天气预报是运用什么的原理来制作的_天气预报的工作原理

1.天气预报是如何预测下雨和下雪的，两者间有什么不同？

2.气象台是如何保证预报的正确性的？

3.在没有计算机的时代，天气预报员是如何预报天气的？

4.天气为什么能预报

5.天气预报是怎么工作的

1.天气预报就是应用大气变化的规律，根据当前及近期的天气形势，对未来一定时期内的天气状况进行预测。它是根据对卫星云图和天气图的分析，结合有关气象资料、地形和季节特点、群众经验等综合研究后作出的。如我国中央气象台的卫星云图，就是我国制造的“风云一号”气象卫星摄取的。利用卫星云图照片进行分析，能提高天气预报的准确率。天气预报就时效的长短通常分为三种：短期天气预报（2～3天）、中期天气预报（4～9天），长期天气预报（10～15天以上）。中央电视台每天播放的主要是短期天气预报。

天气预报的主要内容是一个地区或城市未来一段时期内的阴晴雨雪、最高最低气温、风向和风力及特殊的灾害性天气。就我国而言，气象台准确预报寒潮、台风、暴雨等自然灾害出现的位置和强度，就可以直接为工农业生产和群众生活服务。随着生产力的发展和科学技术的进步，人类活动范围空前扩大，对大自然的影响也越来越大，因而天气预报就成为现代社会不可缺少的重要信息。

根据气象观测资料，应用天气学、动力气象学、统计学的原理和方法，对某区域或某地点未来一定时段的天气状况作出定性或定量的预测。它是大气科学研究的一个重要目标。对人们生活有重要意义。

2.即预报气温、风、云、降水和天气现象等在未来某时段的变化。

3.被大气中存在的酸性气体污染，pH小于5.65的酸性降水叫酸雨。酸雨主要是人为地向大气中排放大量酸性物质造成的。

它可以直接使大片森林死亡，农作物枯萎；也会抑制土壤中有机物的分解和氮的固定，淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化；还可使湖泊、河流酸化，并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中，毒害鱼类；加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程；可能危及人体健康。

酸性雨水的影响在欧洲和美国东北部最明显，而且被大力宣传，但受威胁的地区还包括加拿大，也许还有加利福尼亚州塞拉地区、洛基山脉和中国。在某些地方，偶尔观察到降下的雨水像醋那样酸。酸雨影响的程度是一个争论不休的主题。对湖泊和河流中水生物的危害是最初人们注意力的焦点，但现在已认识到，对建筑物、桥梁和设备的危害是酸雨的另一些代价高昂的后果。污染空气对人体健康的影响是最难以定量确定的。

受到最大危害的是那些缓冲能力很差的湖泊。当有天然碱性缓冲剂存在时，酸雨中的酸性化合物(主要是硫酸、硝酸和少量有机酸)就会被中和。然而，处于花岗岩(酸性)地层上的湖泊容易受到直接危害，因为雨水中的酸能溶解铝和锰这些金属离子。这能引起植物和藻类生长量的减少，而且在某些湖泊中，还会引起鱼类种群的衰败或消失。由这种污染形式引起的对植物的危害范围，包括从对叶片的有害影响直到细根系的破坏。

在美国东北部地区，减少污染物的主要考虑对象是那些燃烧高含硫量的煤发电厂。能防止污染物排放的化学洗气器是可能的补救办法之一。化学洗气器是一种用来处理废气、或溶解、或沉淀、或消除污染物的设备。催化剂能使固定源和移动源的氮氧化物排放量减少，又是化学在改善空气质量方面能起作用的另一个实例。

天气预报是如何预测下雨和下雪的，两者间有什么不同？

收集数据

最传统的数据是气压、温度、风速、风向、湿度等数据。由专业人士、爱好者、自动气象站或浮标在地面或海面收集。世界气象组织协调数据收集的时间并制定标准。这些测量每小时(METAR)或每六小时(SYNOP)进行一次。

气象数据变得越来越重要。气象卫星可以收集世界各地的数据。他们的可见光照片可以帮助气象学家研究云的发展。他们的红外数据可以用来收集地面和的温度。通过监测云的发展，我们可以收集云边缘的风速和风向。但是气象卫星的精度和分辨率还不够好，所以地面数据还是很重要的。

