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湮
《天气预报》|袁泽解i
I<
。《天气预报》|袁泽解读
关于作者
彼得.穆尔,英国牛津大学的硕士研究生导
师。同时他也是一位出色的自然科学作家。
阴
关于本书
19世纪以前,天气一直是一个神秘的存在。
暴雨、海啸、雷电、冰雹等极端天气动辄夺
去数十万生命,令人心生恐惧。直到天气预
氓的出现,人类的损失才得以挽回一
那么,前人如何解读这些现象,又是如何预
测天气的?现代的天气预报是怎样发展起来
的?本书讲述了一段长达70多年的天气预报
拓史。一大批科学先驱,开始研究天气,
利用极为简陋的技术条件观测、记录、假
设、求证,一步步揭开大气的秘密,并试国
窥探未来天气,
为天气预报这项技术打下了坚实的基础。
核心内容
一、天气预报这项技术是怎么诞生的?
二、我们应该怎么看待天气预报这项技术?
三、天气预报的现状是怎么样的?未来又会
朝什么方向发展?
RR80EDv
.'霭〉
蒲稳建至气寡学]与为恭双公级
共同话语体系上4
天XREKNIRKXXRH
@高新技札支持
[y雷达,卫星吊观测数据
阜洁
EL[一
任何一项新的技札,并非凭空出现,而是
现有技术重新组合成为新的元素。
铁岭公务员培训班雯“每天听本书艳则
租半小时摘佩-本书55
刑百
你好,我是袁泽。欢迎每天听本书。本期我
要为你分享的这本书叫做《天气预报》。这
本书主要讲的是,天气预报这项技术是怎么
诞生的?我们又该怎样看待这项技术?
在今天,天气预报显然已经成为我们生活中
不可缺少的一部分了。不管是在电视上,还
是手机App里,到处都能看见关于天气的信
息。但是,这项技术从诞生到现在,仅仅才
过去了100多年。而在这之前,人们对天气
的看法,和现在可是完全不一样。
19世纪前的西方社会,很少人会从科学的角
度去考虑天气这件事。当时的人认为,天气
是由上帝控制的。比如说,在1588年,西3
牙国王费利佩二世下令他强大的舰队起航,
标是征服英国。这支舰队由130艘战船、
30000名船员组成,是名副其实的无敌舰
队。而当这支舰队浩浩荡荡地开赴到爱尔兰
西北部海岸线时,却遭遇了猛烈的风暴。在
北大西洋强风的裹挟下,战船在满是礁石的
破碎的海岸线来回摇摆,20多艘战船当场沉
没。最终,这支「无敌舰队“仅有一半得以保
全。
英国人坚信,在上帝的旨意下,强大的风暴
帮助他们以弱胜强,嬴得了这次关键性的海
战。为了庆祝,官方甚铁岭公务员培训班至制作了一系列的纪
念章,上面写着上帝之风刮起,瞬间驱散
但是,阴晴不定的天气,并不总是会给人们
带来福音,极端的天气经常会导致大规模的
人员伤亡。在没有一个理性的认知之前,人
们对于天气变幻,没什么好办法,大多只能
祈求神灵保佑。
到19世纪,随着工业化进程的发展,理性
和科学也逐渐被更多人所接受。这其中,
有一大批的科学先驱,开始研究变幻莫测的
天气,尝试为混沌的自然建立秩序。他们有
的是航海家,有的是天文学家,有的是发明
家,甚至还有画家。正是这些人的不断尝
试,为天气预报技术奠定了基础。这本书要
的,就是这部关于天气的科学探险史。
仪
t
a
了帮你更好地了解天气预报的现状和未
来,我特地采访到了窦志钢老师,窦老师曾
经在中国气象局工作了16年,是一位资深的
i象信息传媒人,曾参与过中央电视台每天
晚上7点半准时播出的“天气预报“节目。窦
志钢老师对于天气预报技术的深度解析,我
在后边会为你分享。
仪
巳
本书的作者是彼得.穆尔,英国牛津大学的
硕士研究生导师。同时他也是一位出色的
然科学作家。
接下来,我将分成两部分,为你分享这本
书。第一部分,我会重点为你讲述,天气预
&是铁岭公务员培训班如何诞生的。第二部分,结合窥志钢老
师的分享,我们重点说说天气预报这项技术
的现状,以及未来会朝着什么样的方向发
展。
好,先来说天气预报这项技术是怎么出现
的。在这之前,不妨先来思考一个问题:我
们该怎样去理解一项新技术的诞生呢?著名
思想家布莱恩.阿瑞在《技术的本质》这本
书里说:如果你去仔细观察任何一项新技
术,就会发现,所有的新技术都不是无中生
有被发明出来的,新技术都是从现存技术中
组合出的一组新的要素。
从这个角度来看,天气预报的诞生也是这
样。它不是某个伟大的科学家灵光一现,拍
脑门想出来的,它甚至不是人们刻意去研发
的结果,而是经过了一系列技术和理论上的
漫长积累,由多个元素组合而来的产物。
那究竟是哪些元素的组合,促成了天气预报
的诞生呢?
