天气预测的艺术

《儆醒！》杂志驻洪都拉斯通讯员报导

你也许每天都收听天气预告。你所做的每一件事差不多都受天气影响。你会纳罕如此多变的天气怎能加以预测吗？

在另一方面，天文台的预告何以时常不准？为了赏识气象人员的工作，我们需要了解关于天气的性质以及气候由什么所促成。

在地球的表面之上，大气层伸展到数百哩的太空中。但我们所关心的仅是厚达六至九哩的最下层，它称为“对流层”。这一层含有五千兆吨左右的空气，所有天气变化在这一层内发生。大气层的空气包括三种主要特性，即气温、气压和湿度。

气温

一切天气变化的基本因素是太阳光线在大气层中热度不均所致。由于大气层本身是透明的，直接从阳光所吸收的能量并不多。阳光射到地球表面时，发生了不同程度的反射或吸收。水面对光线的反射较多，而陆地，特别是深色的土壤，则吸收较多的光线。吸收较多的地面会较温暖。反射较多之处则较为清凉。

赤道地带获得较大热度，因为阳光是垂直射入的。两极地带由于阳光斜射，同等光“量”所含的热能遂扩散在较广大的地区中。同时，极地的覆雪将大部份阳光反射出去。于是两极遂寒冷得多。由这种过程所导致的气温差异称为“日照率”，它的动向产生了一连串的结果，以致我们的气温发生极大变化。

气压

气温的变化是一项重要因素。既然气温较高的空气比其他地方较冷空气的密度较小，它于是上升。因此，这种移动遂在不同的地方产生了不同的气压。

衡量上空大气重量的气压计会显示在上升的暖气流之上有一道较低的气压，因为暖气流代替了上面那较冷和较密的空气。在另一方面，下降的冷气流却会在下面造成较高的气压。气压在地球表面的差异造成了风，它从气压较高之处吹向气压较低之处。这好比在一个膨胀的汽球的一端开个孔，里面气压较高的空气便会向周围气压较低的地方冲出。气压的差异愈大，风力就愈强。这项原理以全球的规模发挥作用。

接近赤道的暖空气上升向两极移动。依次地，两极的冷空气则下降向赤道移去。地球的自转使气流的进路发生变化、根据不同的纬度和高度而造成偏东风和偏西风。

世界各地的气流向不同的方向移动造成了强烈的动力，各主流遂互相冲激。此外，不规则的海岸线、山岭、平原、沙漠和森林等复杂的地势也产生额外的影响。

湿度

气团在地球表面移动之际会同时吸收水分。大部分的蒸气来自海洋，但也有来自湿土的。既然暖空气的湿气饱和点较大，向低气压地方移动的气团的湿度遂较高。水蒸气的重量比同量干燥空气为低的这项事实造成较轻的暖气流在低气压的地方上升。

湿空气上升时有什么事发生呢？气流所受的压力减低，空气遂膨胀和冷却。当气温降至空气中水分饱和状态的程度时，水分遂开始凝结成水点或冰水晶而形成云。云可能成为雨或雪下降。空气在干燥时会趋向高气压之处，遂使天色晴朗。

气象图表

气象学家们留意到大气中的气温、气压和温度的变化。在每个天文台中都置有测定天气的器具。气象人员同时研究风向和风速、云的性质、视程、是否下雨或下雪及其降下量等。

这些资料用来和其他地方的资料比较之后加以整理。为了使这项工作顺利进行，所有天文台必须按格林威治的标准时刻搜集必需的情报。

观测员要考虑到气压在正常情况下按照高度的低降率。事实上，一千尺高度距离的气压差异比天气变化所造成的改变更大。因此各个天文台的测定指数必需作出调整，使所有指数归纳到海洋线上的共同基础为准。

借着各地天文台所提供的详细情报之助，气象学家遂以世界气象组织所订出的特别“语言”列出一个图表。这种语言的形式是用数字而非文字表达，使海上船只和各国天文台之间可以不必翻译而互相传达。在气象图中以称为“等压线”的不规则曲线来连结气压报告相同的地方。有些等压线在许多地方的周围组成密闭的曲线以标明该地的高或低气压，简称“高”和“低”。这使气象观测员在观测时对天气情况更有把握。

天气预告

可是，了解当时的天气情况是一件事，预告明日或数日后的天气又是另一件事。这需要查考在多个时期中所描画的图表。既然每个图表都像照片一般正确地指出某个时刻的天气情况，气象观测员遂安排若干图表作为观测大气移动的“动向映画”。根据最近的高、低移动，他画出明天的大致位置。因此他对于最近将来的天气变化遂有测定把握。

鉴于今日的复杂设备和科技进步，为什么天气预告仍往往错误呢？为什么气象学家许多时未能预见导致生命、财产损失的暴风来临呢？

我们必须了解到，气象观测员只能观察到现时情况和告诉我们他认为将有什么发生，但他不能左右天气的情况。我们不能期望他的这种工作性质会作出绝对正确的预告。例如他也许预告某个地区有雨。但这些情形许多时是局部性的。一处地方也许有大雨，但仅在几哩外的另一处地方却继续天晴。

还有其他因素是不能预测的。正如深海中有各种不同的水流存在，大气层在各种高度上也有不同的风和气团互相影响。高度较大的图表的详细资料较少，这使人难于预测较遥远的天气情况所生的效果。

当气象学家作出预告时，他必须问问自己几个问题，例如：这个低气压中心在明天会以相同的速度继续移动吗？它会缓慢下来或改变方向吗？有任何征兆表明低气压会减弱或消失吗？停滞中的高气压会受移近的低气压干扰吗？那一方面的可能性较高？

可是，天气预告的工作并不是简单的猜测工作，反之，它是一种艺术，牵涉到精密的知识和熟练的技术。你的气象观测员的确能帮助你预先计划你的活动，但他无法保证天气将会有什么变化。你现时已知道原因何在。因为有这么多的因素是他们无法控制的。