洗车

预报值指数级别 简要说明

1．1级适宜

2．2级较适宜

3．3级较不适宜

4．4级不适宜

紫外线

紫外线指数紫外线强度 需采取的防护措施

一级 0，1，2 最弱　不需要采取防护措施。

二级 3，4 弱　可以适当采取一些防护措施，如：涂檫防护霜等。

三级 5，6 中等　外出时戴好遮阳帽、太阳镜和太阳伞等，涂檫SPF指数大于15的防晒霜。

四级 7，8，9 强　除上述防护措施外，上午十点至下午四点时段避免外出，或尽可能在避荫处。

五级 10和大于10 很强　尽可能不在室外活动，必须外出时，要采取各种有效的防护措施。

污染扩散

指数级别简要说明

1级气象条件非常有利于空气污染物的稀释和扩散

2级气象条件有利于空气污染物的稀释和扩散

3级气象条件属于中等水平

4级气象条件不利于空气污染物的稀释和扩散

5级气象条件非常不利于空气污染物的稀释和扩散

防晒

预报值指数级别 简要说明

天气预报

1．1级　属弱紫外辐射天气，长期在户外，建议涂擦SPF在8-12之间的防晒护肤品。

2．2级　紫外线强度较弱，建议涂擦SPF在12-15之间，PA+的防晒护肤品。

3．3级　属中等强度紫外辐射天气，外出时应注意防护，建议涂擦SPF指数高于15. PA+的防晒护肤品。

4．4级　属强紫外辐射天气，外出时应加强防护，建议涂擦SPF在15—20之间，PA++的防晒护肤品。

5．5级　紫外辐射极强，外出时应特别加强防护，建议涂擦SPF20以上，PA++的防晒护肤品，并随时补涂。

应用

公众

报纸中的天气预报，图中为《观察者》和《世界报》的天气预报栏公众是天气预报的一个主要用户。不但天气灾害如冰雹、飓风等等对公众生活有巨大的影响和威胁，即使日常生活、节假日安排、穿衣等等也要依靠天气预报。电视、广播、报纸、因特网中均有对公众的天气预报服务。

天气预报图标

航空

天气对航空的影响非常大。几乎所有的飞机场均有自己的气象站。在飞机起飞前机组人员要获得整个的飞行路线上的天气情况以及天气预报数据。

电力系统

天气对用电量的影响非常大，因此电力公司通过天气预报预测用电量。

其它

其它私人企业也可以通过天气预报来调整它们的需求和供给。比如超市在热天是可以提供更多的饮料，等等。

现代预报

天气预报图标

现代天气预报有五个组成部分：

1．收集数据

2．使用气象气球气象学家还可以收集上空的气温、湿度、风值。气象气球可以一直上升到对流层顶。

3．气象雷达可以提供降水地区和强度的信息。多普勒雷达还可以确定风速和风向。

4．数据天气预报

数字天气预报是使用电脑来模拟大气。它使用数据同化的结果作为其出发点，按照今天物理学和流体力学的结果来计算大气随时间的变化。由于流体力学的方程组非常复杂，因此只有使用超级计算机才能够进行数字天气预报。这个模型计算的输出是天气预报的基础。

天气预报

过去气象学家必须自己做处理工作，今天24小时以上的天气预报主要是使用多种不同模型后对其结果进行综合。气象学家还必须分析预报出来的模型数据来使最终用户能够理解它。此外天气预报的模型一般分辨率不是特别高。当地的气象学家还必须通过当地的经验在涉及地区性的影响，使得当地的天气预报更加精确。不过随着天气预报模型的不断精密化这个工作量越来越小了。

5．展示

对于最终用户来说天气预报的展示是整个过程中最重要的。只有知道最终用户需要什么信息、如何才能将这些信息易懂地传达给最终用户才能完成这个任务。

天气常识

天气预报标识：雨转晴

在收听天气预报时，常常听到“今天白天”、“今天夜间”等时间用语和“多云”、“阴”、“晴”等气象用语。

“今天白天”是指上午8：00到晚上20：00这12个小时；“今天夜间”指20：00到次日早上8：00这12个小时。“晴”指云量占10—30%；“多云”指云量占40—70%；“阴”指云量占80—100%。