先,一项最基本的元素,就是天气预报的
气象学理论基础。而为气象学打下基础的,
就是我要为你介绍的第一位主人公一一蒲
福。
蒲福出身于海军,是英国皇家海军军舰“伍
利奇号“舰长。多年来,他一直坚持着一个
惯:写气象日志。而气象日志中,一个很
要的部分就是记录当天的风力情况,像是
风向、风速等等。但当时人们对于风力情况
的记录极其随意铁岭公务员培训班,没有一个固定的标准,都
是根据自己的主观体验来的。比如,有的人
会写:今天从南安普顿吹来一阵强风。你要
问强风是怎么个强法?那只有记录员自己知
道。还有更考验你想象力的记录:从普利茅
斯海港吹来了莎士比亚式的疾风骤雨。你说
这是写散文还是科学记录?
城
蒲福意识到,这样记录风,根本行不通。
为它会严重影响海上航行时船员们的决策,
对查阅数据的后人来说,参考意义也不大。
于是,蒲福开始致力于攻克这一难题。经过
对大量数据的整理,他制定出了一套完整的
定量式风级表。这套风级表按照风力大小,
分为0到13级,都用数字来表示。比如“0“代
表无风,9“代表强烈大风,而“13“则代表
极端天气下的暴风。
园
不但如此,在设置完它的定量式风级表后,
蒲福又产生了进一步的思考:如果能够通过
一系列的数据对风力进行测量,那么,是不
是也可以套符号来探述整个天气的情
况?根据这个扩展来的逻辑,他又继续创造
河29个不同符号组成的代码,有的
是单个字母,有的是两个字母的组合,来表
述不同类型的气候。比如说,字母b代表蓝
天,f们这两个字母代表大雾天气等等。有了
像这样的灵活而简单的表格,他不仅可以记
录铁岭公务员培训班风向、风速、大气压、温度等单个气象因
素的情况,还能记录下周围天气的复杂变
化。
可以说,蒲福的这套方法,为气象学的发展
和天气预报的起源,都打下了坚实的基础。
从标种程度上来看,这是近代气象学诞生的
一个标志。
说到这,就自然而然地引出了一个问题:为
什么给风力定级这件事,在天气预报乃至整
个气象学的历史上,都有如此重要的地位?
你说是因为这个风级表制定地天衣无缝,就
此沿用多年吗?其实并不是。现在我们给风
力定级时的参照,就要比蒲福的这个要精确
很多。那究竟是什么原因,让风力定级的意
义如此重大呢?
