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天气预报说，纽约市将遭遇50年来最为严重的世纪暴风雪，在部分地区，积雪将厚达1米。于是，人们纷纷涌入超市，抢购食物。学校大都停课、银行停业、航空公司取消航班。然而，整整一天，人们却没见到世纪暴风雪，只看到一些懒懒散散的雪花，而且一着地就很快被提前抛撒在地上的盐粒融化。于是，纽约百姓大呼上当。美国广播公司的一位著名女主持人手拿一把小尺量路边的积雪，并说：“1米？一定是我的尺子错了！”
天气预测与我们生活是如此密不可分，以至于我们已经不再对其产生怀疑。在过去的50 年里，我们已经习惯性地认为天气是可以被“预测的”， 应当承认，现在的天气预报准确率还有待提高。尽管科技的发展给天气预报带来了翻天覆地的变化，但还是难以避免误报的发生。所以当发现预报其实是不准确的时候，那种感觉像是违反了自然常规。
早期预报就像算命
今天出门穿什么，需不需要带雨具？出门前看下当天的天气预报，早已深深嵌入我们的脑海中。其实，真正意义上的每日天气预报历史不到100年。
预测风雨冷暖，是自古以来人类与大自然抗争的不懈追求。我国早在三千多年前的甲骨文中就有关于天气预测的记述。北魏贾思勰在《齐民要术》中也有“天气新晴，是夜必霜”等。唐杜甫诗中有“布谷催春种”，它是说布谷鸟叫以后一般不会有强冷空气影响了，农家可以播种了。中国有句“朝霞不出门，晚霞行千里”的古代谚语，在日本也广为流传。这句谚语在美国则以另一种韵味出现：“傍晚天空红，水手乐无穷”。
世界上最早刊登天气预报的报纸是伦敦的《泰晤士报》，日期是1875年4月1日。日本早期的天气预报只有“全国风向不定、天气多变、可能有雨”等概括性的内容。早期天气预报爱用“晴时多云偶有阵雨”，几乎全世界通用。
先驱竟是一名司机
每日天气预报产生于第一次世界大战的战场上。在一战期间，一位名叫刘易斯·理查德森的救护车司机，对预见天气状况的可能性产生了浓厚的兴趣，并对今天与我们的生活息息相关的每日天气预报的形成奠定了基础。
理查德森，这位天气预报领域的真正巨匠，在数学的一门分支学科——数值分析中也是一位先驱。数值分析为一些过于复杂的问题寻求各种可能的方法，同时它也在人与计算机之间担当起了桥梁。人与计算机的关键区别之一在于计算机能够以闪电的速度进行计算。另一方面，人类能够想出巧妙的数学方程式来展现这个世界是如何运行的。
在第一次世界大战时，挪威的地球物理学家威廉·皮叶克尼斯已经得出了能够描述大气行为的方程式。任何时间、任何地点的大气状态都可以用压强、温度、密度、水汽含量、东风、北风、上升风向，这7个数值来描述。理查德森知道，皮叶克尼斯的方程式可以利用数值分析进一步简化，而一旦对方程式进行了简化，他便推算自己应当能够对战争地区做出一次天气预报了。
为了实现这一构想，他将许多监测这7个数值的器材分开放置于东西横跨约3个经度、南北纵跨约 125英里的整片大气中，收集数据以进行测量；这项分配作业约在平面上使用了12 000个监测器，而每个监测器在大气中又分出 5层。
当然，在那个时代，理查德森都是用他的双手来完成这些工作。在那时能够进行数学运算的计算机仍然是个遥远的梦想，所以这位司机只能通过铅笔和纸张来处理天气预测的问题。理查德森想出了预见未来的方法，但是他无法独自实现，他需要计算机。他后来写道：“这个方案很复杂，因为大气情况如此错综复杂。”即使最简化的步骤所要求的计算量也足以令人发狂。如此多的计算需要同时进行，以至于最终计算出一次仅6小时后的天气预报就需要整整6个月的工作时间，这对预测本身毫无任何意义。
煤堆下的巨著
但理查德森没有气馁，他表示他的梦想是“在难以预料的未来的某一天，能把计算速度精进得比天气变化的速度更快”。当理查德森写下这些话时，他肯定在想象着未来人们能够更快地做着计算。其实，在并不太遥远的未来，计算机已经能够轻而易举地超越了人工计算。
不幸的是，做出预报所需的计算时间不是理查德森面临的唯一问题。他用来计算的“初始数据”既不完整也不精确。他并没有所需的全部观测数据来完全呈现大气的物理状态。结果，首次官方天气预报就像一尊完整的半身像一样沉入了历史的汪洋，这尊半身像引出了近代天气预报最重要的规则之一：预测的准确度只与获取资料的精确度一致。
