① 现代气象预测是建立在哪些理论基础之上的
试图预测天气的人们，其工作费力不讨好。很少有科学预测不受到嘲笑，因为天气预报一出现差错，其难堪可想而知。然而，尽管许多人抱怨所出的差错，人们还是看新闻，了解早上出门时该不该带伞。
现代气象预测是建立在16世纪末至18世纪的科学家们所创建的理论基础之上的。像艾萨克·牛顿和罗伯特·玻意耳这样的观测者们得出空气热胀冷缩基本理论，以及物质和能量守恒，还有大气运动时产生的力的有关理论。其他观测者们注重观察日复一日的天气这一现实。19世纪兴起的观测网，电报汇报速度使气象观测者们穿越中纬地区，向东前行，查出高压区和低压区。
19世纪，气象预报人员们试图用所谓持续性方法预测天气，他们认为，风暴运动的速度及方向通常是持续的。许多怀疑论者认为不可信赖预测天气，但天气预测越来越得人心，不久国家气象服务部门也成立了。到1900年，美国和欧洲各报上都刊登地图和天气预报。
第一次世界大战以后，观测天气的革命方法从挪威兴起，这是伴随着对锋面系统概念的形成的了解，及对低压系统的生命史的了解而产生的。这些想法为更复杂的天气预报指明一条道路，从而超越了气候学和固守论。
1922年，英国数学家理查逊幻想，成千上万的人们用数学加、减法来解运动方程式，并用数学方法预测天气。他们的想法得到普林斯顿大学的认同。1950年，该大学首次研制出计算机天气预报，以现有的标准来看，当时实在太粗略了，但他们为后续工作奠定了基础。现在，全球更完善的计算机把大气层物质用数学模式加以控制，为地方气象服务人员提供指导。这种计算机每日两次从全球范围内获取观测结果，所获数据通过计算机模型转化成有用的形式。这些模型模拟大气，但各国不尽相同。他们用三维框标出某地区、某个大陆、某个半球甚至整个地球，来跟踪那里的风、湿度、气压和温度。许多主要的预测中心用一至两个短期模型，其中一个持续48小时，另一个较长时期模型可持续10天。计算机提供的半成品还远不能大众化，它的主要价值是表明特定天气特色的特点，指出当地天气形势，如锋面、高压中心、低压中心、高空槽和脊以及急流中心。计算机输出的资料在获得全球观测结果后几个小时就要送达地方预报单位一采取世界时0000点和12帕。
这里有一幅人类观测者的智慧所要破解的图片，他们必须用许多方法释译计算机输出的资料；各种模型是否一致？没有完美无瑕的模型，每个模型在各自描绘陆地形状、描述大气物理状况时都有各自的特点。这些特点可将天气特色显示出来。例如：低压中心可以过度发展。弱冷锋不知不觉进入到一个模型最低垂直的层面下，有时失踪的数据在某一特定日子里会破坏模型的演示，预测者们必须认出这些斜线，并对它们加以修正。
地方性天气预报，经常从统计模型开始。还要和大模型相连，因为大模型能指明某一特定城市的温度和降水量。实际上，经过长时间的拖拽，这些统计工具运行良好，它们所提供的预报比人工预报精确。但当统计数字有误，预报准确度就会大大降低。这种情况在天气变化异常时经常发生。尤为需要准确预测时，预测者们要高度警惕科学家们常说的“气象癌”——一种不加以人工判断，利用统计输出的资料使错误滋延的一种趋势。
经过数小时商榷，预测者们得出一系列推测，在未来几天内或达一周之久，这些推测通常包括所预料到的高温或低温，多云，风向及风速，降水量(如果考虑降雪，还包括降雪量)。预测者们管辖区有几千平方公里，有时在一小地域气象条件变化极大，在预测范围内，不同区域同时提供的预测也大不一样。
并非所有气象预报都由政府提供。商家提供的数据卖给私人预测部门，并在国际互联网络上显示出来。
这些部门运用观测结果和模拟结果来增强他们自身在特殊客户方面的前景，如投资者；或用在农业业主身上，因为农业业主更需要政府预测所不及的不同详情。许多电台、电视台拥有自己的天气预报员。他们中一些人仍从事天气预报工作，另外一些人受过气象知识的训练，根据自己的判断改变预测；还有一些人成为私家天气预报顾问。
② 气象是如何预报的
