如何給天氣“斷”陰晴？——房山科學(xué)小記者走進(jìn)中國(guó)氣象局
8月25日，2022科學(xué)小記者+探秘房山活動(dòng)走進(jìn)了中國(guó)氣象局，開(kāi)啟了一場(chǎng)氣象科技探訪之旅。
文并攝/記者 李晶
預(yù)報(bào)溫度不高卻熱得直出汗，是何原因？天氣、氣候的變化是如何預(yù)測(cè)的？氣象預(yù)報(bào)的手段都有哪些？帶著數(shù)不清的“天氣”問(wèn)題，一群穿著“科學(xué)小記者”馬甲的青少年和他們的家長(zhǎng)，于8月25日走進(jìn)了中國(guó)氣象局，參加了由房山區(qū)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主辦，房山區(qū)委宣傳部、區(qū)教委、區(qū)文旅局支持，中國(guó)氣象局、房山區(qū)科技活動(dòng)中心協(xié)辦的2022科學(xué)小記者+探秘房山活動(dòng)，并在活動(dòng)中找尋著這些問(wèn)題的答案。
▲炎日下研學(xué)氣象觀測(cè)知識(shí)
15名青少年及他們的家長(zhǎng)一早先來(lái)到房山區(qū)科技活動(dòng)中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中心”），在這里做好出發(fā)前的準(zhǔn)備。中心里的VR游戲體驗(yàn)展區(qū)最吸引孩子們的目光，躍躍欲試的排隊(duì)嘗試著。“恐高癥都要犯了，腿也麻了”，一個(gè)小記者體驗(yàn)完“高空秋千”直呼感覺(jué)太逼真。輕松的體驗(yàn)參與讓小記者放松了心態(tài)，而系統(tǒng)的新聞采寫(xiě)技能培訓(xùn)和“氣象”相關(guān)的答題過(guò)后，他們更深入的了解了接下來(lái)的要完成的參觀任務(wù)，也做好了出發(fā)的準(zhǔn)備。
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冒日曬“采集”氣象數(shù)據(jù)
“這就是測(cè)量氣象溫、濕度的百葉箱”，頂著午后炙熱的陽(yáng)光，中國(guó)氣象局的王老師正在給小記者們科普氣象觀測(cè)場(chǎng)的工作內(nèi)容，第一個(gè)要認(rèn)識(shí)的就是百葉箱。
“預(yù)報(bào)氣溫與體感溫度為什么不同呢？”王老師解釋道，氣象溫度的測(cè)量?jī)x器并不暴露在室外，而是放置在通風(fēng)、防輻射、防雨的百葉箱中。來(lái)自太陽(yáng)輻射的熱源往往讓人體感受到的溫度更高，由此產(chǎn)生了與氣象溫度的差異。
上世紀(jì)90年代以前，百葉箱測(cè)量的數(shù)據(jù)是由人工記錄完成的，每一小時(shí)在記錄簿上登記一次，并將數(shù)據(jù)上傳匯總。如今百葉箱中安裝的小型傳感器，每秒都會(huì)自動(dòng)傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)。“這邊的數(shù)據(jù)采集器會(huì)對(duì)接傳感器的數(shù)據(jù)，就像大腦接收著來(lái)自手腳傳遞的信息”，王老師進(jìn)一步的解釋著如今的氣象觀測(cè)變化。
百葉箱依舊是原來(lái)的樣子，內(nèi)部測(cè)量?jī)x器卻更新?lián)Q了代。正如我國(guó)的氣象事業(yè)發(fā)展一樣，春風(fēng)化雨，繼往開(kāi)來(lái)。
了解了百葉箱，自動(dòng)氣象站的雨量傳感器、輻射傳感器、雪深傳感器等氣象觀測(cè)的基礎(chǔ)設(shè)施，小記者們又走進(jìn)中國(guó)氣象科技展館，穿越古今，了解中國(guó)氣象事業(yè)的發(fā)展沿革。
▲探秘古代氣象的展廳
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走進(jìn)中國(guó)氣象發(fā)展歷史
探秘古代氣象的展廳中，講解老師用視頻的方式播放了古人的智慧結(jié)晶，他們用龜殼占卜、古墻分時(shí)歲、日晷分時(shí)、銅鳥(niǎo)相風(fēng)、琴弦測(cè)濕，用二十四節(jié)氣指導(dǎo)農(nóng)事。
然而，走進(jìn)近現(xiàn)代，中國(guó)最早的觀象臺(tái)卻由他國(guó)建造。直到1912年，中國(guó)自辦的第一個(gè)氣象臺(tái)——中央觀象臺(tái)成立，成為中國(guó)氣象事業(yè)發(fā)展史上一個(gè)的重要里程碑。
▲小記者參觀“奮斗中的氣象事業(yè)”展區(qū)
新中國(guó)成立后，氣象事業(yè)在奮斗中前行。1950年成立的“聯(lián)合天氣分析預(yù)報(bào)中心”承擔(dān)了中央氣象臺(tái)天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)，開(kāi)創(chuàng)的集體預(yù)報(bào)會(huì)商制度，一直沿用至今。
