计算机和卫星真好

计算机和卫星真好

20世纪的50年代和60年代，对于气象预报是一个乐观的年代。人们对气象科学充满了希望，不仅仅是预报，而且还要控制和改造天气。因为在这一时代里，同时孕育成熟了两门技术科学，一门是数字计算机科学，一门是空间卫星科学。利用气象卫星可以观测地球上任何地方的天气状况，并将数据传送到预报中心;利用自动计算机可以进行快速运算。有一种观念认为，人类即将逃脱天气的胡乱摆布，不再是恶劣气候的受害者，相反地将是美好气候的主人翁;到那时，全球地面上布满气象哨所，飞机可拨云驱暴(风、雨)，科学家能呼风唤雨且随叫随到。著名数学家冯·诺意曼(J．Von Newmonn)精心设计的全世界第一台电子计算机，于1950年建造成功并立即投入天气预报工作。冯·诺意曼在自己周围汇集了一批气象学家和其他方面的科学家，到新泽西州的普林斯顿高级研究所，进行数值预报。到20世纪50年代中期，数值预报虽然尚不能与有经验的天气预报员所作的预报匹敌，但还算是成功的。因此，数值预报被越来越多的国家气象局用作为日常预报业务的一部分。

随着更高效率的计算机的出现，运算速度大大增加，可以计算的变量数目也大大增加，这就为更精确地考虑大气的实际创造了条件。全世界最高级的预报中心，是位于英国里丁镇的欧洲中期天气预报中心，它是欧洲许多国家气象局联合创办的，可作10天以内的天气预报。它有一台克雷超级计算机，每秒可进行8亿次算术运算。1985年，他们把大气分为19层，每层又分为1．1万多个网格，又将温度、风的两个水平分量、水汽含量及气压(最下层)等物理量，在每个网格(当作一个点)上面采样取值，这样总共约有80万个变量。需要解80万个方程组成的联立方程组。这样仍嫌不够准确，因为如果水平网格不足5万个的话，那么每个网格点实际上大约对应地面有1万多平方千米的面积，而这样一个面积大得足以漏掉一个雷暴。所以，他们经过种种努力，包括提高经向和纬向的分辨率，于1991年将层数和格点数都增加，使得变量数达到500万个。运用它的高速计算机，半小时就可以大致预报整个北半球的天气，每天都作出相当于10天的预报。一般预报在大约4天之前相当准确，而其后多半偏离实际的天气，所以需要逐天校正。

我国对气象预报工作极为重视，新中国成立初期就陆续设置了气象观测台网。但是由于国外的技术封锁，全靠自力更生，直到20世纪70年代才有了自己的卫星，20世纪80年代才自己研制成功大型计算机，用于处理气象数据进行预报。现在，利用自己的气象卫星“风云2”号传送回清晰的天气图像和精确的气象数据，利用自己的“银河－Ⅱ”号巨型计算机，可以作出全国范围的中期天气预报，每次只需要计算约1小时。天气预报在我国工农业生产活动中发挥着非常重要的作用，在人们的日常生活中成了不可缺少的项目，尤其在1998年夏天的抗洪斗争中功不可没。