v
原因是:蒲福首次为近代气象学建立了共同
的话语体系。建立共同的话语体系有多
要?在此之前,就像刚刚我们提到的,人们
对于天气的主观感受,存在极大的差异。同
样的温度下,有的人可能会觉得特别冷,而
有的人可能没什么感觉。两个普通人尚且如
此,就更别提致力于解开天气之谜的气象研
究者了。可以说,没有一套共同的话语体
系,同行之间根本无法正常交流,整个学科
也就无法搭建起来。
与此同时,这套共同的话语体系,不但让人
们有了在同一平面上对话的可能,也是一套
相对客观、理性的语言。通过有限的铁岭公务员培训班数字和
符号,组合成无限的天气情况,把人们心中
主观的感受,用一套客观的符号系统给呈现
出来了。也是这种思路本身,就对整个学科
的建立有开创性意义。
当然,天气预报是一项极为复杂的技术,在
建立了共同的话语体系后,还需要研究大
与之相关的白然现李.比如像云.雨.雪
口R
与之相关的
然现象,比如像云、雨
、马、
霜这些现象是怎么来的,极端天气背后的原
理等等。
象非常困难。当
但是对当
札
时的
时的人来说,研
人没有
究自然现
先进的测量设
,对于大多数
然现象,只能靠肉
R去观
察。更重要的是
加河标李林洁,
然现象仍然是不可
3友
)1心氏
人清楚该用
所以,绝大多数情况下,自
捉摸的。
[么样的
怎么办呢?这就要说到第二位3
E人公一一卢
克.
匪华德了。
卢克-霍
家,但让他被人铭记的成就,却和化学没有
华德是一位化学
王何关系。他最突
H的成就在3
作系。他的这套云分类理论,被公认为是19
F划分了云朵
世纪气象学最
创
E
D
要的贡献
套科学的研究范式。
一,为气象学研
在卢克.霍华德之前,云的相关知识还游离
在租
天空的装饰或者虚无缥
[李工并,大助英火口暗
简单地把铁岭公务员培训班云视为
}的事物。要对云进
行描述可没有那么
日,和j
述风力差不
多,也只能靠记录员发j
学天赋了。1703年,
5的想象力和文
【
子_
E
国
5斯特郡有一位
天气记录员,为了把握不
云朵的特征和形
状,做了一次著名的尝试。
也以极其丰富的
想象力,把云朵记录
成梳子、蜴
并网、羊
j品。这种方法,
毛、棕榈叶等上
种日常
写在小说里会很精彩,但
于科学研究,恐
【
白就显得没有
察和描述这类
那么严i
,人们也确实没有什么别
见象了。
了。很长一段时间
的好办法,来观
而到了1802年,卢克-霍华德在一项刊物上
发表了《论云的形变)这
篇论文,彻底改变
了人们对云的认识。露华德将成干上万起
弓纳成了一套简
的几种形态,并
的专业名词
j记)比如说,霍华德的
变化的云
界定了云
态命名。
就行,不
(这
伟
习
巳
明的分类体系。
j拉丁文给每种形
有点多,你听
佛系下
E划h
外,有两个
有两个混合形态:积
E要类别:卷云、积云和
间形态:卷积云和卷
云八。
层云;还
云八
和积卷层云。最后
一种形态是雨云。这些名词在今天的气象学
领域,仍然在使用。
如果说给风力
套共同的话语铁岭公务员培训班
定级,是帮助整个学科建立了
作系,那么对云的分类,则
是为人类研
穿
团
i提
公J
一种范式,创立了
规则。
[容
口
的气象学研
L
D
的现象中,先提取出
8型
,都是从错综复杂
的抽象概念,分门
力出
别类,再对其进行
命
霍华德
的云分类理论[
驱的名声迅速传播
木。
致
及他
的探索。
F为气象学先
当他的论文在《哲
学杂志》上刊登之
后,这
分类体系很快就
被整个欧洲采用。
7
a
国作
家歌德称赞他说,
对云的分类就像是;
乱的自然建立了秤
浓雾q
序。
P的一日
5灯塔,为混
有了共同的话i
体系和研究范式之后,可以
说天气预报刚删具
明
了诞
的基础。但是;
E
要做到预测,还远远不够,预浅
大气不霁如
靠一系列精确
各种各标
的数
居说话,这自
f能够进行定量观测的
预报所需要的观测仪器,更是
积累,囊括了各个领域的科学家的成果。其
你熟悉的伽利略、富兰克林这些
日
P,就有
人。
比如说,欧洲在15
世纪4
然是离不
仪器了。天气
历经了多年的
L
J
现了压板风速仪,