1988年9月7日，我國(guó)第一顆氣象衛(wèi)星——風(fēng)云一號(hào)A星發(fā)射成功，傳回首張風(fēng)云衛(wèi)星云圖，中國(guó)有了自己的第一幅云圖照片。《人民日?qǐng)?bào)》頭版也報(bào)道我國(guó)首次成功發(fā)射一顆氣象衛(wèi)星，并發(fā)回第一幅云圖照片的消息。
截至目前，我國(guó)已經(jīng)成功發(fā)射了19顆風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星，目前有7顆在軌運(yùn)行。
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風(fēng)云氣象衛(wèi)星的故事
“氣象衛(wèi)星到底能做什么呢？”小記者們帶著疑問(wèn)走進(jìn)了國(guó)家衛(wèi)星氣象中心。國(guó)家氣象衛(wèi)星中心高級(jí)工程師閆小娟為他們講述了風(fēng)云氣象衛(wèi)星發(fā)展的現(xiàn)狀及應(yīng)用。
▲小記者了解風(fēng)云衛(wèi)星家族的故事
1970年，我國(guó)開(kāi)始獨(dú)立自主研制氣象衛(wèi)星，如今已歷經(jīng)52年。半百的歲月里，共有19顆氣象衛(wèi)星進(jìn)入太空，其中包括9顆極軌衛(wèi)星，和10顆靜止衛(wèi)星，它們都以風(fēng)云命名，其中奇數(shù)表示極軌衛(wèi)星，偶數(shù)表示靜止衛(wèi)星，如大名鼎鼎的風(fēng)云四號(hào)，就是靜止衛(wèi)星。
“從空間的角度來(lái)看，靜止衛(wèi)星的軌道在距離地球35800公里的空間，幾乎與地球同步運(yùn)行，是相對(duì)靜止的；而極軌衛(wèi)星則圍繞地球南北極運(yùn)行，每繞一圈102分鐘，一天能繞14圈”。閆小娟還用“毛線球”來(lái)比喻，讓小記者們更形象的了解極軌衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
她告訴小記者們，風(fēng)云衛(wèi)星在空間、時(shí)間和光譜三個(gè)方面均有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。第一是在空間上的廣細(xì)結(jié)合。其中，靜止衛(wèi)星已經(jīng)實(shí)現(xiàn)東西布局，覆蓋了從非洲東岸到西太平洋中部的持續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；極軌衛(wèi)星的三條軌道組網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)每天6次的全球無(wú)縫隙覆蓋；而且，風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全球覆蓋的250米分辨率精細(xì)觀測(cè)。第二是在時(shí)間上的快久結(jié)合。風(fēng)云衛(wèi)星能夠?qū)崿F(xiàn)1分鐘時(shí)間分辨率的觀測(cè)，至今已經(jīng)積累的20年持續(xù)觀測(cè)的數(shù)據(jù)集，可以用于氣候的分析。第三是在光譜上的全超結(jié)合。也就是說(shuō)，從X射線、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線和微波的全譜段覆蓋。
▲風(fēng)云衛(wèi)星的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)
有了這些獨(dú)特的本領(lǐng)，風(fēng)云衛(wèi)星不僅能夠監(jiān)測(cè)天氣，還能為建黨百年、冬奧等重要活動(dòng)提供精細(xì)化的氣象服務(wù)保障。
“沙塵！”一名小記者認(rèn)出了在云圖上不斷翻滾著的圖像。這是對(duì)沙塵源地的一個(gè)觀測(cè)和分析，能夠看到在蒙古氣旋的影響下?lián)P沙四起，席卷而來(lái)。
除了觀測(cè)地球的氣象，風(fēng)云衛(wèi)星也在關(guān)注地球五大圈（大氣圈、冰凍圈、水圈、生物圈、巖石圈）的變化情況，并且能夠監(jiān)測(cè)空間天氣，如天問(wèn)一號(hào)的發(fā)射、嫦娥五號(hào)的返回等重大空間天氣保障服務(wù)的背后都離不開(kāi)風(fēng)云衛(wèi)星的參與。
2017年9月25日，微信登錄界面曾更換過(guò)一張?jiān)茍D，從由非洲大陸上空視角，變化為我們的祖國(guó)上空，它就來(lái)自風(fēng)云四號(hào)衛(wèi)星A星在空間的定格拍攝。未來(lái),風(fēng)云衛(wèi)星家族將繼續(xù)添丁，在空間圍繞地球運(yùn)行，凝望人類(lèi)家園的同時(shí)，觀測(cè)地球家園的氣候變遷，服務(wù)人類(lèi)美好生活。
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