摘要：天氣不僅受到各種氣團的影響，而且受到當地地形、水域狀況等眾多因素的影響，任何隨機的因素變化都可能引起意想不到的天氣變化，因此，天氣預報一直以來都是一個歷史性難題。
正文
有人調侃說，世界上最不靠譜的就是天氣預報。的確，氣象工作者需要處理海量氣象資料，通過理論分析後得出的預報結果往往與實際情況存在偏差。這也是為什麼我們收看天氣預報時，主持人只能說「降水的量級大概是……」「時間段大約在……」這種論斷。
天氣不僅受到各種氣團的影響，而且受到當地地形、水域狀況等眾多因素的影響，任何隨機的因素變化都可能引起意想不到的天氣變化，因此，天氣預報一直以來都是一個歷史性難題。
回顧史料，可以找到許多有關「天氣預報」的記載。不過這些預報談不上什麼科學，可以概括為從佔卜到經驗分析的轉變。
早期天氣預報的發展
商代後期（公元前13世紀~前11世紀），人們用佔卜預測氣象、天象、疾病、生育和戰爭等。帝王常用甲骨佔卜吉兇，佔卜過後將所問之事或所得結果刻在龜甲或獸骨上。這些商代甲骨文大量出土於河南安陽殷墟。佔卜中關於風、雨、水等方面的卜辭可以看作最原始也是已知的世界上最早的天氣預報。
古希臘哲學家亞里斯多德（公元前382～322年）在著名的《天象論》中曾寫道，世界上萬物由火、空氣、水和土四大元素組成，也就是「四因說」。他認為，這四種元素「可以互相轉化，每一種都可以潛伏在其他之中」，而引起這種轉化的媒介物是太陽。其中，空氣經受溫度的變化就變為雲、雨、雪、霜、露。
後來，由於農業生產的需要，我國在2000多年前總結出了二十四節氣。為了更詳細地表示每個節氣內的氣候變化，又形成了「七十二候」。針對一年的冷暖變化還總結出了「三九」和「三伏」。在此過程中誕生了不少流傳至今的氣象諺語，比如「清明斷雪，穀雨斷霜」「朝霞不出門，晚霞行千裡」就是代表。這些諺語有的反映各種天氣變化的前後聯繫，有的則描述氣候規律，有的則是通過觀察日、月、雲、風、霧等自然現象的變化，反覆總結而形成了具有一定可信度的生活常識。
我國的氣象預報在起步之初，還沒有衛星遙感技術，臺站資料也十分欠缺。很多預報還都依靠當地天氣諺語、動物在天氣變化前的反應等辦法。比如，「天上鉤鉤雲，地上雨淋淋」就是如此。鉤鉤雲在大氣科學中叫鉤捲雲，在強烈的對流天氣系統，常常形成大範圍的捲雲。因此，鉤捲雲一旦出現，就預示著產生降水的天氣系統即將來臨。
因此，天氣預報在其誕生和早期發展中，是一種基於經驗的預報。所謂經驗，在統計學意義上就是概率。
現代天氣預報的誕生
普遍認為，現代天氣預報始於天氣圖的誕生。世界上第一張天氣圖誕生於1820年。然而天氣預報更多時候是伴隨著戰爭而發展的。
1854年11月，英法聯合艦隊在黑海上和俄軍決戰。可是出師未捷，英法聯合艦隊就遭到了一場強風暴的襲擊，幾乎全軍覆沒。事後，巴黎天文臺臺長勒弗裡埃受命調查這次強風暴過程。他依次把同一時間的各地氣象情況填寫在一張圖上，經分析發現此次風暴在經過歐洲、到達聯軍艦隊所在地的前一兩天，西班牙和法國西部已受其影響。也就是說，如果當時注意到這一現象，這場災難是可以避免的。
1855年3月，勒弗裡埃正式向法國科學院提出建議，由政府組織氣象觀測網，並將觀測資料集中起來進行分析，繪製天氣圖。1856年，法國首先開始了天氣預報的業務。此後，世界上許多國家都陸續建立起了氣象站網，開展天氣預報工作。1875年4月1日，天氣預報首次刊登在倫敦的《泰晤士報》上，這也是天氣預報第一次刊登在主流報刊上。
基於天氣圖的分析使天氣預報的技巧大大豐富。隨著氣象觀測站點數量越來越多，天氣圖的覆蓋面更廣。以我國為例，全國氣象觀測站數量已達2400多個——這就讓繪製出的天氣圖更接近真實大氣的運動。加之衛星遙感技術的應用，可以形成多資料之間的對比分析，這使得基於天氣圖的預報準確率顯著提升。
數值模擬下的天氣預報
數值天氣預報是伴隨著計算機而產生的。
1950年，美國人恰尼、馮·諾依曼首次用電子計算機製作以大氣動力學為基礎的數值天氣預報取得成功，從此數值天氣預報方法逐步成為天氣預報的主要方法。
所謂數值天氣預報，就是將大氣運動的數學物理方程組以計算機語言的形式描述，在給定觀測初值的條件下，通過計算機求解這些偏微分方程得出大氣運動變化的結果。由於計算機具有強大的運算能力，在天氣分析的基礎上可以提高天氣預報的準確度。如今，數值預報水平的高低已成為一個國家氣象現代化水平的重要標誌。1982年2月，我國第一個數值預報業務系統——短期數值天氣預報業務系統正式投入應用，結束了中國只能使用國外數值預報產品的歷史。
如今，我國的數值天氣預報模式與世界先進水平差距正在進一步縮小，中國科學院大氣物理研究所等研究院所的一批優秀高解析度模式相繼問世。
然而，限於觀測資料的缺乏、分析手段的不完善、模式性能的欠缺，目前的天氣預報仍是概率預報，不能100%預測未來天氣狀況。但是，天氣預報的準確率正在逐步提升，預報周期也正在逐漸延長，尤其是一周天氣的預報，準確率還是相當可觀的。
（來源：中國科學報 作者：趙魯整理自《天氣預報發展史》 責任編輯：王美麗）