你知道哪一片云会下雨吗？

侯宏伟

你听说过“天上钩钩云，地上雨淋淋”这句谚语吗？为什么这种形状云的出现预示着会下雨？其他形状的云和天气又有着怎样的联系？戴云伟刚工作的时候，就是每天定时到气象观测场观测记录云、气温、气压、风等各种气象数据。

从事气象工作几十年，从一名气象观测员到为中央电视台《天气预报》节目把最后一道关，在戴云伟眼中，天气不仅与我们的生活息息相关，甚至会对我们的生存环境做出预警。

看云识天气

你还记得“诸葛亮借东风”的典故吗？都说诸葛亮神机妙算，观天象就能“算”出接下来会有什么天气，但这对于1993年大学刚毕业就开始做气象观测的戴云伟来说，诸葛亮的“算”天气正是天气预报的“看云识天气”。

“那时候，我在山东枣庄气象局做观测员。轮到我值班的时候，我就定时到观测场查看和记录气温、气压、湿度等数据，这些有相应的测量仪器，但观云只能靠人工肉眼观测。”戴云伟说，“当时我摸索总结出了记云的‘五字秘诀图”

五字秘诀图

戴云伟发现，所有云的名字中，都含有“卷、高、层、积、雨”五个字中的一个或两个。仅用这五个字和三个圈、七個箭头，就能得出全部的10个云属的名称：

钩钩云为什么是天要下雨的征兆？

云是水汽在空气中凝结、冻结、凝华产生的现象，主要由水滴和冰晶构成。我国的冷暖空气交汇形成的天气系统一般自西向东移动，当前方出现形状像弯钩一样透亮飘逸的云，也就是谚语“天上钩钩云，地上雨淋淋”中的钩卷云，过后就会是含有足够多水滴的雨层云，所以一般在钩卷云出现的12小时后可能出现降雨。

天气预报是怎么来的？

观测员每次记录的各项数据，都要及时传送给上一级，最终汇集到联合国世界气象组织。戴云伟回忆说：“那时候，我们需要把观测数据编成摩斯电码，并将电码通过电话口头传给邮电局，邮电局再将电码传送到济南。如果夜间出现降水（下雨或下雪），第二天早晨还要专门早起将降水的电报发出去。”

在中午12点之前，世界气象组织会将全世界的气象观测资料分发到每一个气象台。这时候，各地气象台把它填到一张世界地图上并绘制出各种等值线，形成带有一条条波浪线的天气图，预报员就可以做天气预报了。“预报员68号”是戴云伟做预报员时的代号，至今仍是他引以为傲的昵称：“当时收音机、电视台播报天气预报，如果结尾时说‘预报员68号发布，就说明这是我的‘作品。那时候在全国所有的气象台，每个预报员都有一个自己的代称编号。”

天气图上那些看似普通的波浪线，蕴含着哪些关于天气的秘密？为什么看这些波浪线就能知道接下来会有什么样的天气？

它们与水波相似，也是机械波，但波长很长，一个波长大概有成百上千千米，有的甚至有上万千米；它们自西向东移动，我们常听天气预报中说的“来自西伯利亚的冷空气……”就是这么来的；天气变化时出现的各种云也是源自它们。它们就是大气波，学名“罗斯贝波”。

或许你听过 “雷公”“电母”的神话故事，还听爷爷奶奶说到过“老天爷”。以前，人们觉得天气变化莫测，“老天爷”掌管着这一切。从大气科学的角度来看，所有的天气变化都是由大气波引起的。戴云伟说：“我们主要做的就是看老天爷的脸色、摸老天爷的脾气和猜老天爷的心思，对应着气象学中的气象观测、找到并理解大气波和做天气预报。”

现代天气预报

不论是诸葛亮的“看云识天气”，还是戴云伟工作之初采用的天气图预报法，都有很强的主观性。曾经有一次，面对同样的天气图，戴云伟做出的判断是第二天多云，但另一名预报员判断第二天会有暴雨。

