天氣預(yù)報(bào)是如何產(chǎn)生的？

我們打開手機(jī)軟件，隨時(shí)可以查看幾個(gè)小時(shí)甚至七天的天氣情況，也切身體會(huì)到天氣預(yù)報(bào)越來越準(zhǔn)。很多同學(xué)不禁要問，天氣預(yù)報(bào)是如何產(chǎn)生的？

天氣預(yù)報(bào)是應(yīng)用大氣變化的規(guī)律，根據(jù)當(dāng)前及近期的天氣形式，對(duì)未來一定時(shí)期內(nèi)的天氣狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)。首先準(zhǔn)確收集天氣數(shù)據(jù)是第一步。收集數(shù)據(jù)需要依賴各類氣象觀測(cè)設(shè)施，通過觀測(cè)設(shè)施，收集氣溫、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速、空氣濕度等氣象信息。比如人們?cè)趹敉饪吹降陌偃~箱，就是最常見的地面觀測(cè)設(shè)施之一。除此之外，探空氣球、氣象衛(wèi)星以及部署在眾多城市的天氣雷達(dá)等，都是氣象觀測(cè)設(shè)施。

有了原始的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，如何利用這些數(shù)據(jù)得出預(yù)測(cè)結(jié)果，是天氣預(yù)報(bào)中的關(guān)鍵問題。簡單來說，氣象學(xué)家將大氣運(yùn)動(dòng)的規(guī)律總結(jié)成一組方程式，用超級(jí)計(jì)算機(jī)求取這些方程組的近似數(shù)值解，這就是數(shù)值預(yù)報(bào)。天氣預(yù)報(bào)發(fā)展到今天，數(shù)值預(yù)報(bào)已成為現(xiàn)代天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的主要手段之一。最終，經(jīng)過大量的計(jì)算和精準(zhǔn)推演后，氣象工作人員就能得到一個(gè)相對(duì)準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)結(jié)果。

了解應(yīng)用氣象學(xué)

天氣預(yù)報(bào)是應(yīng)用氣象學(xué)的一個(gè)方向。應(yīng)用氣象學(xué)主要借助數(shù)理方法、計(jì)算機(jī)、遙感、網(wǎng)絡(luò)通訊、現(xiàn)代監(jiān)測(cè)等技術(shù)手段，將氣象學(xué)的原理、方法和成果應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、水文、航海、航空、軍事、醫(yī)療等方面，是一個(gè)和各個(gè)專業(yè)學(xué)科相結(jié)合而形成的綜合性學(xué)科。

應(yīng)用氣象專業(yè)的本科畢業(yè)生授予理學(xué)學(xué)士，學(xué)制為四年。應(yīng)用氣象起源于農(nóng)業(yè)氣象專業(yè)。1956年北京農(nóng)業(yè)大學(xué)在農(nóng)學(xué)系創(chuàng)辦了農(nóng)業(yè)氣象專業(yè)。1958年至1960年，一些農(nóng)、林、綜合類院校相繼開辦了農(nóng)業(yè)氣象專業(yè)。1963年原中央（軍委）氣象局創(chuàng)辦了南京氣象學(xué)院，下設(shè)農(nóng)業(yè)氣象系。1998年全國專業(yè)目錄調(diào)整后，各院校的農(nóng)業(yè)氣象專業(yè)改為應(yīng)用氣象專業(yè)。

學(xué)習(xí)，聽聽過來人怎么說？

“氣象更像是一個(gè)數(shù)字游戲，不論是地面觀測(cè)還是衛(wèi)星、雷達(dá)，收集到的都是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)再由計(jì)算機(jī)來處理。”應(yīng)用氣象專業(yè)畢業(yè)生小張同學(xué)聊起專業(yè)學(xué)習(xí)時(shí)頗有感觸：“要實(shí)現(xiàn)更加精確的天氣預(yù)報(bào)就要依賴超級(jí)計(jì)算機(jī)和預(yù)報(bào)模型。所以，應(yīng)用氣象這個(gè)專業(yè)學(xué)科交叉較多，像物理學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)等，要求基礎(chǔ)扎實(shí)，知識(shí)面廣。如氣象動(dòng)力學(xué)課程對(duì)數(shù)學(xué)和物理的要求很高，有很多公式需要推導(dǎo)，許多天氣現(xiàn)象要建立數(shù)學(xué)模型和物理模型。計(jì)算機(jī)和統(tǒng)計(jì)學(xué)是為后來學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程作鋪墊，遙感和地理信息系統(tǒng)需要較好的計(jì)算機(jī)和統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)。”

應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)的同學(xué)們主要學(xué)習(xí)氣象、計(jì)算機(jī)、物理和數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)。大學(xué)期間實(shí)踐性課程也不少，包括氣象預(yù)報(bào)和天氣預(yù)報(bào)實(shí)習(xí)、生物氣象觀測(cè)、GIS與遙感數(shù)據(jù)處理等。如想了解其他高校的具體課程設(shè)置，考生可登陸高校官方網(wǎng)站查看。一般只要高中階段具備較好的數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)，都可順利完成本專業(yè)本科階段的學(xué)習(xí)。