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采集的时间，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。气象卫星可以采集全世界的数据。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云顶的温度。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采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。
输出处理
模型计算的原始输出一般要经过加工处理后才能成为天气预报。这些处理包括使用统计学的原理来消除已知的模型中的偏差，或者参考其它模型计算结果进行调整。
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。
③ 气象台是如何预测天气的
气象台是如何预测天气的
天气预报不准的七个理由
http://news.xinhuanet.com/health/2004-11/12/content_2207888.htm
理由一：她还很年轻
虽然古人观察现象、寻找规律，早已经有了很多预测天气的经验，但是现代科学基础上的天气预报只有100多年的历史，她是通过简单的定时观测得出气压场、高低压、冷暖锋，并进行简单的线性推算这样一个简陋的手工作坊里发展起来的，而以数值预报为代表的对天气变化的简化物理过程的求解和运算只有几十年的时间。对于很多天气现象的发生、演变的内在机理和规律，人们还并没有完全掌握。气象科学还是早晨七八点钟的太阳，是一个极其年轻的学科。年轻人总是要犯错误的。
理由二：有无数只蝴蝶的翅膀
美国麻省理工学院教授洛伦兹用一种形象的比喻来表达他的这个发现：一只小小的蝴蝶在巴西上空煽动翅膀，可能在一个月后的美国得克萨斯州会引起一场风暴。这就是混沌学中着名的“蝴蝶效应”，也是最早发现的混沌现象之一。在我们的眼前，似乎有“无数只蝴蝶的翅膀”在煽动着。且不论城市热岛、工业排放所产生的温室效应，就是这个星球错综复杂的地形地貌就对天气的变化产生着决定性的影响，而且植被、水体等等都在发生着微妙的变化，而这一切在模拟运算中无法进行详尽的描述。
当然，我们并不会因为有“无数只蝴蝶的翅膀”就迁就天气预报的不准确，就如同学生不会因为自己考不了满分就慨叹考题太难。经常用“混沌”来进行自我安慰的人，还不具备预报天气的职业心理素养。
理由三：我们的眼睛有盲区
要预测天气，首先要观察天气，从理论上讲，要明察秋毫，任何一个细微之处都不能放过。而人类本身并不具有千里眼、顺风耳，我们的眼睛有盲区。
自从有了气象卫星，我们眼睛的盲区减少了，视野更加开阔了。台风无论多狡猾，都不会骗过卫星敏锐的目光，台风的螺旋云型、台风眼都一目了然，我们也才会胸有成竹地发布那些台风警报。但金无足赤，人无完人，气象卫星也一样。地球同步气象卫星目不转睛地注视着天气变化，但是它离地面的距离是36,000公里，比较遥远，分辨能力比较有限；极轨气象卫星的高度是800多公里，离地球近一些，但是它不可能目不转睛地观察特定区域，它的云图是拼接而成的，在观察一个特定区域时，相当于卫星有“眨眼睛”的毛病，而有一些天气就在“眨眼间”发生了。另外，如果有云层覆盖，我们就难以观察并测算植被、水体、沙尘的面积和强度等等，云层会掩盖很多秘密。
我们没有一双可以洞察一切的慧眼，在分析和预测的时候会产生误差，这是不可避免的事情。
理由四：东边日出西边雨
人们常用“东边日出西边雨”来形容天气的局部差异。在地形比较复杂的地区，或者强对流天气 如暴、冰雹等 比较流行的季节，在一个范围很小的区域中，天气也常常会迥然不同。
一座大山，迎风坡和背风坡，气温、降水量的差别非常大，因而植被的面貌也大相径庭。仅仅一山之隔，却展现着两种气候类型，古人说：始悟一岭隔，气候殊寒暄。
而我们国家幅员辽阔，既有中高纬度大陆性天气系统的影响，也有低纬度海洋性天气系统的影响，各种天气灾害琳琅满目，是天气灾害种类最繁多、表现最剧烈的国家之一。我们用一两分钟的时间概述全国天气，只能“从大局出发”，描述大范围的特点，肯定会删减很多局地特殊性的天气现象，会遗漏很多天气情节，它无法表述那么纷繁复杂的天气变化。
