一、早期的天气预测

16世纪以前，人们只能根据肉眼观测到的天象、物象，以此来判断天气或气候的变化。随着科学观天测云经验的积累，一些有预示性的云天现象被编成谚语而流传。17世纪中叶，意大利人皮里托发明了气压表，从此，气象观测进入到应用仪器阶段。随着气象站的建立和气象理论的发展，出现了根据当地气象资料演变规律来预测未来天气的单站预报方法。

100多年前，随着电报和探空气球的出现，地面和高空的气象报告可以被较快地传递和集中，欧洲出现了天气图。19世纪后半叶，英法等国一些科学家开始分析天气图来制作天气预报。 1857年荷兰人白贝罗发现了风压定律；1917年至1928年挪威人皮叶克尼斯父子和瑞典人贝吉龙等创立了气团、锋面的学说；1937年至1939年美籍瑞典人罗斯贝创立了大气长波理论，使天气图预报方法由浅人深日臻成熟。

探空气球

二、近现代以来我国的天气预测

我国从1930年起。由科学家竺可桢领导的气象研究所在南京正式发布天气预报和台风警报。到20世纪70年代，全国绝大多数气象台开始用天气图方法制作天气预报。其实最早的天气预报就是看云识天气。那是在气象资料极端缺乏的时代迫不得已的办法，主观性很大，预报的准确性受到很大限制。

竺可桢

预报是建立在对大量数据进行分析的基础上。最早的是用发电报，传输数据的方式，后来用到了电台，到20世纪90年代建立了天气预警系统，可以和中央及各国家大气象台同步收集卫星云图、气压图、天气图，气象预报向着“定点、定量、定时”方向发展。

卫星云图

天气图是传统天气预报主要方法，主要有地面天气图和高空天气图。地面天气图是指某一时间，在各气象站点标有(地面天气图就是标有同一时间)不同地点天气现象和气象要素的地图。高空天气图则是表现了有关层次的高度、温度和风等的分布特征。从高空天气图和地面天气图上可一目了然地看到天气系统和天气的分布。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的影响，会出现什么样的天气。

1982年，我国首次建立起现代化的短期天气数值预报业务系统。1991年我国制作出了北半球5天中期天气预报。同年，又制作了全球5天中期天气预报。

1993年，国产银河二型巨型计算机安装在国家气象中心，使我国数值天气预报业务系统进一步升级。20世纪80年代末到90年代初，我国正式建立起数值预报业务，目前，数值预报已经成为各种业务天气预报的最重要的基础和持续提高业务天气预报准确率的根本途径。

银河巨型计算机

我国积极发展气象卫星、天气雷达、电子计算机和遥测遥感等高新技术，这使气象信息量大增。电子计算机投入气象业务，使天气预报业务取得快速实质性的进展，天气预报已由传统的天气图预报方法逐渐转化为以数值天气预报方法为基础，多种预报方法综合运用的新阶段。

今天，信息技术等高新技术的广泛应用，促进了我国气象事业的快速发展，使我国气象工作步入了发展中国家的先进行列，有些领域处于世界领先水平。现在的天气预报已进入数字时代了，称为“数值天气预报”。在2003年年底，我国气象部门共建成了1606套自动气象站，建立了由400多部各种雷达组成的天气雷达探测网。成功发射了6颗风云系列气象卫星，构筑了比较现代化的覆盖全国的气象探测系统；实现了气象信息传输网络化。1999年，我国新一代气象信息网络——卫星通信系统建成并投入业务使用，使气象信息传输步入了信息高速公路，实现了气象预报、预测智能化。使用高性能巨型计算机系统，建立了数值预报系统和气象信息综合分析处理系统(MI—CAPS)，大大提高了气象预报、预测能力和水平，实现了气象服务手段现代化。时至今日又经过了十来年的高速发展，我国现在的天气预报系统已经有了飞跃式的提高。

风云气象卫星

三、什么是数值天气预报？

我们所居住的地球，表面上空被一层厚度十几公里到二十多公里的大气层所环绕。我们每天所看到的、所感受到的阴晴雨霜。冷暖风雪“天气” 就发生在这十几到二十几公里厚的大气层里。大气环绕着地球每天都在运动变化，它遵循牛顿运动定理、质量守衡定理、大气状态方程、热力学定理、水汽守衡定理。数值天气预报，就是将描述大气的流体动力学、热力学规律学成数学方程组、根据某一时刻观测到的大气状态，用数学方法求解，得到未来某一个时间的大气状态，这就是数值天气预报。