数据同化

在数据同化过程中，收集的数据与用于预测的数字模型相结合，以产生气象分析。它是对大气状态的最佳估计，是温度、湿度、气压、风速和风向的三维表示。

数据天气

根据物理学和流体力学的结果计算大气随时间的变化。

输出处理

模型计算的原始输出通常可以在变成天气预报之前进行处理。这些处理方法包括利用统计学原理消除已知模型中的偏差，或者参考其他模型的计算结果进行调整。

重要工具

天气预报的重要工具是天气图。天气图主要分为地面和高空。天气图上密密麻麻地写满了各种天气符号，都是根据各地的天气代码翻译后填写的。

每个符号代表一种特定的天气。

代表云的符号，如卷云、卷积云、卷层云、高积云、雨层云、积雨云等。

表示天气现象的符号有:雷暴、龙卷风、大雾、连续大雨、小雪和小阵雨等。

此外，还有表示风向、风速、云量、气压变化的符号。

所有这些符号都以统一的格式填入各自的地理位置。这样，在一个广阔的区域内同时观测到的所有气象要素，如风、温度、湿度、气压、云、阴、晴、雨、雪等。，可以填写在天气图中。从而形成代表不同时间的天气图。有了这些天气图，预报员可以进一步分析处理，用不同颜色的线条和符号显示分析结果。

地面天气图的分析内容包括:圈出重要天气现象(如降水、大风、暴风雪等)的区域范围。)，画出冷锋、暖锋、准静止锋的位置，画出全图的等压线，标出低压和高压的中心和强度。经过这样的分析，我们可以从图中清楚地看到当时的气压情况:哪里是高压，哪里是低压，哪里是冷暖空气的对抗区。

高空天气图中填充的气象要素是同一等压线面上所有点的高度，所以通过分析画出相隔一定值的等高线。等高线画出来后，我们就可以看到当时的气压情况:哪里是低压的槽，哪里是高压的脊。然后画等温线，标出冷暖中心。从冷暖中心、低压槽、高压脊的配置，预报员可以对未来的气压形势作出大致的判断。

随着气象科学技术的发展，一些气象台站利用气象雷达、气象卫星、电子计算机等先进的探测工具和预报手段，提高气象预报水平，取得了显著成效。据介绍，自1966年以来，世界各地热带海洋的台风几乎都逃不过气象卫星的“眼睛”。卫星云图对于监测和早期发现大风暴和严重灾害性天气是有效的。

制造工艺

①根据有关部门提供的资料，在电脑上制作全国气象形势图(即天气预报节目的背景图)。

②主持人站在一块蓝屏前“点”讲解天气(主持人掌握每个区域位置的秘诀只有一个——死记硬背)

③中心进行图像合成，在电脑上将流程②中的蓝屏替换为流程①中的图表；

④中心将完成的节目传送到中央电视台。

气象台是如何保证预报的正确性的？

天气预报是根据气象观(探)测资料，应用天气学、动力学、统计学的原理和方法，对某区域或某地点未来一定时段的天气状况作出定性或定量的预测。准确地预报天气一直是大气科学研究的一个重要目标。 天气预报是根据气象观(探)测资料，应用天气学、动力学、统计学的原理和方法，对某区域或某地点未来一定时段的天气状况作出定性或定量的预测。准确地预报天气一直是大气科学研究的一个重要目标。看云识天气→根据物像来推测天气→→单站预报→天气图预报→应用气象卫星、天气雷达→用计算机进行天气预报。伴随着科技的不断进步，天气预报得到了快速的发展。

按预报时效可大致分为：临近预报(1～2小时)甚短期预报(2～12小时)短期预报(12～48小时)中期预报(3～10天)长期预报(10天以上)等；

天气学预报方法 （或称天气图方法）：以天气图为主要工具，配合卫星云图、雷达图等，用天气学的原理来分析和研究天气的变化规律，从而制作天气预报的方法。这种方法主要用于制作短期预报。

数值预报方法 (又称动力学预报方法）：利用大型、快速的电子计算机求解描述大气运动的动力学方程组来制作天气预报的方法。这种方法可用于制作短期预报，也可做中、长期预报。近几年还开始用来做气候预报。