理由五：疑难病误诊
疾病的种类很多，而诊治各种疾病的难度各不相同。再妙手回春的医生也有误诊的时候，为天气把脉也常常碰到疑难杂症。
我清晰地记得一个例子：一个台风刚刚生成，就气势汹汹地向东南沿海奔袭而来，我们发布了警报。可是台风却很诡异地停止前进，在原地就地休整。但是正当人们稍稍松了一口气的时候，它又杀了一个回马枪，重新瞄准东南沿海，于是我们再次警觉地发布台风警报，然而当警报声响起的时候，台风却大摇大摆地朝向太平洋扬长而去。最终这个台风让人们虚惊一场。事后有几位同事总结说：这个台风好像是专门来戏弄我们的。
即使某种常规的天气过程，预报了不发生（行话叫：报空了），没预报发生（行话叫：报漏了）的情况也时常出现。长期以来，为了减少负面的社会影响，一些业内人士有一种“宁空勿漏”的心态。且不去议论业内的预报心态，我个人觉得，正是因为很多难度极大的预报，报错了 尤其是漏报 ，人们（包括领导）对于错误缺乏公允的评价，很多从事预报的同行经常有一种如履薄冰、如惊弓之鸟的感觉。我的一位领导有一句挂在嘴边的话：一万年之后，人们还会谈论天气预报准确性的问题。天气预报永远有不准确的时候。但愿他的这句话给一万年之后的观众也打个预防针。——天气预报的难题将长期存在。摸准老天爷的脾气的确是一件很艰难的事情。
理由六：你的感觉欺骗自己
2004年春天，有位实习生对我说：到了夏天，你们怎么办啊？这一句话让我摸不着头脑。他解释说：大家都说，高温季节明明是40多度，你们却总报36度、37度的样子，怕引起恐慌，所以不敢报也不愿报高温。
听了这样的分析，我真是觉得冤枉啊！
2003年的夏天，南方出现长时间、大面积的高温天气，缺水、缺电现象非常突出，大上海的夜间照明也采取了限制措施。在福建、江西、浙江，很多地区的气温像进行体育竞赛一样，气温新高屡屡被刷新，各大“火炉”交相辉映。于是有很多观众反映天气预报故意压低气温结果，隐瞒不报，甚至将其上升到了“剥夺百姓知情权”的政治高度。
但实际上，对于2003年夏季的高温天气，气象部门恰恰做出了非常精彩、确凿的预报，仅中央气象台就破天荒地发布了31次高温预报和警报，而且对于气温的预报误差一般在一度左右甚至更低。可是，科学层面的精彩和公众层面的印象何以有如此强烈的反差呢？
我们追根溯源，气温与人们的身体感觉（体感温度）的差异是引起抱怨和质疑的首要原因。
我们所说的气温是指百叶箱里的温度，它是在草坪上，距离地面1.5米，通风，而且不受阳光的直射。但是我们的体感温度却受到很多因素的影响。同样的气温，阳光下和树荫下，感觉差别很大；有风和无风，差别很大；湿润和干燥，差别很大，感觉上的差别一般会在5度以上。而且在火辣辣的阳光烘烤下，地面温度，远远高于气温，当气温是35度的时候，表层土地的温度可能是50度，水泥或柏油马路的温度可能是70～80度，所以走在马路上的时候你感觉温度远远不止35度，于是对天气预报的怀疑产生了。
实际上在天气预报的历史上，从来没有过在盛夏季节主观故意压低气温预报结果的情况。如果真有那样的事，完全是伤害职业道德的卑劣行为，也是我们自己难以容忍的！
理由七：缺少对不准确的总结
我拜读过大量关于预报多么精彩、分析多么成功的文章和总结，但是极少看到对于预报失败个例的分析、点评，似乎一些人不愿意触及伤疤，没有诚恳地探讨失败的职业氛围。一旦预报出现重要错误，气氛会变得很凝重，不敢提及，生怕伤害了谁的感情。
北京电视台的天气预报在结尾处，有一屏是“某月某日天气预报满意率”，由观众为每天的天气预报结果打分。我每次都会认真地阅读这条信息，这是了解观众对于预报质量所持态度的重要渠道。满意率经常很高，百分之九十几甚至百分之百。但是也有满意率非常低的时候，比如预报了2004年6月14日和15日北京有“小雨”，但是老天爷就是不愿意配合，14日刮了一阵六级大风和一场扬沙天气，15日尽管天色阴沉、云层浓密，但偏偏不下雨，当天我路过一座游泳馆，那里的工作人员认出我来并开玩笑地说：“这两天天气预报这么不准，你还敢在大街上走 ”结果6月14日的天气预报满意率只有43％。当然，内行人都知道那几天预报的难度的确是非常大的。6月16日似乎老天爷终于被执着的预报感动了，下了一天的雨，但预报的最高气温是24度，而实际上下午的气温仅仅是17度，穿着单薄的人们被冻得哆哆嗦嗦，怨言丛生，但是6月15日对于16日预报的满意率是81.8％，看来虽然温度预报离谱，但是终究预报了降雨，大家还是很宽厚的。
