气象测报跨上了六个台阶

秋雨(李冰)

气象测报跨上了六个台阶秋雨第一台阶：气象测报初始古代的天文与气象是不分家，观星候气的场所黄帝时期叫合宫，颛顼时期改叫玄宫，尧舜时又称总章，夏代被叫成世室，商叫重屋，周叫明堂，汉称为建章宫、灵台、缇室，南北朝称为灵台，唐乾元元年始称司天台，明朝称观象台。这些场所均是用以观测天象，观天候气，行政告朔，以占卜军国大事吉凶，预测未来风云变幻，更主要的是为了不误农时。全球五大文明独有中华农耕文明得以延续发展，奥秘就在于有了这些场所，使得中华文明与大自然和谐共生。夏代世室里的仪器，有测日影的八尺之竿，也就是表，有规、矩、准、绳，如果“羲和立浑”之说成立，还应该有璇玑玉衡的简单浑仪，还有前人传下来的种种观天候气的方法和对象，包括日、月、星象、气象和物象，有人认为禹造九鼎也有观测气象的用途。安阳殷墟甲古文中涉及旱灾、下雨、打雷、冰雹、刮风、祭云等气象方面的骨片很多，多是卜问未来天气气候，希望风调雨顺。甲骨文中已有对云的分类，有了对各种风的命名。根据甲骨文卜辞可知，殷商时代已有四方风名，东风称劦风，南风称凯风，西风称彝风，北风称寒风。黄河流域先民对风的认识和利用，自炎黄时代就开始了。开始了用晷影、星象定季节。 物候定季节在夏代结出硕果，观星候气在商代掀起高潮。西周时期有了周公测景台，位于今天的河南省登封，是周公姬旦研究天文的圭表和观测日影的地方，周代有太史。战国时期黄河流域先民对云已有观测，有了七十二候、物候，开始用悬羽测风。秦代启动了上雨泽。汉代已经有了观测风的相风乌，发现琴弦对大气湿度反应敏感，于是就根据这个特点用来感知空气湿度。说明那时已经知道了空气湿度与琴弦胀力变化的关系，奠定了发明毛发湿度计的基础，阐明了二十四节气及七十二物候，发明了湿度计、风速器等气象仪器。有了用土和炭测湿，还对云生云消的方位、移动方向有一些具体描述，总结出云的天气预兆。汉代设有九卿，其中有太常，相当于周代六卿中的礼官。太常之下有大典星、治历、望气、望气佐等高级官员，负责天文气象工作。东晋设有内外观象台，晋代内观象台对外观象台负责监督，由太史令负责。南北朝时的南朝由太史令管理。隋代设有内外观象台，设立太史监，外观象台由太史令亲自统辖，后又设立了太史监。唐代设立太史局，更进一步加强了对天象和气象的观测管理。隋唐时期明确为风力定级，唐代很有可能使用了盆之类的器具用于观测雨量。宋代设有司天监，也叫太史局，首创测雨验雪。宋代产生出许多气象谚语，有了观测雨雪的方法。北宋开封建观天台观测云雾星象，以预测风雨。宋代解释了虹、霭、雷击等大气现象。测量降水的最早记载见于公元1247年。 元代设有司天监，郭守敬在许衡领导下，共在全国二十七个地方建立了观星台，河南登封告成观星台就是其中之一，是华夏古代测量日影、验证四时和计年的人文遗址。明初置太史监，后改为太史院，后又更名为司天监、钦天监，沿袭至晚清。明代已有气象观测，既观气象又观天象，并在观测物候、气候、天气方面积累了一定的经验。公元1655年，温度计已传入中国。公元1660年，南怀仁自制了温度计和湿度计。清代定期上奏晴雨录，各地报告雨雪粮价。鸦片战争以后，近代气象仪器大量传入中国，西方列强先后在中国沿海及大陆重要城市建立气象测候所。第二台阶：新建地面气象观测场和高空气象探测 新中国建国之初，便在各地建设地面气象观测场，以获取地面气象资料。要求观测场设在能较好地反映本区域较大范围的气象要素特点的地方，避免局部地形的影响。观测场四周必须空旷平坦，不能建在陡坡、洼地，还要考虑到就要崛起的城市，以及将要建设的铁路、公路、工矿、烟囱、高大建筑物的地方，尽量拉开距离，地面气象观测场四周障碍物的影子不能投射到日照和辐射观测仪器的受光面上，要求附近没有反射阳光强的物体。观测场应选择在城市或工矿区最多风向的上风方，还要避开地方性雾、烟等大气污染严重的地方。地面气象观测场的环境必须进行保护，周围观测环境发生变化时要进行详细记录，还需要测定四周各障碍物的方位角和高度角，绘制地平圈障碍物遮蔽图。 除了地面气象观测，还有高空气象探测。高空气象探测一般是用探空气球携带探空仪器升空进行，可测得不同高度的大气温度、湿度、气压，并以无线电信号发送回地面。利用地面的雷达系统跟踪探空仪的位移还可测得不同高度的风向、风速。当气象探空气球升到对流层顶，氢气球的体积已经超过一个房间大小，而且气温已经远低于摄氏零度，气球的材质必须非常强韧，一般探空气球可以探测到离地面20千米到30多千米的高度。气象探空数据与地面观测数据的处理方式一样，要综合全球各地上千个探空观测点同一时间的观测资料，才能绘出高层大气的天气图。天气预报通常要绘出850百帕、700百帕、500百帕、300百帕、200百帕、100百帕等压面的天气图，并还要视需要再绘出更多的天气分析图供气象预报使用。还建起了农业气象试验站。第三台阶：有了天气雷达 气象观测添加了天气雷达，而且又更新为新一代开普勒天气雷达。