统计预报方法：用大量的、长期的气象观测资料，根据概率统计学的原理，寻找出天气变化的统计规律，建立天气变化的统计学模型来制作天气预报的方法。这种方法主要用于制作中、长期预报和气象要素预报。 天气预报为什么不准？ 天气预报作为科学还很年轻，天气预报的准确率，是由观测资料的疏密决定。而我国现在的探空观测站一共只有100多个，折合每200多公里才有一个探空观测站。观测站就像是一张网中的点，网络越大、点越少则点与点之间的空隙也就越大，出现漏报、误报的几率也就越高。我国地域辽阔而天气观测的资金有限，所以出现漏报、误报也就在所难免。 现代天气预报有五个组成部分：　　收集数据　　最传统的数据是在地面或海面上通过专业人员、爱好者、自动气象站或者浮标收集的气压、气温、风速、风向、湿度等数据。世界气象组织协调这些数据集的时间，并制定标准。这些测量分每小时一次（METAR）或者每六小时一次（SYNOP）。使用气象气球气象学家还可以收集上空的气温、湿度、风值。气象气球可以一直上升到对流层顶。　　气象卫星的数据越来越重要。气象卫星可以集全世界的数据。它们的可见光照片可以帮助气象学家来检视云的发展。它们的红外线数据可以用来收集地面和的温度。通过监视云的发展可以收集云的边缘的风速和风向。不过由于气象卫星的精确度和分辨率还不够好，因此地面数据依然非常重要。　　气象雷达可以提供降水地区和强度的信息。多普勒雷达还可以确定风速和风向。　　　　数据同化　　在数据同化的过程中被集的数据与用来做预报的数字模型结合在一起来产生气象分析。其结果是目前大气状态的最好估计，它是一个三维的温度、湿度、气压和风速、风向的表示。　　　　数据天气预报　　数字天气预报是使用电脑来模拟大气。它使用数据同化的结果作为其出发点，按照今天物理学和流体力学的结果来计算大气随时间的变化。由于流体力学的方程组非常复杂，因此只有使用超级计算机才能够进行数字天气预报。这个模型计算的输出是天气预报的基础。过去气象学家必须自己做处理工作，今天24小时以上的天气预报主要是使用多种不同模型后对其结果进行综合。气象学家还必须分析预报出来的模型数据来使最终用户能够理解它。此外天气预报的模型一般分辨率不是特别高。当地的气象学家还必须通过当地的经验在涉及地区性的影响，使得当地的天气预报更加精确。不过随着天气预报模型的不断精密化这个工作量越来越小了。　　　　展示　　对于最终用户来说天气预报的展示是整个过程中最重要的。只有知道最终用户需要什么信息、如何才能将这些信息易懂地传达给最终用户才能完成这个任务。

在没有计算机的时代，天气预报员是如何预报天气的？

气象台是根据卫星云图，大气的旋流，经过大数据计算。对天气进行正确的判断，做出预报。

天气预报根据天气图同一时间、不同地点天气现象和气象要素的地图进经分析。从地面、高空两大类两方面着手。

从天气图上分析知道冷空气、暖空气在哪里，哪里刮风下雨、哪里天气晴好。连续分析不同时刻天气图，就知道天气系统的移向移速，从而判断本地未来受什么天气系统影响，会出现什么天气。

气象台有一整套的天气系统，分析大气气压系统，云层天气图，云层气旋图，有较好的对应关系。

比如受大陆冷高压控制，天气晴冷，多吹偏北风。受副热带高压控制，天气晴热，多吹偏南风。或者冷暖空气交汇地带称为锋，受锋影响，天气突变，以阴雨天气为主。受低压控制，多阴雨天气。这些都是天气预报准确性的基础。

随着遥感、计算技术和气象卫星资料的广泛应用，天气预报出现了新的飞跃，传统的天气图已被数值天气预报取代。所谓数值天气预报应用7个流体力学、热力学微分议程来描述大气运动规律，最高气温、最低气温、降水量、湿度、气压、风向、风速，通过大型高速计算机求解方程组，获得未来多个未知数的时空分析，即未来天气分布。

天气服务台负责接收国家中心发布的预报信息，结合本地最新气象资料和预报员经验，进行编辑和订正，作出本地天气预报。

气象台通过一系列的科学计算模拟和技术分析，得出比较准确的天气运行图，确保预报的正确性。

天气为什么能预报

在我国最早的诗歌总集《诗经》中，记录了古人们的看天经验。《诗经》中《邶风·北风》：“北风其凉，雨雪其雱。……北风其喈，雨雪其霏。……”意思是说寒冷北风吹到、风大，带来的雨雪也大。这不是历史上对冷空气的最早描述么？

经验是古人进行天气预报的主要依据。远在汉代，就已经有利用琴弦感应湿度的原理预测晴雨的事例了。元末明初娄元礼在《田家五行》一书中也说：如果质量很好的干洁弦线忽然自动变松宽了，那是因为琴床潮湿的缘故；出现这种现象，预示着天将阴雨。他还谈到，琴瑟的弦线所产生的音调如果调不好，也预兆有阴雨天气，这也是合乎科学道理的。