不过，虽然预报工作本身被取消了，但是理查德森的大部分提议还是正确的。对于今天我们所有依赖可靠天气预报的人来说，幸运的是理查德森足够勇敢，他打算向全世界公布他的想法。然而，这时他必须找到他的手稿——在1917年4月的一次战役中，他丢失了唯一的一份预报计算的手稿。数月之后他在一片废墟的煤堆下面找到了它们。这份手稿在1922年整理出版，书名为《通过数值处理进行天气预测》。这本书现在看来不过是记录一次天气预测的失败手稿，却被广泛认为是已写成的关于气象学的最具深远影响的著作之一。
从战争中获益
从一战战场回来后，当理查德森发现他的工作被用在军事目的上，他最终退出了气象学领域的研究。作为一名坚定的和平主义者，这位高尚的巨匠摧毁了自己的一些研究成果，以避免它们被军方利用。在他的余生中，理查德森将大部分时间花费在运用数学方法来了解战争的起因上面。不过，随着时间的推移以及理论气象学的逐渐成熟，理查德森关于天气预报的早期梦想被完全实现了。人们开发出了计算机，到20世纪40年代后期，第一次成功的数值天气预测在位于新泽西州的普林斯顿进修学院得以实现。到了20世纪50年代，日常天气预报开始进行。这些预报使用了非常简单的模型，没有考虑诸如辐射一类的变量，所以还是产生了种种谬误。
一次令人满意的天气预报对于经济极其重要，因此，天气预测领域开始受到更多资金的赞助。通过使用间谍卫星来对天气进行侦测早在1950年就已被提出。1960年，美国国防部使用秘密间谍卫星技术发射了首枚天气卫星。1969年，雨云3号卫星的设计使用证明了天气卫星在改进天气预报方面很有帮助。卫星的红外辐射探测器能够测量全世界各个地点不同高度的大气温度。不过，颇具讽刺意味的是，如果我们没忘的话，应该记得理查德森是一位和平主义者，但是天气预测的科学研究正是受益于来自军方的经费和技术。
预报为啥只有7天
然而尽管存在这些缺陷，计算机还是证明了自己在预测天气方面是非常有效的，特别是随着更先进的表格和资料被收集起来以向模型提供更精确的信息。
随着天气预报变得越来越常规以及预报技术的不断提升，科学家们开始寻找新的挑战。今天，气象观测组织利用这一模型来进行预报工作——只需90分钟的时间来获取所有的资料（非常重要的大气初始资料），然后计算机运算在实际不到 90分钟的时间里就可以提供未来80小时（3.5天）的天气预报。 所以，只需给一个模型3个小时，它就可以给你整个国家接下来 3天的天气情况。
天气预报关注的只是大气层中发生的事情，而大气层具有大约一周时间的记忆容量。这便是为什么地方天气预报最多只能预报一周时间的原因。
天气预测与我们生活是如此密不可分，以至于我们已经不再对其产生怀疑。在过去的50 年里，我们已经习惯性地认为天气是可以被“预测的”， 应当承认，现在的天气预报准确率还有待提高。尽管科技的发展给天气预报带来了翻天覆地的变化，但还是难以避免误报的发生。所以当发现预报其实是不准确的时候，那种感觉像是违反了自然常规。
早期预报就像算命
今天出门穿什么，需不需要带雨具？出门前看下当天的天气预报，早已深深嵌入我们的脑海中。其实，真正意义上的每日天气预报历史不到100年。
预测风雨冷暖，是自古以来人类与大自然抗争的不懈追求。我国早在三千多年前的甲骨文中就有关于天气预测的记述。北魏贾思勰在《齐民要术》中也有“天气新晴，是夜必霜”等。唐杜甫诗中有“布谷催春种”，它是说布谷鸟叫以后一般不会有强冷空气影响了，农家可以播种了。中国有句“朝霞不出门，晚霞行千里”的古代谚语，在日本也广为流传。这句谚语在美国则以另一种韵味出现：“傍晚天空红，水手乐无穷”。
世界上最早刊登天气预报的报纸是伦敦的《泰晤士报》，日期是1875年4月1日。日本早期的天气预报只有“全国风向不定、天气多变、可能有雨”等概括性的内容。早期天气预报爱用“晴时多云偶有阵雨”，几乎全世界通用。
先驱竟是一名司机
每日天气预报产生于第一次世界大战的战场上。在一战期间，一位名叫刘易斯·理查德森的救护车司机，对预见天气状况的可能性产生了浓厚的兴趣，并对今天与我们的生活息息相关的每日天气预报的形成奠定了基础。
理查德森，这位天气预报领域的真正巨匠，在数学的一门分支学科——数值分析中也是一位先驱。数值分析为一些过于复杂的问题寻求各种可能的方法，同时它也在人与计算机之间担当起了桥梁。人与计算机的关键区别之一在于计算机能够以闪电的速度进行计算。另一方面，人类能够想出巧妙的数学方程式来展现这个世界是如何运行的。