天气雷达是利用云雾、雨、雪等降水粒子对电磁波的散射和吸收，为探测降水的空间分布和铅直结构，并以此为警戒跟踪降水系统的雷达。常用的波长大多在1厘米至10厘米范围，因10厘米波长的衰减小，用于探测台风、暴雨及冰雹较好，可探测几百千米范围内的天气系统。降水对雷达发射波的散射和吸收同雨滴谱、雨强、降水粒子的相态、冰晶粒子的形状和取向等特性有关，分析和判定降水回波，可以确定降水的各种宏观特性和微物理特性。第四台阶：有了气象卫星 除了气象雷达，还有气象卫星，气象卫星就是从太空对地球及其大气层进行气象观测的人造卫星。气象卫星实质上是一个高悬在太空的自动化高级气象站，是空间、遥感、计算机、通信和控制等高技术相结合的产物。卫星所载各种气象遥感器，接收和测量地球及其大气层的可见光、红外和微波辐射，并将其转换成电信号传送给地面站。地面站将卫星传来的电信号复原，绘制成各种云层、地表和海面图片，再经进一步处理和计算，得出各种气象资料。气象卫星按轨道的不同分为太阳轨道气象卫星和地球静止轨道气象卫星。前者由于卫星是逆地球自转方向与太阳同步，称太阳同步轨道气象卫星；后者是与地球保持同步运行，相对地球是不动的，称作静止轨道气象卫星，又称地球同步轨道气象卫星。气象卫星观测范围广，观测次数多，观测时效快，观测数据质量高，不受自然条件和地域条件限制，它所提供的气象信息被广泛应用于日常气象业务、环境监测、防灾减灾、大气科学、海洋学和水文学的研究。第五台阶：有了各种现代化气象仪器此外还有风廓线仪，是探测晴空大气中风随高度变化的一种雷达设备。还有闪电定位仪，主要用来探测云地闪，并且能区分正负极性。闪电可以分为包含云与云、云与空气、云内放电的云闪、云地闪、诱发闪电、球闪等多种，其中对地面设施危害最大的是云地闪电。云地闪电又可以细分为正电荷对地放电的正闪和负电荷对地放电的负闪。还有无人机，主要用于垂直或水平探测大气温压湿和风、远距离或多点探测大气温压湿和风、监测天气系统、大气化学探测或采样、云、雨滴探测、人工影响天气云的催化播撒、遥感等。第六台阶：有了自动气象站和移动气象站自动气象站，就是能自动收集和传递气象信息的观测装置。自动气象站能够自动探测多个要素，无需人工干预，即可自动生成报文，定时向中心站传输探测数据的气象站。 自动气象站能够用于对风速、风向、雨量、空气温度、空气湿度、关照强度、土壤温度、土壤湿度、蒸发量、大气压力、能见度等十几个气象要素进行全天候现场监测。可以通过专业配套的数据采集通讯线与计算机进行连接，将数据传输到气象计算机数据库中，用于统计分析和处理。云的观测已由人工发展出自动化测云仪器，激光云高仪能够测量云高、云量，目前云的自动化观测，已经能够给云准确分型，利用大气的红外窗口特性，结合红外辐射传输模式，分析水汽、能见度、气溶胶、光学厚度等因子对大气向下红外辐射与云底高度的关系，反演云底高度，实现了云高、云量及云状的探测。 除了自动气象站，还有移动气象站，可以对地面气象数据进行实时采集、计算处理、数据存贮和显示、报文报表编制和组网通信的自动天气观测系统，用于气象台站自动化业务测报。截止到2011年底，河南省共建有121个国家地面气象台站，其中基准气候站3个，基本气象站17个，一般天气站101个。还建有太阳辐射站3个，酸雨观测点18个，土壤湿度观测点163个，多普勒雷达站7个，3个高空气象探测点，布设单要素、2～6要素自动气象（雨量）站2500多个。除此之外，还可以实时接受国家极轨和静止气象卫星资料。气象观测分为地面气象观测、高空气象探测，还有气象雷达和卫星探测等。 AI时代就要到来了，气象测报又要跨上第七个台阶了，那时一定会是机器人取代人工的完全自动化测报了，云、能、天、温、压、湿、风再不用气象测报员人工观测了。多么美好的未来，期盼快些到来吧！ 气象测报员之歌人生路慢慢万紫千红我却走在这段小路上循环往复天天月月年年不管是盛夏不管是严冬不管是黑夜不管是白天任凭狂风暴雨雷鸣电闪任凭北风呼号大雪漫卷看着滴答的时钟准时抵达观测场的围栏边面对着百叶箱面对着苍穹记下温压湿风记下云能天一年过了又一年送走了青春送走了岁月青年中年到老年风儿呀追逐着白云我的爱呀寄给了碧云天没有错报没有迟报没有漏报 创下了几多无错的百班偶然也值预报班适才发现天气图上我的贡献偶然也去搞服务才知道我的名字在民间虽说我是普通的气象测报员有你有我有她气象数据才完全今生平淡也无悔我为人间把天观 一剪梅·师生曾记观云密码编。遥对蓝天，回忆当年。师生往事梦难全。气象情缘，冷暖情牵。风对云儿恋万千。冬越高山，夏跨平原。霜飞雨雪大河边。暮色烟岚，斑鬓无谖。 沁园春·气象人生气象人生，雨雪阴晴，冷暖风云。探长空万里，乾坤大气；苍穹千丈，天地冬春。正令分行，四时异候，季节推移规律遵。新时代，赞供需各业，服务农村。苍茫奥秘求真，有多少贤能竞献身。忆伏羲人祖，发明八卦；周公姬旦，测影时分。管仲农耕，孔明军事，古往今来事迹存。观今日，喜人才辈出，捷报频频。