人们对天气现象的认识在深入。其间，宋朝科学家沈括在《梦溪笔谈》中，记录了公元1076年某一县城发生龙卷风的情况，是东亚关于龙卷风方面的最早记录，他阐述了彩虹形成的原因，记载了“球形闪电”。梦溪笔谈》也记录了沈括成功预报降雨的个例。

明朝郑和下西洋反映了古人对天气认识的加深，他在航行中开始主动利用风能，在当时靠木船、仅凭借自然的风力航行，克服海上种种困难是非常了不起的。据资料记载，郑和船队遇逆风侧风，只要将帆面倾斜到一定角度，风力吹到帆面上形成垂直于帆面的力，就能推动船舶前进。

时光回溯到三百多年前，我国才出现了连续的气象记录和专门从事气象工作的部门——“钦天监”。

天气预报是怎么工作的

大气变化是有规律的。天气预报就是利用气象观测资料，应用气象学的原理和方法，根据当前及近期的天气形势，对未来一定时期内的天气状况做出预测。

天气预报自古就有。古代预测天气主要靠观察，还形成了很多天气谚语，例如“朝霞不出门，晚霞行千里”“天上钩钩云，地上雨淋淋”。古人通过对天气的长期观察和经验积累，总结出许多天气谚语。只是，谚语都是建立在经验基础之上的，而且有许多谚语后来被证明是有局限性的，甚至有些是不正确的。由于大气现象及其物理过程的变化较快，影响因子复杂，除了大气本身各种尺度运动之间的相互作用外，太阳、海洋和地表状况等都影响着大气的运动，所以即使现在，天气要预报得准，还是相当有难度的。

天气预报是根据气象观(探)测资料，应用天气学、动力学、统计学的原理和方法，对某区域或某地点未来一定时段的天气状况作出定性或定量的预测。准确地预报天气一直是大气科学研究的一个重要目标。天气预报的历史可以从最早的看云识天气和根据物像来推测天气开始，以后经历了单站预报，天气图预报，到目前的应用气象卫星、天气雷达等先进的探测资料和用计算机进行天气预报的阶段。伴随着科技的不断进步，天气预报得到了快速的发展。

天气预报的种类按预报时效可大致分为：临近预报(1～2小时)、甚短期预报(2～12小时)、短期预报(12～48小时)、中期预报(3～10天)、长期预报(10天以上)等；按服务对象可划分为：日常天气预报和专业天气预报(如航空天气预报等)；按预报范围可大致划分为区域预报和站点预报等。由于服务对象不同，在预报项目、预报时效、预报用语等方面都存在着一定的差异。

目前制作天气预报主要用天气学预报方法、统计学预报方法和动力学预报方法，以及由这三种基本预报方法相互结合形成的天气—统计预报方法、动力统计预报方法和天气—动力预报方法等。

天气学预报方法（或称天气图方法）：是以天气图为主要工具，配合卫星云图、雷达图等，用天气学的原理来分析和研究天气的变化规律，从而制作天气预报的方法。这种方法主要用于制作短期预报。

数值预报方法（又称动力学预报方法）：是利用大型、快速的电子计算机求解描述大气运动的动力学方程组来制作天气预报的方法。这种方法可用于制作短期预报，也可做中、长期预报。近几年还开始用来做气候预报。

统计预报方法：是用大量的、长期的气象观测资料，根据概率统计学的原理，寻找出天气变化的统计规律，建立天气变化的统计学模型来制作天气预报的方法。这种方法主要用于制作中、长期预报和气象要素预报。

这三种制作天气预报的方法的主导思想不一样。天气现象（或天气过程）的发生，包含着必然性和偶然性，统计预报方法是从天气现象（或天气过程）具有偶然性这一点出发，认为天气变化是一种随机过程，在相同条件下不一定出现同样的天气变化，只能求出某种天气出现的可能性或概率。天气学方法和数值预报方法则从天气现象（或天气过程）具有必然性这一点出发，认为天气变化不是随机的，它满足一定的规律（如动量守衡、能量守衡、质量守衡等等），在相同的条件下应该发生相同的变化，根据大气某一时刻的状态，可以推算出其下一时刻的确定的状态。

目前制作天气预报常常是将这三种方法配合起来使用，将天气图、卫星和雷达图像、动力分析和统计分析、数值预报产品等进行综合分析，最后做出天气预报。