次对大气的运动速度进行了测量。
17-18
世纪,则是气象测量
区器
见
了湿度计和气压i
铁岭公务员培训班的爆发期,先是出
。伽利略发明了温度
o
口来又出现了雨
量器。到了181
世纪中
,人们开始
进
b〈
行高空探测的尝试。英
国
的
威尔逊等人用
等携带温度表,观测低空温
度。1752不
河
科学家
兰克林
【
/
二
,大
勿
二命】鲈`乞|蜇金,
用风筝去
触
闪电,探测雷
日
P的电荷性质。
柏八
此,人们对于气象的观
察,开始不局限在
三维观测网络。
h面
,形成了一张
巨大的
再到后来,还
有人根
应
前记录的数据,将
各地同一时
乙
国
|刻的气压
和风
的情况,填在了同
一张
H,绘成了
世界
-第一张天气图。
口
国
天气图的出现,为
口来分析气压、风与天
【
的关系,以及建立天气系统的概念模型,意
义非常重大。
加上电报
的发明,为各地气
象观测资料的迅速传递和信息集
提供]
条件,使绘制
实时的天气
国成为可能。
但到了这
步,还都是对
前天气数据的记
录,几乎没有
行预测。
让人f
人想到,可
从对未来的天气进
]开始对预测
同俄匠
发
次天气事件
克里米
天气有了强烈需
,
〖战争。1854年11
团山
Gp;吴
万11
H现风暴,巨;
良滔天,法国
)
州铁岭公务员培训班
H
PP
号沉没,英法联
大败,事后,法
巴黎天文台台长勒维
耶收集了灾
大
目/口
的气象资料,
他们看到,这
厉风暴在11月13日,
也就
明法国军舰沉没的
E
前一天,还在
班牙和法
F
走|[
部,过了整整
团
一天,才移动到]
朔海
万吴1
地
X
。如果能及时发
5吴
大
见风暴并预告风暴的移动
员失是可能避免
7
b,勒维耶提出,
组织气象观测台
网络、国
玟大气
分析,尝试对天气|
青况进
行预测。从这以后
各个
河
家都陆续开始建
o
1
国也由此成了一项
立气象观测网,绘制天气
常业务。
这个时候,天气预报诞
的条f吴3
本上
凑齐了。可
人+一
家菲茨罗伊的
以说是万
了。而这个历史性的创举,落在了
寸上。1861年
腐
英国航海
,被称为
又
,八坤|佳|]
匡
F8
引1
天气预报之父的菲茨罗{
氏》常规气象下方的一个很不起
给出了全球第一份天气预报,说的是全英
河
*标《泰晟
区明
后两天的天气情况。
说到这,你可能会问,为
E
R的位置,
地
+么恰好是在这个
时间,
菲茨罗伊
这个人
放出了这第一份天
气预报
R?其实,菲茨罗f
最开始也没有想
到要做铁岭公务员培训班出一份天气预测j
氓告。他最初的
的,也是像我们上
提到
的,是给航船提供
」
准确的风向
白/
放好暴风预警。他利用
用
衍
2
1
200多个英
岸警
0队
对风速进行测量,
同时,也对
影响天气的其他
大
素做了详细的
数据统计和
分析,最后
各个港
言息传递到
利
j电报,把这些
这么一来,
菲茨罗伊
刚好
是把我们刚才说到
的,像是风力分级、
i象
数据观测收集、电
吴通信等现有的技术给完美地组合在了
起。有
T
又术的支持和大量的数
然也就出现了对未来天气的预测报告。所
吊,目
以,菲茨罗伊并不是发明了天气预报这项技
术,他只做了一f
,就是把当时的
有关气
象的技术做了正确的排列组合。最
了。
勿
预报,就这样诞
初的天气
你看,一项新
的技术,从来都不是凭空出现
的,而是现有技术重新组合成为新的元素。
这也恰恰说明
7又盲I'亡
F技
工
来说,新发现
然很
E
东
术创新和科学研究
,但整理的环节也
必不可少。整理的意义在
F,它让你对每一
个技术模块的作
都有
比较清晰的了解,能
够把这些技术模
【
山
过巧妙的组合,推
水1
央都放在合适的位置上,通
H新。
好,铁岭公务员培训班以上就是天气预报诞
的过程。在整个
科技史上,这无疑是一次颠覆怡
【的创新,有
史以来,人类第
次具
力。同时,有了这项技术,人们的衣
了预测自然的能
住行
都便利了许多。可以说,天气预报
人类社会不可或缺的一部
那么到
已经成为
分了。
前为止,经历了100多年,天气预
氓在今天发展到了f
么标