地空天綜合氣象觀測(cè)網(wǎng)

經(jīng)過70余年的奮斗、發(fā)展，我國綜合氣象觀測(cè)系統(tǒng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，從新中國成立初期僅有的101個(gè)臺(tái)站到如今建成10930個(gè)國家級(jí)地面氣象站，與236部天氣雷達(dá)、120余個(gè)高空觀測(cè)站、7顆在軌運(yùn)行的風(fēng)云氣象衛(wèi)星，共同組成了地空天一體化綜合觀測(cè)系統(tǒng)。

如今的氣象服務(wù)早已不再局限于預(yù)報(bào)氣溫、風(fēng)和降水，而是把氣象和生活的方方面面以及各行業(yè)相結(jié)合，在防汛抗旱、應(yīng)急減災(zāi)、農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)、森林火險(xiǎn)氣象預(yù)報(bào)預(yù)警、草原生態(tài)保護(hù)和荒漠化防治等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。比如，2022年北京冬奧會(huì)高精度氣象預(yù)報(bào)的空間網(wǎng)格分辨率達(dá)百米級(jí)，時(shí)間更新頻次達(dá)分鐘級(jí)。精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)達(dá)到了質(zhì)的飛躍。

70余年的摸索，積累下不少經(jīng)驗(yàn)，也顯現(xiàn)出一些短板。中國氣象局黨組成員、副局長陳振林曾提到，我國氣象人才隊(duì)伍還存在四個(gè)方面的問題：一是氣象人才隊(duì)伍整體水平仍需提高；二是氣象重點(diǎn)領(lǐng)域戰(zhàn)略科技人才、科技領(lǐng)軍人才和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)仍然不足；三是氣象人才供給的數(shù)量和質(zhì)量存在較大差距；四是氣象人才政策的精準(zhǔn)性、協(xié)同性不夠。而這些不足，也將成為中國氣象人才發(fā)展“加速度”的動(dòng)力。

構(gòu)建五支重點(diǎn)人才隊(duì)伍

2022年8月，中國氣象局出臺(tái)《氣象人才發(fā)展規(guī)劃（2022—2035年）》，擘畫出未來氣象人才隊(duì)伍建設(shè)發(fā)展藍(lán)圖。《規(guī)劃》提出要建設(shè)：氣象預(yù)報(bào)、氣象服務(wù)、氣象監(jiān)測(cè)、信息技術(shù)、業(yè)務(wù)支撐，五支涵蓋氣象業(yè)務(wù)科研主要專業(yè)領(lǐng)域的“重點(diǎn)人才隊(duì)伍”。

即：圍繞地球系統(tǒng)數(shù)值預(yù)報(bào)、預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)等重點(diǎn)領(lǐng)域，構(gòu)建氣象預(yù)報(bào)隊(duì)伍；圍繞高質(zhì)量服務(wù)保障生命安全、生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好等方面，構(gòu)建氣象服務(wù)隊(duì)伍；圍繞地面觀測(cè)、探空和地基遙感垂直廓線觀測(cè)、雷達(dá)觀測(cè)、衛(wèi)星觀測(cè)等觀測(cè)方式，聚焦觀測(cè)裝備、觀測(cè)方法、站網(wǎng)布局、計(jì)量保障、數(shù)據(jù)質(zhì)控、產(chǎn)品研制及應(yīng)用等重點(diǎn)領(lǐng)域，構(gòu)建氣象監(jiān)測(cè)隊(duì)伍；圍繞氣象專有軟件研發(fā)、先進(jìn)計(jì)算與人工智能應(yīng)用、地球系統(tǒng)大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)安全等方向，構(gòu)建信息技術(shù)隊(duì)伍；圍繞教育培訓(xùn)、宣傳科普、規(guī)劃財(cái)務(wù)等方面，構(gòu)建業(yè)務(wù)支撐隊(duì)伍。

《規(guī)劃》的提出，為未來應(yīng)用氣象學(xué)發(fā)展提供了支撐，畢業(yè)生在就業(yè)方面也將有良好的發(fā)展趨勢(shì)。

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院院長、博士生導(dǎo)師崔振嶺教授說：“應(yīng)用氣象學(xué)畢業(yè)生的就業(yè)前景是比較樂觀的。我們學(xué)院目前有四個(gè)一級(jí)學(xué)科，其中應(yīng)用氣象學(xué)也就是農(nóng)業(yè)氣象專業(yè)就業(yè)最好，就業(yè)率100%。這個(gè)專業(yè)不但就業(yè)率好而且就業(yè)質(zhì)量高，絕大部分進(jìn)入了氣象局、政府部門和事業(yè)單位。”

