少年气象科学家养成记

气象工作者在寒冷的北极村建成的国家气象站（摄影/庄白羽）

我生长在江南，家乡的天气给我留下了深刻印象。

每年五六月份的梅雨季，天总是阴沉沉的，还不时下场毛毛雨。细雨落在我的脸上，柔柔绵绵的，这让我养成了下小雨不打伞的习惯。

到了七八月份，天气一下子变得闷热起来，只有午后的暴雨和偶尔登陆的台风能够给酷暑按个“暂停键”。而台风让我早早就见识了自然灾害的破坏力——狂风骤雨、电闪雷鸣，满地瓦片和被刮倒的大树……

后来，我开始通过天气预报了解天气。晚饭时，一家人围坐在一起，边吃饭边听天气预报。预报有雨，出门时，我会带伞；预报有台风，我会闭门不出。有时，我会不由自主地哼出天气预报的背景音乐，但直到上大学后，我才知道那首曲子叫《渔舟唱晚》。也是从那时起，我渐渐对天气预报产生了浓厚的兴趣，我很好奇，预测未来天气是怎么做到的。

怀着对天气预报的好奇，我来到中国气象局学习和从事数值天气预报工作，嘗试揭开天气预报的神秘面纱。

作为现代天气预报的核心技术，数值天气预报是一个数学、物理和计算机等多学科交叉的领域。它是根据现在的大气状态，利用超级计算机模拟出未来的大气状态，也可以认为是“虚拟现实”版的地球大气。

这其中，首先是要认识大气中各种物理、化学过程的规律；其次，要掌握能描述这些过程的数学方程组以及求解方程的数学工具；最后，是将其改写成计算机语言，通过超级计算机来实现对未来天气的预测。

气象工作者在西藏建设观测站（供图/王富）

现阶段，中国业务数值天气预报能力已达到8天左右，与国际最先进水平相差0.5天左右。赶超国际最先进水平是我们未来努力的方向，但达成这一目标的前提是不断探索、勇于创新，熟练掌握和运用交叉学科知识。

气象，是一门基于观测的学科，天气预报的准确性取决于我们对大气状态及其变化观察得是否准确、及时、全面。认真观察也是分析和归纳大气过程新规律的第一步，而独立思考则是我们成为气象科学家的基本素养之一。

要如何做到认真观察、独立思考呢？在这里给读者推荐“四步学习法”：

（1）明确问题含义，例如要回答“如何提高数值天气预报的预报能力”这个问题，就要明白数值天气预报和预报能力的定义；

（2）查阅请教答案，通过阅读书本和请教老师、同学，明确是否有答案，“是”则回到第（1）步，“否”则进入第（3）步；

（3）寻找解决方法，通过类比或归纳，尝试用不同的方法回答这一问题；找到方法则进入第（4）步，如果没有合适的方法或证明问题无解，则回到第（1）步，思考在问题含义的理解上是否存在偏差；

（4）推导和检验，如果检验错误，则回到第（3）步，寻找新的方法；如果检验正确，则回到第（1）步，思考一个新的问题。

这个方法简单、直接又具有可操作性，它准确描述了我们从学习向研究转变的过程。通过第（1）（-2）-（3）步的循环来学习知识的过程，让我们更能体会到完成第（4）步时的喜悦。

近年来，数值天气预报在中国天气预报业务中发挥了重要作用。而要实现天气的精准预报，特别是提升灾害性、高影响天气的预报能力，还需要我们充分发挥自身学习的积极性，认真观察、独立思考。

如果你也对气象感兴趣，不妨从学好基础知识做起。在未来，让我们一起观云识天，探索大气的“喜怒哀乐”吧！

（责任编辑/高琳 美术编辑/周游）