在第一次世界大战时，挪威的地球物理学家威廉·皮叶克尼斯已经得出了能够描述大气行为的方程式。任何时间、任何地点的大气状态都可以用压强、温度、密度、水汽含量、东风、北风、上升风向，这7个数值来描述。理查德森知道，皮叶克尼斯的方程式可以利用数值分析进一步简化，而一旦对方程式进行了简化，他便推算自己应当能够对战争地区做出一次天气预报了。
为了实现这一构想，他将许多监测这7个数值的器材分开放置于东西横跨约3个经度、南北纵跨约 125英里的整片大气中，收集数据以进行测量；这项分配作业约在平面上使用了12 000个监测器，而每个监测器在大气中又分出 5层。
当然，在那个时代，理查德森都是用他的双手来完成这些工作。在那时能够进行数学运算的计算机仍然是个遥远的梦想，所以这位司机只能通过铅笔和纸张来处理天气预测的问题。理查德森想出了预见未来的方法，但是他无法独自实现，他需要计算机。他后来写道：“这个方案很复杂，因为大气情况如此错综复杂。”即使最简化的步骤所要求的计算量也足以令人发狂。如此多的计算需要同时进行，以至于最终计算出一次仅6小时后的天气预报就需要整整6个月的工作时间，这对预测本身毫无任何意义。
煤堆下的巨著
但理查德森没有气馁，他表示他的梦想是“在难以预料的未来的某一天，能把计算速度精进得比天气变化的速度更快”。当理查德森写下这些话时，他肯定在想象着未来人们能够更快地做着计算。其实，在并不太遥远的未来，计算机已经能够轻而易举地超越了人工计算。
不幸的是，做出预报所需的计算时间不是理查德森面临的唯一问题。他用来计算的“初始数据”既不完整也不精确。他并没有所需的全部观测数据来完全呈现大气的物理状态。结果，首次官方天气预报就像一尊完整的半身像一样沉入了历史的汪洋，这尊半身像引出了近代天气预报最重要的规则之一：预测的准确度只与获取资料的精确度一致。
不过，虽然预报工作本身被取消了，但是理查德森的大部分提议还是正确的。对于今天我们所有依赖可靠天气预报的人来说，幸运的是理查德森足够勇敢，他打算向全世界公布他的想法。然而，这时他必须找到他的手稿——在1917年4月的一次战役中，他丢失了唯一的一份预报计算的手稿。数月之后他在一片废墟的煤堆下面找到了它们。这份手稿在1922年整理出版，书名为《通过数值处理进行天气预测》。这本书现在看来不过是记录一次天气预测的失败手稿，却被广泛认为是已写成的关于气象学的最具深远影响的著作之一。
从战争中获益
从一战战场回来后，当理查德森发现他的工作被用在军事目的上，他最终退出了气象学领域的研究。作为一名坚定的和平主义者，这位高尚的巨匠摧毁了自己的一些研究成果，以避免它们被军方利用。在他的余生中，理查德森将大部分时间花费在运用数学方法来了解战争的起因上面。不过，随着时间的推移以及理论气象学的逐渐成熟，理查德森关于天气预报的早期梦想被完全实现了。人们开发出了计算机，到20世纪40年代后期，第一次成功的数值天气预测在位于新泽西州的普林斯顿进修学院得以实现。到了20世纪50年代，日常天气预报开始进行。这些预报使用了非常简单的模型，没有考虑诸如辐射一类的变量，所以还是产生了种种谬误。
一次令人满意的天气预报对于经济极其重要，因此，天气预测领域开始受到更多资金的赞助。通过使用间谍卫星来对天气进行侦测早在1950年就已被提出。1960年，美国国防部使用秘密间谍卫星技术发射了首枚天气卫星。1969年，雨云3号卫星的设计使用证明了天气卫星在改进天气预报方面很有帮助。卫星的红外辐射探测器能够测量全世界各个地点不同高度的大气温度。不过，颇具讽刺意味的是，如果我们没忘的话，应该记得理查德森是一位和平主义者，但是天气预测的科学研究正是受益于来自军方的经费和技术。
预报为啥只有7天
然而尽管存在这些缺陷，计算机还是证明了自己在预测天气方面是非常有效的，特别是随着更先进的表格和资料被收集起来以向模型提供更精确的信息。
随着天气预报变得越来越常规以及预报技术的不断提升，科学家们开始寻找新的挑战。今天，气象观测组织利用这一模型来进行预报工作——只需90分钟的时间来获取所有的资料（非常重要的大气初始资料），然后计算机运算在实际不到 90分钟的时间里就可以提供未来80小时（3.5天）的天气预报。 所以，只需给一个模型3个小时，它就可以给你整个国家接下来 3天的天气情况。
天气预报关注的只是大气层中发生的事情，而大气层具有大约一周时间的记忆容量。这便是为什么地方天气预报最多只能预报一周时间的原因。