④ 气象台是怎么预测气温的
简单来说，就是设计好一套庞大的计算天气预报的程序，输入当前已知的天气现象，它就可以计算出未来的大气运动状态和天气状况。数值天气预报是现代天气预报业务的基础。
天气的变化是地球周围大气运动变化的结果。物理学中的流体力学和热力学的基本定律可用于分析大气的运动变化，而这些定律可以用数学语言写成数学方程。然后，人们利用大型计算机对这些数学方程求解，就预报出某一地区未来的气压、温度、风向、风速以及降水量等……
目前任何一种预测模式都不能完全真实地模拟大气演变，只能是近似，因此必然存在误差。而且误差会产生累加，预报时间越长，误差就会越大。
正因为如此，数值预报才需要人工订正。中国天气网发布的7天预报，是各级气象预报员根据模式预报的结果，结合当前观测数据、当地的气候特征、地形、个人预报经验等进行二次订正后，再对外发布。
⑤ 气象预测经历了哪些发展
云、雨、雹、雪、风和太阳都是每日频繁出现的天气特色，长久以来都吸引着人类。无数的人们在思考它并设法预测它的变化。祈求神灵重视它那巨大而又骇人的自然神力。占星者们利用星辰的移动预测天气，农夫和水手们积累气象规律，依照现有的条件显示未来大气状况的特点。
然而，试图预测天气并不等同于成功。对于大部分人类历史而言，气象预测总能令人失望和惊愕。有时或绝大多数时间里，经验法则更起作用。一旦它们失去功效，其结果是极悲哀的。公元前340年，希腊哲人亚里士多德在他的《气象学》论着中概述了很多有价值的气象知识，尽管亚里士多德对物质世界有些错误概念(例如他认为根本不存在真空)，但他的观点持续了近1500年之久，被看做气象学科学的前奏曲。17世纪在欧洲，人们创造力的发挥导致了温度表、晴雨表的发明，并将风速表、温度计加以改良。这就为严格的天气变量(诸如气温、气压、风和湿度)的系统记录，奠定基础。
⑥ 气象预测主要分为哪三大类
气候预测可以分为两类，一类采用统计方法，另一类为动力学数值预报。
大约100年前，有的国家已经开始用相关回归方法作长期预报。目前世界范围正式作月、季气候预报的大约有30多个国家。其中工作较多的除中国以外，有美国、日本、前苏联等国。但是，经验预报一般水平不高，用比较粗略的分级检查，大约预报准确率只有55%～60%。如果严格地逐月进行检查，甚至于还达不到这个水平。其中气温预测水平稍高，降水量预测准确率有时还不到55%。
另一条途径为动力学数值预报。欧洲中期数值预报中心(EcMwF)按时发布10 d逐日预报。如果以预报场与实况之间相关系数达到0.6作为可以接受的标准，预报时效已超过1周。但是，逐日预报是不可能无限制地作下去的。逐日预报有一个不可逾越的鸿沟——可预报性(predictability)。理论分析及数值实验均证明，逐日预报可预报性大约是2～3周，这就是说要做2～3周以上的逐日预报是不可能的。
⑦ 未来的气象预测
很多人在早上出门的时候，往往要了解以下当天的天气情况，于是天气预报便成为他们获得这些信息的有效手段。
17世纪以前，人们通过观测天象、物象的变化，编成天气谚语，以此预测当地未来几天的天气，尤其是“看云识天气“的常识得到了广泛应用。17世纪以后，温度表和气压表等气象观测仪器相继出现，地面气象站陆续建立，这时主要根据气压、气温、风、云等要素的变化来预报天气。但用天气图来预报天气只有100多年的历史。
1820年，德国莱比锡大学教授布兰蒂斯绘制出世界上最早的天气图，它为切实可行的天气预报创造了条件。
19世纪中期，英法两国与沙皇俄国为了争夺黑海海峡而发生了克里木战争，英法两国派出了大批舰队前往参战。1854年11月14日，黑海上刮起了狂风，卷起巨浪，把停泊在海上的英法联合舰队军舰猛烈摔向礁石、海岸，使联合舰队蒙受到巨大的损失。
