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来源：制造原理 作者：小马哥 问世间晴为何物，直叫人晒不干内裤，前段时间可谓是阴雨连绵，阳光成为了“稀缺品”，这两天终于出了太阳，裤子有的穿了，我那发霉的被子可以拿出去晒一晒了！ 小伙伴们大家好，我是小马哥，好久不见！说起天气预报，在小马哥的脑海中：电视放完新闻联播后接着的天气预报，电视中主持人在荧幕前讲解全国各地的天气情况，还有那曲经典的 “渔舟唱晚” 伴随了多少小伙伴们的成长。小伙伴们脑海中也是这样的吧！ ▲ 图片源自CCTV1 关于气候，五千多年前，中国就有了《阴阳历》。后来在殷朝的古都（安阳县）发掘出甲骨文，记载如下：“壬申雪，止雨酉昼；已卯雹，乙酉大雨”，说明了雨雪起止的日期。那么古时候的人们是怎么“预测”天气的呢？古时候农耕社会，需要掌握四季的变化，靠天吃饭，最早是靠抬头观天和占卜来预测天气，观测天气也是很勤奋的。 后来人们发现动物的感官系统比较敏锐，通过观察一些动物的行踪来预测天气：燕子低飞，青蛙呱呱叫，蚂蚁搬家等等,因为动物们对气压和湿度比较敏锐，如感受到异常会焦躁不安。都能体现出当时天气的变化。 湿度仪在我国可是最早应用，《天官书》中：“县土炭”。也就是把土和炭分别悬挂起来，使之平衡，当天气比较潮湿，炭会吸收水分变重下垂，观察这个就能知道当天是否会有雨。 观察云的薄厚，色彩等变化进行预测，雨是从云中降下，下多大的雨，什么时候下，都是从云来观测的，当云层像鱼鳞般细小的形状，就意味着要变天了，农谚说：“鱼鳞天，不雨也风癫”，形容的就是卷积云。 雨水量的大小和农产品丰收程度有很大的关系，远在秦朝就要求各地的官员上报当地的下雨的情况，这叫做“上雨泽”。那时候还没有量雨器，怎么测量下了多少雨呢，怎么办？最直观的办法用锄头把地刨开，测量湿土的深度。 这样测量是不准确的，后来在明清时期改用测量的方法，用铁做成圆筒状，进行“上雨泽”。看到这里小伙伴脑海中想到的肯定是一个透明筒状物带有刻度的量雨器吧！这东西应该是小学科学课本上印在大家的印象中的吧！ 风对气候的影响也是很重要的，风是形成洋流的主要因素，风能带来降水形成雨季，古代科学家张衡发明了“相风铜鸟”这是用来观测风向的，根据铜鸟转动的方向确定风的风向，光有风向不行啊，还有风力大小，古时候定义了八个级别的风，通过树木受风的影响来判断风力的大小。 《三国演义》中，诸葛亮可是个很精准的天气预测专家，比如说“草船借箭”什么时候起雾，吹什么风，都能预测的很精准。 有了记录，能大概的推演气候的变化，方便记忆，用短简韵语来表达，就形成了各种农谚——“蚂蚁搬家蛇过道，大雨不久就来到”等等。然而这样的预测只能知道接下来一段时间内天气的变化，并不能精准到每一天，这都是古人的智慧。 古代的天气预报尽管没有现代天气预报那么科学准确，但还是有较为行之有效的方法，为现代气象学奠定了基础。 到了现代，科学越来越发达，精确度越来越高，依靠现在的科技，可以很精准的预测天气的变化，通过收集材料，分析材料，最后出结果。 全国各地都有气象站，当地的气象站收集当天同一时间的温度，气压，湿度，风等气象信息汇总发给国家气象局，获取这些数据的仪器也是比较基础的，风速仪，百叶箱等，还有些高级的仪器：气象雷达，气象卫星等。 气象雷达（多普勒雷达）主要是用来探测降水的，气象雷达发射脉冲状电磁波，当电磁波遇到雨滴后一小部分的能量被其散射，然后会到雷达天线，被雷达接收。 ▲ 图片源自中国天气网 颜色代表强度从蓝色到紫色逐渐上升，强度越高表示降雨量的大小。当你的城市显示是紫色的时候，说明你的城市遭受大雨侵袭。 气象卫星（风云4号）是一颗静止卫星，它的运行轨道为对地静止，它运动的周期和地球自转的周期相同，对地各点来说它是静止的，风云四号本体搭载了许多的仪器：多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪、闪电成像仪、空间环境监测仪器包载荷等。 咱们说说多通道扫描成像辐射计，有多少通道？有十四个通道，对地球进行二维扫描，就像医院拍CT 似的一圈一圈扫描，对地球全盘15分钟就能扫描完毕，来自地球景物的辐射被扫描镜反射到主光学系统，通过中继光学系统将入射辐射分裂成2个可见光通道、2个水汽通道和10个红外通道，
扫描获得的云图，发送到数据中心。数据处理中心 由计算机、外围设备和相应软件组成。它对数据接收与测控站送来的信息进行记录、处理，提取各种有用信息，专家们根据不同通道的云图合成彩色云图，进行分析，制出各种天气图，然后天气预报就这样呈现在我们的眼前。 风云四号卫星是目前我国最先进的气象卫星，去年的台风“山竹”，就精确的预报了登入的地点和时间，人们提前做好准备，为人们的生命安全和财产减少损失，精确程度可以和欧美等国的气象卫星同台竞技。
说了那么多，咱们就大概的了解了天气预报的数据的来源方式。 那么天气是怎么预测呢？用超级计算机将地面，雷达，卫星等仪器所测出来的湿度、温度、气压和风速、风向这些数据进行推演，用数学的方法来计算大气运动规律，要分析不同云层带来的影响，预报专家用天气学，动力学，热力学等进行数据综合分析得到的预报，制作出短时（1~6个小时天气的动向），和中期预报（3~15天的天气、动向），当然预报未来的天气情况的时间越长，精度就会减少。
那么天气预报为什么还是不准确呢？ 现在天气预报的准确率达到85%，其实已经很高了，由于对地球系统的观测并不是很完整，还有许多技术难关要攻克等，还有咱们日常生活会对气候产生影响，这些不确定因素，也就造成了15%的“不准确”。 大气系统是一个比较复杂的体系，牵涉到很多的学科领域，天气预报不准确仍无法避免，人类对大气系统的认识还处在初级阶段，天气预报技术还处在不不断发展的过程中。
所以咱们的日常生活中还是要低碳减排,保护环境。好了这次就说到这，要变天了，收被子去！ |
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