知识源于沉淀 数值天气预报的“前世”
中国经典《三国演义》中赤壁之战“借东风”的情节众所周知:蜀汉宰相诸葛亮通过观察并结合史书中长江流域天气变化的记载，预言了东风的到来。
虽然历史上诸葛亮没有参加赤壁之战，也没有发号施令的能力，但赤壁之战是由东吴名将周瑜指挥的。但是从这个故事中我们可以知道，古人是有通过生活经验来判断天气的经验的。
随着世界上第一张天气图的诞生，天气预报开始成为一门应用科学。然后随着气象观测站数量的增加，天气图覆盖范围的扩大，卫星遥感技术的应用，形成了各类数据的对比、分类、聚类和规律性，使得基于天气图的预报精度逐渐提高。
后来，随着计算机技术的飞速发展，美国科学家首次利用计算机根据大气动力学进行数值天气预报。此后，数值天气预报逐渐成为天气预报的主要方法，并在全球天气监测网络和庞大的超级计算机系统的支持下，预报的准确性和时效性大大提高。
什么是数值天气预报？
那么，什么是数值天气预报呢？简单来说，就是用高性能计算机“计算”未来天气的科学。预报员预测天气就像他们在用计算机解决一个非常复杂的数学问题。所以天气预报离不开数学。
因为大气运动总是遵循一定的规律，把这些规律写成一系列的数学方程，包括运动方程、热力学方程、连续方程、状态方程和水汽方程，然后用高性能计算机求出这些方程的近似数值解，得到未来天气的发展变化，这就是数值天气预报。
实际中使用的数学方程非常复杂，因为大气变化复杂多样，除了大气之外，还受到海洋和陆面条件等多重因素的影响。在数值天气预报中，所有这些因素都应该被准确地模拟。
我国的数值天气预报研究始于1954年，是世界上开展数值天气预报最早的国家之一。2021年9月30日，中国气象局地球系统数值预报中心成立。解变方程(数值天气预报)将在天气气候预报和气象灾害监测预警中发挥更加重要的作用！
天气预报是怎么做的？
第一步:进行气象观测，即利用气象卫星、探空气球和自动气象站获取降雨、温度、气象、风向、风速等基础数据。
第二步:将观测数据输入一组数学方程组，由大型计算机进行计算，得到各种预报数据。
第三步:天气预报员对这些数据进行综合分析，绘制天气图，结合当地的天气预报经验，做出具体的天气预报。
世界上第一张天气图的诞生
天气图是指在各个地方同时填充气象要素的专用地图，是天气预报的重要依据。
世界上第一张天气图诞生于1854年11月14日，由巴黎天文台台长勒维烈制作。
当时英法联军正与沙皇俄国激战(即历史上的克里米亚战争)，但计划在黑海地区登陆的英法联军在海上遭遇风暴，几乎全军覆没。为了研究风暴的成因，勒维烈收集了风暴前后世界各地气象学家的气象报告，并在一张地图上填写了大约同一时间的气象条件。世界上第一张天气图诞生了。
气象地图像特殊的照片一样，保存着全国不同时间和高度的天气状况的“图像”。预报员可以识别当前天气系统的分布和结构，天气系统与特定天气的关系，以及最近的演变。(文/中国气象局气象宣传科普中心王伟)
编辑:郑琳
