大数据时代 如何观云识天

“朝霞不出门,晚霞行千里”“天上鱼鳞斑,晒谷不用翻”“火烧乌云盖,大雨来得快”……很多人对这些关于“云”的民间谚语并不陌生,有些人还会将天上的云作为判断天气的依据。3月23日是世界气象日,“观云识天”成了今年世界气象日的主题。

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如今气象科技蓬勃发展,我们已经进入大数据、云计算的时代,观云识天还有必要吗?观云识天真的靠谱吗?如何观云识天?记者采访了相关专家。

读懂“云”的语言

“云的语言十分丰富,总能引起人的丰富遐想。历史上很多艺术家、诗人、音乐家、摄影师等都喜欢从云身上汲取灵感,而且每个人接触气象几乎都是从日月星辰、风云雨露等天气现象开始的,所以世界气象组织将‘观云识天’作为2017年世界气象日的主题,会让更多人走近云和气象科学。”中国气象局副局长许小峰接受记者采访时表示,在中国,除了民间谚语,“明月出天山,苍茫云海间”“天接云涛连晓雾”等古诗词很多人也耳熟能详。

“在大气科学领域,云的语言也很重要。云不仅可以帮助驱动水循环和整个气候系统,在天气预报预警中也起着至关重要的作用。”中国气象局气象探测中心副主任曹晓钟介绍,亚里士多德两千多年前就研究过云并撰写了一篇文章,阐述了云在水循环中的作用。

“在研究气候变化时,云是非常重要的因素。”中国科学院大气物理研究所研究员、云降水物理与强风暴重点实验室副主任孙继明称,因为云的变化非常快,地球上很多地方被云覆盖,比如海洋上三分之一被云覆盖,云的生消对太阳的辐射有影响,会影响整个大气的温度,对气候变化有重要影响。

“观云识天”有科学依据

“有关云的谚语,都是劳动人民在劳动过程中总结出来的经验,多数有一定科学道理。”孙继明表示,像“日晕三更雨,月晕午时风”,因为锋面过境之前锋面有不同的云系,高的地方会出现高云,高云出现以后太阳的折射反射产生晕,晕出现以后,后面锋面过境的时候会有雷暴天气进而会下雨。

“除了有关云的谚语是人们科学观云的总结,在气象行业的职业技能竞赛中,‘观云测天’还是竞赛要比拼的关键技能。”曹晓钟介绍,“天上挂什么云,就将出现什么样的天气,千百年来,观云识天已有规律可循。比如看到小圆块的云朵一个一个地累积叠加起来,类似波纹荡漾,老百姓管它叫鱼鳞天,气象术语叫卷积云,它代表着会有一个晴朗的好天气。”

曹晓钟表示,早在19世纪早期,居住在英国的气象爱好者卢克·霍华德就对云进行了分类,他根据自己在1801年至1841年间对伦敦地区天气的详细记录,将云分成3类:积云、层云和卷云。现在国际上对云的分类,有3组共29类云,3组是低云、中云和高云,在低云里面有雨层云、层积云,总共10种;每组有不同云的类型,比如说积云里面有淡积云和浓积云。云的类型方面一般是积云、层云、卷云以及雨云。

未来“气象云”和“数据云”将结合

曹晓钟表示,今年的世界气象日的主题是“观云识天”,说明“观云识天”这个问题非常重要。只是与古人观天识象不同,现代气象观测可依赖的高科技手段越来越多。原来主要是靠人通过肉眼观测,现在从地面云观测上来讲,已经采用自动化的手段了,目前地面云的自动观测设备主要是两类,一种是云量观测,一种是云高的观测,云量可采用可见光的方式,云高用激光方式。

国家卫星气象中心副主任、风云四号地面应用系统总指挥魏彩英介绍,现在气象卫星在观测云中发挥了巨大作用。比如,我国“风云四号”气象卫星成功发射后,卫星观云的分辨率越来越高,卫星观测还提供了更大范围、更高频次的数据,进行大数据分析,可以提供更精细的预报结论,比如“哪朵云会下雨,能下多大雨”。

魏彩英表示,一朵是飘在天空中的云,一朵是提供海量计算能力的“大数据云”,这两朵“云”碰撞结合,未来会使我国气象科技能更好地为民生和经济服务,在防灾减灾等方面发挥更大的作用。