气象单位对降水量标准的规定，有12小时和24小时两种标准。12小时降水量级标准是：“小雨”指的是降水量0.6—5毫米；“中雨”的降水量5.1—15毫米；“大雨”15.1—30毫米；“暴雨”30.1—70毫米；“大暴雨”70.1—200毫米。24小时降水量级标准是：“小雨”降水量指的是1—10毫米；“中雨”的降水量指的是10.1—25毫米；“大雨”降水量指的是25.1—50毫米；“暴雨”指的是50.1—100毫米；“大暴雨”是100.1—250毫米的降水量。预报时间没有超过12小时，就是指12小时降水量级标准。如果预报今天白天或晚上有雨雪，则指的是12小时内的降雪。如果预报今天白天到夜间有中到大雪，则指的是24小时内的降水量。除12.24小时预报外，还有48小时预报，72小时预报，还有未来天气分析等。

因为气象局每日提供给电视台，广播台，各大报纸的预报只有三次：早上，中午，晚上。对于突然的天气变化不能及时地作出预报，怎样才能及时地了解到突然的天气变化情况呢。从2009年9月开始，中国开通了121气象热线。平均每两小时就有一次新的预报，及时准确，方便快捷。例如扬州的121气象热线，可以同时接听60门电话，话费与普通的市话相等。

古代预报

主要是根据阴阳五行的原理来进行，简单的说古代的中国人把世界万物分为金、木、水、火、土五种形式再加上阴阳两种状态（这种分类也不是死板的，也是在变化的），根据阴阳五行的自身状态和转化规律进行预测。

日历里面的农历节气就是老祖宗留下的天气预报。

天气预报可以预测几天?

天气预报做到精准预测是因为观测雷达的采集覆盖做到的。

最近北京持续高温，女朋友突然说，“好希望天气预报能报不准！”?

“为啥啊？”我百思不得解。?

“报不准嘛，比如，突然来一场雷雨降降温，或者，预报37摄氏度其实30摄氏度也行！” ?

我的女朋友，果然脑回路与众不同呢。不过我还是对她说，“这基本不可能。现代天气预报可是很准的。”?

“虽然这么说，但在我的印象中，天气预报以前也报错过啊。”?

“确实有报不准的情况，但是概率很小，而且这种情况会越来越少，不信你看。”?

现代的天气预报是如何进行的？?

要说现代天气预报有多准，可以先看看现代天气预报是怎么做的。?

“东风不与周郎便，铜雀春深锁二乔”。自古以来，小到黎民百姓的生产生活，大到国家民族间的兵戎相见，都免不了受到当时天气的影响和制约。古人对于天气的预测纯属来自千万年口耳相传的观测经验，偶然性相当大。近代以来，随着雷达技术，卫星技术以及计算机技术的进步，人类不光能从地面获知大气层的变化动态，更能从遥远的太空俯瞰广大的地表区域，实现对灾害性天气事件的预防和日常天气的预报。?

现代的天气预报系统，主要分为地上气象观测站，地面气象雷达系统，高层大气气象观测，气象卫星以及数据解析中心等几种分工不同，各有侧重的观测网络体系。?

地上气象站主要负责采集各地的气压、气温、湿度、风向、风速、降水量、积雪深度、日照时间、云量以及空气质量等气象数据。这些数据一方面用于与其他途径采集的大气活动信息进行汇总，以便进行实时天气预报，另一方面则形成数据库，作为长期研究气候变动的宝贵资料。?

地面气象雷达系统通过建立在各地的雷达设施向所在空域云层发射厘米级波长的电磁波，来观测数百公里范围内云层中的凝结核、冰晶以及雨滴或雪花的形成情况。雷达获得的数据再与地面观测站的实测结果进行汇总分析，从而实现对雨雪天气的预报。?

