
你出门前必看的信息是什么?
你觉得和生活最密不可分的是什么?
你和陌生人最常见的“破冰”话题是什么?
如果说是“天气”
相信多数人没意见吧
但是大家是否知道
“像空气般存在”的天气预报
是何时出现
又是如何预报的呢?
这次,我们的文博小分队
来到
中国气象科技展馆
一探究竟
中国气象科技展馆
位于北京市海淀区中关村南大街
中国气象局科技大楼一层
是国内专注于气象科普
展示气象科技创新成果
的重要场所
还没进展馆
科技大楼对面
露天科普观测站的各种仪器
就让小伙伴们目不暇接不明觉厉了

(本图摄影:孟星;其他图片为李牧鸣摄)
还好
有中国气象局的苏飞老师(下图左)
给大家一一介绍

接下来,就让我们跟着苏老师
一起解密吧
百叶箱是大家熟知的
气象站和观测场最醒目的标志之一
它里面都有啥?
又是什么原理呢?

苏老师介绍
气温传感器与湿度传感器
都安装在百叶箱内的专用支架上
传感器感应部分向下垂直
中心距地高度150cm
温度和湿度信息
就在这里被收集
但是,为什么我们感觉到的温度
好像总和预报有差异?
苏老师说
存在差异很正常
因为它们衡量的是完全不同的东西
百叶箱测量的是
客观、标准环境下的空气温度
而体感温度是
人体在复杂环境下的主观感受
受到湿度、风速、日照、着装
甚至个人体质等多方面影响
猜猜下面这个“瘦高个儿”
是测什么指标的?

没错!是测风的!
这是
风向风速传感器顺策略
这可能是观测场
仅次于百叶箱第二好认的
很多朋友都看过
类似一根细竿顶端
有个会转来转去的“大公鸡”的装置
但气象观测站里的
可是比普通装置精准得多——
组装好的风速及风向传感器
安装在风横臂上
风横臂按南北向
水平架设在牢固的风塔(杆)上
风速传感器
安装在风横臂的南侧
风杯中心距地高度10至12米
风向传感器
安装在风横臂的北侧
方位指向正北
风向标中心距地高度10至12米
接下来这些仪器
大家能猜到他们的用处吗?
(答案见文尾)

仪器一

仪器二

仪器三
接下来
走进科技大楼
展厅门口一架飞机模型格外醒目
这就是
国产新舟60人工影响天气作业机
新舟60是现阶段我国
高性能增雨/探测飞机平台的
主力机型

进入展厅
开始我们的天气之旅
经历漫长农耕文明的中华大地
对“天气”的关注与研究
也一直持续——
从殷商时期的龟壳占卜
到南北朝时期的“灵台侯楼”
从日晷的发明
到24节气的出现
从琴弦测湿
到最早的风向仪相风铜鸟
古人在天气预测方面充满了智慧

而中国近代气象科学
则肇始于19世纪中叶
欧美日等国先后在中国建立了
澳门气象观测站
上海徐家汇观象台
香港天文台
台北测候所
青岛气象观测所
等气象观测站
上世纪初
蔡元培、竺可桢、高鲁、蒋丙然
等有识之士
提出了
“谋中国气象事业之发展”
并为之奔走努力
1912年
中国自办的第一个气象台——
中央观象台成立
高鲁为台长
台址就设在赫赫有名的
北京古观象台
顺带说一下
中国古代天文学研究主要目的
就是“观象、授时”
北京古观象台
在明清两代作为官方天文台
正是发挥这两大作用
高鲁
作为中国天文学会的创始人
担任中央观象台台长
不光开启了中国最早的现代气象观测
也成为中国现代天文学的奠基人
1928年
中国历史上第一个
研究气象科学的学术机构——顺策略
国立中央研究院气象研究所成立
竺可桢任第一任所长
在抗战西迁重庆北碚时期
依然坚持每日开展6次观测

中央研究院气象研究所施放测空气球(来源:中国气象局网站)
1939年
中共中央在延安
成立了光华农场气象组
为周边生产提供气象服务
1945年
这里成立了“延安气象台”
开展地面和高空探测
并把收集到的信息
发往重庆、南京或北平等地
为重庆谈判提供了
气象服务保障

窑洞风格布置的展厅,还原了先辈科学家们的工作场景
1949年
军委气象局成立
标志着新中国气象事业的诞生
军委气象局为开国大典提供了气象服务
1950年
一大批一流的气象科学家回国
加入了由军委气象局
和中国科学院地球物理研究所
合作成立的
“联合天气分析预报中心”
新时代的天气预报越来越精准
背后的计算量
也是普通人无法想象的

在气象局院里
我们路过机房所在的大楼
大楼外墙上
挂满了隆隆作响的空调室外机
苏老师说
大气运动数据非常复杂
每一次精准预报的背后
都是庞大的数据中心、
高性能计算集群
和先进的算法
在默默支撑
↓↓↓
上世纪80年代
我国开始大力发展
数值天气预报
中期数值预报方案写入
“七五”国家重点科技攻关计划
迫切需要巨型机
当时国内巨型计算机
银河-I号
无法满足中期数值预报的需求
而国际上
巴黎统筹委员会
禁止对中国出口巨型机
时任局长的邹竞蒙
进行了一场长达9年的谈判
他一方面
在国务院相关部门做工作
希望国内继续研发银河系列计算机
另一方面
多次给美国相关部门写信
以世界气象组织主席、
中国气象局局长的身份
阐明巨型机是用于防灾减灾的目的
寻求批准引进中国的方案
1992年
转机出现
银河-Ⅱ号通过验收
次年首台机器
在气象部门业务运行
1993年11月
美国政府方才与中国政府
签订引进计算机协议
气象部门得以使用当时
更为先进的CRAY计算机

CRAY计算机展示

学习了轻松的冷知识

最受欢迎的环节,和中国气象主持人的互动——天气主持,真不是简单一说一摆。45年前,《天气预报》节目开播,来看看它背后的故事↓↓↓
在气象局大院走了一圈
大楼一进一出
烈日、云层、雨点
交错陪伴我们
好像是配合着几个老师的讲解一样
在体会大自然变幻无常的同时
我们也体会了
天气预报每一个数值背后
都有无数人的艰辛
“虽然挺复杂
但现在中学分科选地理的孩子越来越多了
毕竟和生活息息相关”
一直陪着我们的苏老师开心地说
答案
前文仪器答案公布
1
日照传感器
日照是指太阳在某地实际照射的时数
日照传感器是一款基于
总辐射-散射辐射测量原理
无需机械转动的
高精度数字化光电式日照观测设备
其观测给定时间
太阳直接辐照度
达到或超过120W/m²的
各段时间总和
并进行记录输出
2
地面温度、浅层地温传感器
下垫面温度和不同深度土壤温度
统称地温
铂电阻地温传感器
利用金属铂在温度变化时
自身阻值也随之改变的特性
来测量地温
当土壤温度上升或下降1摄氏度时
电阻会增加或减少约0.385欧姆
通过测量电阻值即可计算当前地温值
3
冻土自动观测仪
冻土
即自然界土壤冻结层次和上下限深度
冻土自动观测仪
根据检测水冻融转换相态变化
的冻阻式测量原理
利用水的相态发生改变时
体积、电阻等物理特性随之变化
的特点
通过非纯净水做感应介质
测量相关物理量得到
冻结层次和上下限深度
它们都是远程接收信号的
通常不用现场查看
而且
目前的气象观测与天气预报
更多是通过
卫星观测
以及大数据模型计算
这些仪器更多用于科普了顺策略
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