f的程度?为什么我
日报
不准呢?带着这些
们还是会觉得,它总
问题,我特地采访到
一挂
志钢老师。窦老师
在中国气象
局工作了16年,曾经参与过每
大
日
魅上7点半
氏“节目
]夯
人
视司
,是气象服务领域的专家。接下来,
播出的“天气预
我f
门就跟着窦老师一起,对天气预报这项技
术,来
一次全方位的深
恩
心
了解。
自们
」先要!宴,
的
天气预报技术,是
月
埋
么样的
3
原理
f
运行。简单来说,
科
程式把它f
学家们把整个地球外
门设置成为一
吴的所有
j方
个场,在
【
命描
一
这中
有的地方气温高,有
的
习方气温低,所以空
气会从一个方向向另一个方向流动,场里的
气压也会随之变化,而这些变量会导致各种
各样的天气现象。
那么,对天气进行预测,就是
系列的
手段去铁岭公务员培训班观察这些变化。
大
此,在地面上,会
设置气象站采集当
$地的
数据。当
然,还会用
雷达、卫星等手
这些观测到的数据
F段去观测大气的/
都会
青况。所有
作为参数,代入到
这个
巨大的方程式中
行运算,j
断下一个
阶段的天气,比如,空气会朝哪个方向去流
动,空气流动速度的快慢等等。这就
主流的天气预报方式,叫做数值预报。
/
窥老师说,世界J
最先进、
算力最强
机,吊
人
E
领域的,这
国家都一样。这也山
i是为
门
什么像q
宏\
这样的科技大
52居
王
,才有精确预报天气的能
说到这,你可
能会有
河
疑问,那就是这项
技术背后,有这样的高新科技的支持,
启入了如此多的人力物力在做这个
国
E
情,
万
鹏_庞
为什么给人
的感觉,还总是j
R不准确呢?
国的气象界甚至有
D
有上帝是完美的,
俊。
M
/
剥
大
为
种说;
:在这个世界上
上帝从来不做天气
在窦老师看来,我们可
思考这个问题。
以
从下面这几个角度
心
希一,气象学的学科角
,预测气象这件
吊
心
,不可能达到
i
日刀
避不开“蛇
蝶效应“。
朝蝶
的精确。观测气象
效应指的是,
巴西
口
D
的铁岭公务员培训班一只蝴蝶
克萨兼
扇动了翅
『州的一场风暴
。桥
气预报行业来说,
厂1
临的拐
右史46
可能导致美国
得
老师解释说,对天
『战是,无数只蜒
蝶会随时扇动
间
翅膀。
,哪怕一些突发的
变幻莫测的天地自然
很微小的变化,都会影
1余
响到最终气象
言息的t
准确的天气数
1
居难
度相当大。
1异
结果,所以要得出
第二,单从观测技术的
j友木
,目前人们
观测气象的“眼睛“,
{_】′f
大量的
区。我们
宦-
以把放出去观测气象的雷达、】
P星以及
(
史上的观测站想象成一张
巨大的网。但是
F各地
区经济、人
P
团
有的些地方观
乙f)
口R
于各地区经济、人口等差异,有的些地方观
测站密集,网眼很小,捕捉到的信息就会精
确,比如沿海发达地区。但像是沙漠地区,
几百平方公里连个人都没有,观测点也就稀
疏很多,就会把一些重要信息给漏掉。这也
会影响到;
心o
确
第三,预测天气同时还需要多项技术的密切
配合,除了上面的提到的预报技术、观测技
术外,传播技术也相当重要。其实,在很大
程度上,并不是天气预报不够准,而是我们
无法在第一时间内收到准确的信息。
比如说气象局上午10点铁岭公务员培训班钟得出了一个结论,
但到了10:50的时候,你才能看到这个
息。尤其是以前,我们只知道每天7点半准
时收看天气预报“节目,但实际上,你7点
半看到的天气预报,可能是早晨或者中午作
出的结论。而天气参数无时无刻不在变化。
除了上面提到的一些技术原因,窦老师也
说,对于天气的主观感受不同,也会让人们
觉得预报不准。气象局得出的结论,是在相
对纯粹的环境下采集的数据。比如测量气温
的百叶箱,要求太阳不能直射,通风良好,
离地面还有一定高度等等。百叶箱测出来的
气温是38度,而你站在经过长时间暴晒,材
料又吸热的柏油马路上,对气温的主观感受
有可能会到50度。
以上就是为什么我们总感觉天气预报“不
准“的原因了。那在未来,天气预报又会朝
着什么样的方向发展,给我们的生活带来哪
些意愚不到的影响呢?