现在，我国的人工观云自2015年起彻底变为气象卫星、气象雷达等仪器观测，随着超大型、高性能计算机的发展应用，预报也已经可以通过计算机进行数值天气预报，极大提高了精准度。

气象雷达可以自下向上，观测小范围的云团，并根据云团的动向位置随时调整预报，它是对大气波这种“粗放型”天气预报有益的“精准”补充，能增强短期天气预报的精准度。气象卫星则是从上向下，观测大范围的云团，不仅服务于气象，还对海洋、农林、水利、航空航海和环境保护等领域提供信息。我国从20世纪70年代开始研制的风云气象卫星，截至2023年8月已成功发射21颗，其中9颗在轨运行，正持续为全球提供数据产品和服务。

戴云伟介绍说，在2010年之前，世界上最先进的计算机一般都在气象局，因为气象数据的计算量太大了。20世纪90年代，一系列最先进的高性能计算机陆续引入到气象部门，专门用于气象预报。现在，我国研制成功的首个具有自主知识产权的“地球系统数值模拟装置”——寰（EarthLab） ，通过超级计算机进行大规模的数值计算，可以重现地球的过去，模拟地球的现在，预测地球的未来，其中的超级计算机“硅立方”1分钟的算力约等于76亿人用计算器计算4年。

不管哪一种观测方式和计算方式，天气预报报什么从来都不是预报员一个人说了算，气象局有专门的会商制度。早期，在下午发布气象预报前，一些老预报员会聚到会商室，商量怎么报；现在，每天早上8点中央气象台会组织全国各地气象台的预报员进行天气会商。再加上《天气预报》节目录制前后的层层把关，我们所听到的天气预报早已是众多气象工作人员合作的共同成果。

天气与人类活动

有时候，我们会主动采取一些行动，干预天气的变化。在2008年奥运会开幕式上，北京奥运场馆的上空阴沉沉的，仿佛马上就要下雨，但最终雨点没有落下来。戴云伟回忆说，这是因为在北京西部发射了1104枚含有化学物质的火箭弹，拦截云雨，让雨提前在西部降落。

更多时候，天气的变化影响着我们的日常活动，尤其是灾害天气。“在一年四季中，夏天和冬天更容易出现极端天气，可能产生自然灾害。”戴云伟说，“天气预报对灾害天气的预警一般有四个级别，由低到高分别是蓝色预警、黄色预警、橙色预警和红色预警。如果预测会有灾害天气出现，我们要做的气象服务之一就是通过手机短信、广播、电视、互联网或智能终端等多种渠道，让公众获取预警信息，尽量减少气象灾害对我们的影响。”

近几年，夏天越来越热，这虽然不属于极端天气，但也让人体感不舒服。 “2023年全球表面平均温度比工业化前水平（1850年至1900年平均值）高出1.42度。” 戴云伟说，“可别小看这个数字，这是平均提高的温度，这一点点升温就会导致极地和高原的冰川融化，进而造成更多极端天气。”地球“发烧”了，和大气中二氧化碳浓度的增加有直接关系。联合国秘书长古特雷斯呼吁“全球进入气候紧急状态”。戴云伟提醒说，为地球控温，我们需要做的，就是通过自己的行动减少二氧化碳排放，早日实现“碳达峰”“碳中和”。

Q：为什么天气预报不能100%准确？

A：你可能会想，既然有这么多高科技，为什么依然会出现天气预报不准的情况呢？有时天气预报说第二天会下雨，可到了第二天只是阴天，这是因为虽然我们捕捉到了“会下雨”的大气波，但大气中的水汽不足，雨滴没有达到能降落的大小，雨就下不下来。

也可以用“蝴蝶效应”解释天气预报的误差。气象学家洛伦兹在用计算机模拟天气时，发现变量的微小变化能够造成大相径庭的结果，这就像南美洲的一只蝴蝶偶尔扇动几下翅膀，两周后可能在北美洲引起一场龙卷风。我们观测到的数据总是有误差的，所以一般3天内的天气预报准确度比较高，越往后偏差会越大。