左：地上气象站， 右：地面气象雷达站?

高层大气气象观测主要通过释放无线电探空仪和布置风廓线雷达实现。前者可以认为是地面气象站的高空版，可以实现收集约三十千米高空处气象数据的功能。后者可以认为是地面雨雪气象雷达的孪生兄弟，主要测量高空中的风速和风向等信息。?

气象卫星位于这个由低到高层次分明的观测网络的最上方，主要负责监测大范围区域内的气象变化，特别是台风一类的灾害性气象事件。?

此外，云层在数天内的变化趋势，大范围的海水温度分布，森林火灾的预警和监测，对于气象卫星来说都不过是略施身手，农业害虫的迁徙，火山活动的监测，海水潮位的异常变化也都难逃气象卫星法眼。?

以超级计算机作为核心的信息处理中心堪称整个气象监控与预报网络的大脑。各级观测设施，装置中收集到的无数琐碎信息，经过超级计算机的运算，多重因素复合作用下的复杂动态过程亦可轻松模拟。小到当天某时某地的天气精准预报，大到全国范围内整个季节中降水量与往年平均值的相对大小，超级计算机可谓是无所不知。?

天气预报会“报不准”吗？?

即使有了这么强大的预报系统，我们还是不得不承认，天气预报确实有时会“报不准”。为什么呢？?

这个问题一般来说受到两个因素制约。?

首先，现代天气预报早已不是曾经的全市统一，一天播报一次，而是定位精准并且实时更新。正如上面所述，天气变化是一个多因素作用下的极端复杂体系，现今的技术很难实现数小时后的精确预报，但是大城市局地的短时预报精准度还是相当高的。很多人的习惯还停留在当年的头天晚上收听第二天的天气预报，最后发生偏差也是情理之中了。?

其次，夏天的锋面雨等短时强对流天气，由于其演化规律突然性大，即便是超级计算机也时常有心无力，无法精准预知。但是，做到在强对流天气发生一两个小时前实现应急预警，目前的技术还是把握颇大的。?

在气象预报方面，人类从无知懵懂到小有所成，技术进步的脚步仍然坚定向前，天气预报的精准度和有效预测时间还会逐渐增加。?

如何提高气象预报特别是降雨预报的精确性？?

为了减少“报不准”的情况，提高预报精度，可以加强对各大气象预报系统的硬件建设投入，只有拥有了遍布城乡的观测和雷达系统，覆盖区域上空的气象卫星网络，才能实现气象预报数据的有效采集，预报精度自然随之上升。比如，国土狭小人口密集，技术、资金实力雄厚的日本拥有密度远超一般国家的气象信息采集系统，其气象预报的精准程度超过中国乃至其它发达国家也就不足为奇了。 ?

看来，与其盼天气预报不准，可能还不如盼“雨神”来一下，突然来场雨的希望更大。?

天气预报能预测15天以后的天气，它究竟靠什么做后盾？

3天之内的天气预报相当准确 超出部分就说不准了

天气预报是预测几天之内的天气变化过程。传统天气预报建立在半经验、半理论的基础上，具有模糊性，误差也比较大。科学的发展为短期天气预报提供了很好的工具。例如，用多普勒雷达探测几百公里范围内云的情况，可以知道雷雨云的结构，知道水滴、雨滴在哪里，还能知道云的运动方向。卫星云图给我们带来许多信息，这在过去是做不到的。现在，3天之内的天气预报已经相当准确，许多人已经习惯了每天听天气预报，根据天气状况决定各种活动的安排，非常重要的活动甚至还要求气象部门给出定时、定量、定点的精确预报。

气候预报则是中长期的。例如3月份预报4月份的气象状况，这时不可能预报4月份每天的天气，但可以预测4月气温比平常高还是低；雨量比平时多还是少。跨季节的气候预报非常重要，例如降雨、降雪的预报，大风、降温的预报，江河汛期预报，灾害性天气多还是少的预报等等，关系到政府的决策，关系到人民的生命财产安全，要求气象学家作出准确、科学的预测。