法国皇帝拿破仑三世很震惊，立即命令巴黎天文台调查这场风暴的起因。天文学家勒威耶通过搜集、分析欧洲各地11月14日前后几天的气象资料，终于弄清了这场风暴的来龙去脉，并写出了调查报告。勒威耶认为，只要各地的气象观测网用电报迅速传递气象情况，便可即时绘制天气图，进行天气预报了。根据勒威耶的建议，法国、英国先后开始了天气预报，并很快普及到世界各地。
后来，观测天气的手段不断增多，尤其是气象卫星的发射，大大提高了天气预报的准确度。
⑧ 计算机在气象预测的应用
气象信息交流是现代气象业务的基础系统和支撑系统。他主要包括:通信网络、数据存储管理与共享服务,高性能计算机交流等,信息交流作为气象信息的传输,存储管理、计算机处理,资源共享的基础设施,其发生是气象现代化水平的重要标志之一,并直接影响到气象业务部门和广大用户能否及时快速的获取和发送国内外气象信息,关系到气象能否为各级政府,国民经济国防建设等提供优质气象服务,气象信息交流的发展经受到其他气象业务交流发展的驱动,又制约着其他系统的快速发展。
1、气象信息交流的需求
气象信息是国家基础性,战略性信息资源,也是国家空间基础信息之重要组成部分。许多关系到我国现代化建设进程之重大国际国内问题的决策。都需要大量气象信息的支撑。如:天气预报、气候预测、气候变化、可持续发展等,国家之许多重大工程项目,也迫切需要气象信息的服务。
1.1气象信息之收集,传输能力需求
在气象信息的收集和传输方面,未来气象业务服务发展的特点是:全国各级气象部门之问,各部门之问之互联需要宽带网络的支持,对完善气象资料收集网络较大影响的气象信息包括:新一代多普勒天气雷达资料,卫星资料、自动站时空加密观测资料,闪电定位探测资料、GPS/MET观测资料,风廓线控测资料、气候交流预测所需的多圈层其他资料等;随着各类数值模式不断研发并业务化以及计算机加工处理能不断提置,由此产生的预报,预测产品数量将大幅度增加。进而通过网络分发产品的要求越来越高,新一代电视天气会商要求宽带网络的支撑,综合。信息加工平台既要求与本级气象信息加工分析预测交流的网络连接,又要求与外服务的各类对象的网络联接,气象专用频道的电视节目制作与传递也需要宽带网络的支撑。
1.2气象信息加工处理能力需求
气象信息的加工处理需求主要是指用于气象、海洋、水文、空气质量等数值预报,预测业务和科研对高性能计算机能力的需求。随着模式、资料同化方法的不断改进、时空分辨率和精确度不断提高、预报时效不断延长,集合预报的连续发展,作业种类不断增多,对计算和存储资源的需求量指数上升,预计到2010年,气象加工处理时高性能计算机能力的需求为峰值性能200Tflops(200)万亿次浮点运算/秒)以上。
1.3气象数据的存储管理与共享需求
随着综合观测系统的全面建设和不断完善,可以获取和利用的气象数据量将是指数增长是,随着预报、预测业务能力的不断增强与发展,预报、预测产品数量将大幅度增加,各行各业对气象信息发共享需求日益迫切;上述需求对气象数据的存储管理及应用均提出更高更新的需求。
2、国内气象信息系统的现状
气象行业对大量信息进行收集,加工处理、分发和存档,气象业务工作要求必须存放地应用各类信息技术,信息技术也渗透到气象行业的各个方面。20世纪90年代以来,以气象通信网络,高性能计算机为代表的我国气象信息系统已取得长远进步,形成了一套比较完整、业务化的实时气象信息交流
⑨ 气象台如何预测天气变化
气象台对某地作出未来某时段的天气预测，是依据气温、湿度、露点、气压、气团的改变走势，运用特有的计算方程式、气象卫星传来的图像分析、再参考过去同地、同时的气象历史记录作比较，作出较可能出现的天气状况预测
气象无国界，中国各地布满了许多气象台和气象观察站，各气象站之间、和邻国的气象站和气象观察站之间，都有讯息和资料的交流
例1：在冬季时，有股冷气团在西比利亚已成形，且有向南移动的趋势，两地气象台之间有照应
例2：在台风季节，有股台风在西太平洋已形成，且有向西移动的趋势，台还两地气象台之间有照应
除非很有把握时，在整体大面积气象改变趋向急速波动和变化时，预报员一般会作出趋于“保守”的预测
对于降水的几率，所有气象站都以百分比的形式来表达。