
中國古代在氣象觀測和氣象科學認知領域曾領先于世界,積累了豐富的氣象觀測經驗,取得了許多令世人矚目的成就。總結曆代勞動人民的氣象認識及氣象應用智慧,有助于加快氣象現代化創新性發展。通過線上征集與氣象相關的曆史和新聞,可以讓同學們拓展相關氣象知識,加深對氣象曆史、熱點模型的認識,激發同學們對氣象領域的濃烈興趣。
本次“氣象之窗”知識科普征文比賽得到了許多同學的積極參與,本次活動圓滿結束。以下文字整理于投稿同學們:
一、氣象學簡史 A Brief History of Meteorology
氣象學,這個探索大氣奧秘的學科,其起源可以追溯到古希臘哲學家亞裡士多德。他是第一個使用“氣象學”這一術語的人,并撰寫了同名書籍,綜合論述了大氣現象并給出了初步的解釋,這可以被視為世界上第一本氣象學專著。
随着時間的推進,尤其是進入近代後,歐洲的儀器制作技術不斷精進,為氣象學的發展奠定了基礎。1593年,伽利略發明了溫度表,而他的助手托裡拆利在1643年進行了著名的托裡拆利實驗,測得了标準大氣壓的值。這些發明和發現極大地推動了氣象學向定量化、科學化的方向發展。

20世紀前50年,氣象學迎來了重要的理論突破,這些理論至今仍對我們理解大氣現象至關重要:
氣旋形成的鋒面學說:挪威的貝堅克尼父子創立了這一理論,為我們提供了1-2天内的天氣預報基礎。
長波理論:瑞典的羅斯貝提出了這一理論,它為2-4天的天氣預報提供了科學依據。
降雨學說:貝吉龍-芬德生不僅提出了降雨學說,還發現了人工降雨的原理,這對氣象學和農業生産都産生了深遠的影響。
二、氣象大模型 Large-scale Meteorological Model
盤古氣象大模型:AI革新氣象預報
盤古氣象大模型,基于1979-2021年的ERA5數據,通過69個氣象變量,用AI技術實現了氣象預報的飛躍。它在192塊GPU上訓練,單步推理僅需1.4秒,預報速度比傳統方法快萬倍。
2018年測試顯示,盤古模型的預報精度超越了歐洲氣象中心系統,預報時效提升了0.6天,是傳統方法的60倍。在台風路徑預測上,盤古模型的3天和5天預測誤差降低了26%和28%。
2023年,盤古模型在實時預報台風過程中展現了卓越性能,提前5天準确預測了台風瑪娃的轉向,為防災減災提供了有力支持。

三、氣象學的熱點領域 Hotspots in Meteorology
氣象熱點:氣候危機與技術革新

全球氣候變暖正加劇極端天氣事件,對人類社會構成嚴峻挑戰。科學家們正緊急研究全球變暖對海洋、冰川和生态系統的影響,并探索減少溫室氣體排放的有效途徑。

同時,提高極端天氣預警的準确性和完善應急響應機制,成為當前研究的重中之重。在技術領域,衛星遙感、雷達探測和人工智能的應用正推動氣象觀測和預報的革新,大幅提升了預測的精度和效率。
這些研究不僅關乎天氣預測,更關系到人類的生存和地球的未來。關注氣象熱點,共同應對氣候變化,是我們每個人的共同責任。
四、結語
了解氣象學發展史、當今熱點氣象領域,不僅對提高同學們的專業素養有很大的作用,還向同學們展示了科學的魅力,預示着未來将有更多機會探索科學,讓更多人共享其魅力。
本次“氣象之窗”知識科普征文比賽圓滿結束!