少年氣象科學家養成記

氣象工作者在寒冷的北極村建成的國家氣象站（攝影/莊白羽）

我生長在江南，家鄉的天氣給我留下了深刻印象。

每年五六月份的梅雨季，天總是陰沉沉的，還不時下場毛毛雨。細雨落在我的臉上，柔柔綿綿的，這讓我養成了下小雨不打傘的習慣。

到了七八月份，天氣一下子變得悶熱起來，只有午后的暴雨和偶爾登陸的臺風能夠給酷暑按個“暫停鍵”。而臺風讓我早早就見識了自然災害的破壞力——狂風驟雨、電閃雷鳴，滿地瓦片和被刮倒的大樹……

后來，我開始通過天氣預報了解天氣。晚飯時，一家人圍坐在一起，邊吃飯邊聽天氣預報。預報有雨，出門時，我會帶傘；預報有臺風，我會閉門不出。有時，我會不由自主地哼出天氣預報的背景音樂，但直到上大學后，我才知道那首曲子叫《漁舟唱晚》。也是從那時起，我漸漸對天氣預報產生了濃厚的興趣，我很好奇，預測未來天氣是怎么做到的。

懷著對天氣預報的好奇，我來到中國氣象局學習和從事數值天氣預報工作，嘗試揭開天氣預報的神秘面紗。

作為現代天氣預報的核心技術，數值天氣預報是一個數學、物理和計算機等多學科交叉的領域。它是根據現在的大氣狀態，利用超級計算機模擬出未來的大氣狀態，也可以認為是“虛擬現實”版的地球大氣。

這其中，首先是要認識大氣中各種物理、化學過程的規律；其次，要掌握能描述這些過程的數學方程組以及求解方程的數學工具；最后，是將其改寫成計算機語言，通過超級計算機來實現對未來天氣的預測。

氣象工作者在西藏建設觀測站（供圖/王富）

現階段，中國業務數值天氣預報能力已達到8天左右，與國際最先進水平相差0.5天左右。趕超國際最先進水平是我們未來努力的方向，但達成這一目標的前提是不斷探索、勇于創新，熟練掌握和運用交叉學科知識。

氣象，是一門基于觀測的學科，天氣預報的準確性取決于我們對大氣狀態及其變化觀察得是否準確、及時、全面。認真觀察也是分析和歸納大氣過程新規律的第一步，而獨立思考則是我們成為氣象科學家的基本素養之一。

要如何做到認真觀察、獨立思考呢？在這里給讀者推薦“四步學習法”：

（1）明確問題含義，例如要回答“如何提高數值天氣預報的預報能力”這個問題，就要明白數值天氣預報和預報能力的定義；

（2）查閱請教答案，通過閱讀書本和請教老師、同學，明確是否有答案，“是”則回到第（1）步，“否”則進入第（3）步；

（3）尋找解決方法，通過類比或歸納，嘗試用不同的方法回答這一問題；找到方法則進入第（4）步，如果沒有合適的方法或證明問題無解，則回到第（1）步，思考在問題含義的理解上是否存在偏差；

（4）推導和檢驗，如果檢驗錯誤，則回到第（3）步，尋找新的方法；如果檢驗正確，則回到第（1）步，思考一個新的問題。

這個方法簡單、直接又具有可操作性，它準確描述了我們從學習向研究轉變的過程。通過第（1）（-2）-（3）步的循環來學習知識的過程，讓我們更能體會到完成第（4）步時的喜悅。

近年來，數值天氣預報在中國天氣預報業務中發揮了重要作用。而要實現天氣的精準預報，特別是提升災害性、高影響天氣的預報能力，還需要我們充分發揮自身學習的積極性，認真觀察、獨立思考。

如果你也對氣象感興趣，不妨從學好基礎知識做起。在未來，讓我們一起觀云識天，探索大氣的“喜怒哀樂”吧！

（責任編輯/高琳 美術編輯/周游）