天气预报:从占卜到经验分析
天气不仅受到各种气团的影响,而且受到当地地形、水域状况等众多因素的影响,任何随机的因素变化都可能引起意想不到的天气变化,因此,天气预报一直以来都是一个历史性难题。
有人调侃说,世界上最不靠谱的就是天气预报。的确,气象工作者需要处理海量气象资料,通过理论分析后得出的预报结果往往与实际情况存在偏差。这也是为什么我们收看天气预报时,主持人只能说“降水的量级大概是……”“时间段大约在……”这种论断。
天气不仅受到各种气团的影响,而且受到当地地形、水域状况等众多因素的影响,任何随机的因素变化都可能引起意想不到的天气变化,因此,天气预报一直以来都是一个历史性难题。
回顾史料,可以找到许多有关“天气预报”的记载。不过这些预报谈不上什么科学,可以概括为从占卜到经验分析的转变。
早期天气预报的发展
商代后期(公元前13世纪~前11世纪),人们用占卜预测气象、天象、疾病、生育和战争等。帝王常用甲骨占卜吉凶,占卜过后将所问之事或所得结果刻在龟甲或兽骨上。这些商代甲骨文大量出土于河南安阳殷墟。占卜中关于风、雨、水等方面的卜辞可以看作最原始也是已知的世界上最早的天气预报。
古希腊哲学家亚里士多德(公元前382~322年)在著名的《天象论》中曾写道,世界上万物由火、空气、水和土四大元素组成,也就是“四因说”。他认为,这四种元素“可以互相转化,每一种都可以潜伏在其他之中”,而引起这种转化的媒介物是太阳。其中,空气经受温度的变化就变为云、雨、雪、霜、露。
后来,由于农业生产的需要,我国在2000多年前总结出了二十四节气。为了更详细地表示每个节气内的气候变化,又形成了“七十二候”。针对一年的冷暖变化还总结出了“三九”和“三伏”。在此过程中诞生了不少流传至今的气象谚语,比如“清明断雪,谷雨断霜”“朝霞不出门,晚霞行千里”就是代表。这些谚语有的反映各种天气变化的前后联系,有的则描述气候规律,有的则是通过观察日、月、云、风、雾等自然现象的变化,反复总结而形成了具有一定可信度的生活常识。
我国的气象预报在起步之初,还没有卫星遥感技术,台站资料也十分欠缺。很多预报还都依靠当地天气谚语、动物在天气变化前的反应等办法。比如,“天上钩钩云,地上雨淋淋”就是如此。钩钩云在大气科学中叫钩卷云,在强烈的对流天气系统,常常形成大范围的卷云。因此,钩卷云一旦出现,就预示着产生降水的天气系统即将来临。
因此,天气预报在其诞生和早期发展中,是一种基于经验的预报。所谓经验,在统计学意义上就是概率。