應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)畢業(yè)的同學(xué)，主要是到中國氣象局下屬的各省、地、縣的氣象部門，特別是氣象臺(tái)工作。另外就是到部隊(duì)、民航系統(tǒng)的氣象臺(tái)，為航空方面提供氣象保障。還有一部分同學(xué)可以在環(huán)保、農(nóng)業(yè)部門，從事相關(guān)業(yè)務(wù)和管理工作。如果學(xué)生畢業(yè)后不想馬上就業(yè)，還可以報(bào)考大氣科學(xué)、地理科學(xué)、生態(tài)學(xué)等專業(yè)的碩士研究生。

在《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄（2020年）》中，應(yīng)用氣象學(xué)屬于理學(xué)中的大氣科學(xué)類。本科按應(yīng)用氣象或大氣科學(xué)招生的院校有二十余所。主要有中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)、南京信息工程大學(xué)、蘭州大學(xué)、中山大學(xué)、中國海洋大學(xué)、南京大學(xué)等。

目前，應(yīng)用氣象學(xué)已廣泛用于海洋、航空、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、水利等各個(gè)行業(yè)，促使應(yīng)用氣象學(xué)的研究越來越深入，研究方向涉及生物氣象、農(nóng)業(yè)氣象、森林氣象、水文氣象、航空氣象、航海氣象、軍事氣象等。

高校在應(yīng)用氣象領(lǐng)域各有側(cè)重，如中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)主要側(cè)重于農(nóng)業(yè)氣象；南京信息工程大學(xué)側(cè)重大氣科學(xué)方面；中國海洋大學(xué)側(cè)重于海洋氣象；蘭州大學(xué)更側(cè)重大氣物理學(xué)與大氣環(huán)境問題。

南京大學(xué)大氣科學(xué)系歷史悠久，我國最早的氣象學(xué)專業(yè)、第一個(gè)氣象學(xué)系都在這里誕生。1988年氣象學(xué)成為國家重點(diǎn)學(xué)科；2006年設(shè)立本科應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)；2008年本科大氣科學(xué)專業(yè)成為國家理科基礎(chǔ)科學(xué)研究和教學(xué)人才培養(yǎng)基地、教育部特色專業(yè)；2016年建有中國氣象局-南京大學(xué)氣候預(yù)測(cè)研究聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、中國氣象局-南京大學(xué)天氣雷達(dá)及資料應(yīng)用聯(lián)合開放實(shí)驗(yàn)室。

蘭州大學(xué)氣象學(xué)專業(yè)創(chuàng)辦于1971年，2017年大氣科學(xué)入選國家一流學(xué)科建設(shè)名單。蘭州大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院主要科學(xué)研究方向有：氣候動(dòng)力學(xué)和氣候預(yù)測(cè)、半干旱氣候變化、大氣動(dòng)力學(xué)模擬、大氣遙感與資料同化、干旱氣候和災(zāi)害氣象、環(huán)境評(píng)價(jià)與污染防治、大氣擴(kuò)散、大氣氣溶膠與氣候、環(huán)境氣象預(yù)報(bào)、全球變化與陸面過程、醫(yī)療氣象學(xué)等。學(xué)院目前有大氣科學(xué)和應(yīng)用氣象學(xué)兩個(gè)本科專業(yè)，每年招收本科生近150人，其中大氣科學(xué)人才培養(yǎng)和科學(xué)研究基地班學(xué)生50人，普通班100人。

南京信息工程大學(xué)應(yīng)用氣象學(xué)院成立于2006年，前身是1960年南京氣象學(xué)院創(chuàng)建時(shí)設(shè)置的農(nóng)業(yè)氣象學(xué)系，1989年更名為應(yīng)用氣象學(xué)系，是南京信息工程大學(xué)辦學(xué)歷史最悠久的骨干院系之一。學(xué)院以農(nóng)業(yè)氣象、城市氣象、生態(tài)氣象、智慧氣象為教學(xué)和研究特色，目前設(shè)有應(yīng)用氣象學(xué)、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、生態(tài)學(xué)三個(gè)本科專業(yè)。

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用氣象學(xué)專業(yè)于1956年成立，1992年合并入農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)院，1995年更名為“資源與環(huán)境學(xué)院”。2022年，資源與環(huán)境學(xué)院按照環(huán)境科學(xué)與工程大類招生，包括資源環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境工程、應(yīng)用氣象學(xué)4個(gè)專業(yè)。

需要注意的是，應(yīng)用氣象學(xué)對(duì)考生身體方面有一定要求。在報(bào)考的時(shí)候，患有下列疾病者，學(xué)校有關(guān)專業(yè)可不予錄取：1.色覺異常Ⅱ度（俗稱色盲）；2.不能準(zhǔn)確識(shí)別紅、黃、綠、藍(lán)、紫各種顏色中任何一種顏色的導(dǎo)線、按鍵、信號(hào)燈、幾何圖形者。