窥老师说,从天气预报本身来看,它会在两
个维度上不断做到极致。一个是预测时间的
长度,一个是预测范围的精度。
先来说预测时间的长度。就目前的情况来
看,气象局能够比较准确地预测出未来72小
时内的天气情况。但在将来,有可能会对未
来15天甚至是30天的情况都比较有把握。
这是时间维度上的一个趋势。另铁岭公务员培训班外是预测范
围的逐渐精细化。比如说,以前目前的状
态,预测的最小范围可以精确到方圆9平方
公里。在未来,如果能更精细的话,有可能
精细到500米X500米的范围内。这种小范围
的预测,无疑会给社会生活的各个方面带来
大的便利。
最后,随着天气预报数据越来越精细化,实
性越来越强,它一定会和很多其他行业相
结合,产生新的应用。比如说,天气数据目
前就在尝试与物流、电商相结合,天气预报
数据将在底层算法上,帮助人们选择最优化
的配送路径。还有,天气预报也正在和金融
业产生联系,衍生出很多实用性的金融保险
产品。像是航班延误保险、大型户外活动保
险等等。
总的来说,天气预报这项技术还很年轻,未
来有着广阔的发展空间。也许就像100多年
一样,各种技术组合应用在一起,铁岭公务员培训班催生出了
天气预报,而在不久的将来,天气预报又将
和其他技术结合,演化出一项颠覆性的技术
成果也说不定。
2
总结
好了,以上就是我要为你分享的全部内容
了。
总结一下:19世纪后,来自各个领域的科学
先驱共同演绎了这部关于天气预报的科学
记
天
冒险史。他们利用简陋的技术条件观测、i
录、假设、求证,不断创新,最终让预测
气成为现实。
到了今天,天气预报背后更是有着现代高新
技术的支持,预测苑围和精准度,都实现了
质的突破。在未来,它也很可能会应用在
多领域,和不同行业产生联系,为我们的生
活带来更多的便利,创造出更大价值。
最后,这段关于天气预报诞生的历史,还能
让我们从中得到两个有价值的认知:
第一,所有的新技术都不是无中生有被发明
出来的,新技术都是从现存技术中组合出的
一组新的要素。所以,一个领域内,新发现
固然重要,但整理也必不可少。整理的价值
在于让你对现有的技术和资源有清晰的认
知,整合自己的优势,从而更准确有效地3
创新。
第二,就如同给风力定级之于整个气象学的
意义,要想在某个领域有重大突破,很关键
的一点就是建立共同的话语体系。有了共同
的话语体系,才能让行业内的人相对客观、
无障碍地沟通交流。而大量的事实表明,一
旦掌握了某个领域的话语体系,也就很大程
度上控制了该领域的发展方向。
襟稿、讲述:袁泽
口图:摩西脑图工作
精选留言
默认最铁岭公务员培训班新
