揭秘天氣預(yù)報(bào)背后的黑科技。從古至今,預(yù)測(cè)天氣都是令人類著迷的追求之一。我們的祖先仰望星空,觀察自然,總結(jié)出“螞蟻搬家要下雨” “晚霞紅了天會(huì)晴”等樸素的預(yù)測(cè)方法。如今,隨著人工智能(artificial intelligence, AI)技術(shù)的突飛猛進(jìn),天氣預(yù)報(bào)正經(jīng)歷著一場(chǎng)前所未有的革命。那么,究竟是什么樣的“黑科技”,讓天氣預(yù)報(bào)從“看天算卦”進(jìn)化到了精準(zhǔn)預(yù)測(cè)?讓我們一起揭開這個(gè)謎底。
在人類文明的漫長(zhǎng)歷史長(zhǎng)河中,預(yù)測(cè)天氣始終是一項(xiàng)至關(guān)重要的能力,它關(guān)乎著人類的生存與發(fā)展。從遠(yuǎn)古時(shí)代開始,我們的祖先就已經(jīng)開始通過(guò)觀察自然現(xiàn)象,例如,通過(guò)云的形態(tài)、風(fēng)向的變化、動(dòng)物的行為等來(lái)判斷天氣。這些方法雖然原始,但有時(shí)也能提供一些有用的預(yù)示,比如可以幫助農(nóng)民決定什么時(shí)候播種或收割。
進(jìn)入中世紀(jì)和近代,氣象學(xué)逐漸開始形成,但天氣預(yù)報(bào)仍然是基于觀察和經(jīng)驗(yàn)??茖W(xué)家開始記錄氣象數(shù)據(jù),雖然技術(shù)手段有限,但通過(guò)積累大量的觀測(cè)資料,天氣預(yù)報(bào)變得更加系統(tǒng)化。17世紀(jì)和18世紀(jì),歐洲的一些科學(xué)家嘗試?yán)蔑L(fēng)向、氣壓等因素進(jìn)行天氣預(yù)測(cè),但由于缺乏足夠的數(shù)學(xué)理論和精密設(shè)備,預(yù)報(bào)仍然很不準(zhǔn)確。
19世紀(jì),天氣預(yù)報(bào)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。隨著氣象儀器的發(fā)明,比如氣壓計(jì)、溫度計(jì)和濕度計(jì),科學(xué)家能夠更準(zhǔn)確地測(cè)量大氣中的各項(xiàng)指標(biāo)。英國(guó)于1854年成立了氣象局,氣象觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)開始建立,但預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性和時(shí)效性仍然有限。
20世紀(jì)中期,計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)為天氣預(yù)報(bào)帶來(lái)了革命性的變化??茖W(xué)家們開始使用計(jì)算機(jī)模擬大氣的變化,逐步建立起數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型(numerical weather prediction, NWP)。這些模型基于物理定律,能夠模擬大氣的運(yùn)動(dòng)和天氣變化。1950年代,氣象學(xué)家通過(guò)數(shù)值方法成功地預(yù)測(cè)了天氣模式,為現(xiàn)代天氣預(yù)報(bào)奠定了基礎(chǔ)。如今,氣象大模型這一革命性技術(shù)的出現(xiàn),將天氣預(yù)報(bào)推向了一個(gè)新的高度。
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