对气象预报的精度要求越来越高，光靠经验不行，半经验、半理论也不行，要有新的科学方法。随着计算技术的发展，气象学和数学的联系越来越密切。数值天气预报就是一种全新的科学方法。它建立在对大气变化物理过程研究的基础上，用高性能计算机来求解一组支配大气运动的方程组，"算计"风云雨雪的变化。

气象学研究的是整个大气层，不可能在实验室里做实验。人们每天感受到阴晴雨雪等天气，都发生在环绕人类居住的地球表面10多公里的大气层里。大气是一种流体，它的运动变化遵守质量和能量守恒等6个经典的数学物理方程。数值天气预报的数学模型和数学物理方程组就是从这里来的。但是影响天气的因子太多了，都要考虑进来，自由度非常大。

如果说数学模型和高性能计算机是数值预报系统的大脑，那么各种各样的大气观测站、气象雷达、气象卫星则构成了数值预报的眼睛。

为提高数值预报的粗确度，还要有一整套稠密的观测大气的网络。

我们把地球大气分成许多不连续的网络，每个结点是一个自由度，垂直方向又可以取许多层球面。全球有大量高空气象探测站（我国就有300多个），另外还有气象卫星（包括太阳同步卫星和地球同步卫星），以及其它多种遥感观测仪器。海上即将有3000多个装在浮标上的观测点。气象观测获取的资料，一方面作为数值预报的初始场，另一方面用来检验数学模型算出来的结果是不是正确。

地球表面的许多因素都影响到数学模型中的参数。例如地球表面是海洋还是陆地，是森林、草原还是沼泽，有没有冰雪等。

我国位于亚洲东部，地跨高、中、低3个纬度带，地形复杂，气象灾害频繁，提高对灾害性天气的预报能力是关系国计民生的大事，也是数值预报的优势所在。我国是世界上少数能开展中期数值天气预报的国家之一。

我们看到的天气预报，是气象学家通过气象雷达与气象卫星收集大气、风向、大气含水量等大量数据，然后按照气象学里面的大气方程式等式子通过超级计算机进行运算而得出的预测。所以随着人们对大气原理的认识，能预测到半个月后甚至一个月后的天气情况，但是也由于目前的认识还比较有限，所以准确度并没有达到百分之百，

01.气象雷达

如果浏览天气预报官网之类的网站，就会发现有雷达图，所使用的工具就是气象雷达。气象雷达利用无线电波，检测最远100千米之内的大气情况。它有四种波段，可以检测出短时间内的天气情况，判断是晴天、降水还是暴雨或者冰雹天气。检测短时间内是否有恶劣天气，比如强降水、台风等，最主要运用的手段就是天气雷达。

02.气象卫星

天气预报一定会有卫星图，其来源就是围着地球一圈圈转的气象卫星。气象卫星作为新出现的科技，功能强大，可以居高临下，从大气外观测地球大气运转情况，从更全局的位置来判断天气变化。并且气象卫星可以在短短一秒内拍摄上百张气象，极大丰富了气象数据，精确了预测结果，是当代气象学最依赖的工具之一。

我国的气象卫星领先于世界，特别是?风云家族?，也就是风云一号至四号，不仅为我国提供气象数据，也服务于整个世界。其中风云一号和二号处于半退役状态，我们所看到的气象云图数据主要来自于最先进的四号。

03.气象学方程式

光有数据还不够，还需要利用这些数据得出结论。这个时候就是数学大展身手的时候了，气象学家在长期的研究中，发现了大气运转的规律，用方程式等数学手段总结出来，然后随着一秒可以进行上亿次运算的超级计算机的出现，气象学家就利用其处理这些数据，得出一个准确度相对较高的预测结果，也就是我们所看到的天气预报。