“人无远虑，必有近忧”。自古以来，我们的祖先不断在勘察自然的真相，渴望能预知未来。

中国古人的天气预报

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按照“天命论”的观点，日出日落和潮涨潮落是周而复始的自然周期变化现象。人们对这些周期性变化能够做出较准确的预报。然而，人们又常常看不到规则的日出日落和潮涨潮落。这时，人们又指望能预先知道那些不规则的或异常的现象。

自古以来，中国知识分子关注着对天文、对地震和对气象的预测。

古代思想家董仲舒提出了“屈民而伸君，屈君而伸天”的口号。前句是要臣民服从皇帝。后句是要皇帝听信天意。天意给皇帝的行动有了制约。这些天意多来自对天（如日食）和对地（如地震）的不认识，对极端天气和异常气候，如雷电、旱灾、水灾、火灾、蝗虫灾害等的不可预测。对自然灾害的上（皇帝）下（臣民）无知为臣民们发表意见大开了方便之门。

早期，天文和气象是不分家的，天文和气象都要观测和预报。

三千年前，我国甲骨文中，就有了关于天气实况的记录，包括风、云、虹、雨、雪、霜、霞、龙卷、雷暴等。自从有了文字并记载了大量的天气事件后，一些知识分子终于有了对气候的认识。在我国古代，观测天文气象，制定历法，了解和预测气候，最明确的用途是为了安排农事生产、祭祀及其他活动。卜辞中还反映出人们已经有预知天气状况的要求，这些都是和当时农业生产的需要相适应的。如远在春秋时代，古人就定出仲春、仲夏、仲秋和仲冬等四个节气。以后不断地改进与完善，到秦汉年间，二十四节气已完全确立。公元前104年，由落下闳与邓平等制定的《太初历》，正式把二十四节气订于历法，明确了二十四节气的天文位置。如果大署时节的气温不高，霜降时节无霜，大雪时节没有发生过降雪，大寒时节气温不低，说明天气反常了。可见，古人已经有了气候及其变化与极端天气和异常气候之间相对关系的意识。二十四节气订于历法是人类历史上制定的第一个反映年循环的“气候钟”。明确的二十四节气的天文位置就是自然的外强迫，即气候动力学。不按照这个气候钟规律出现的天气称为异常（极端）天气。现在知道，那是大气运动出了异常问题。

几千年来，水手、渔民、农民和猎人看云、看风、看天象、看物象来预测天气，探索作天气预报，天气预报成了一套民间技艺。

古代人观天象，测风云。前者是肉眼和简单仪器能够观测到的天空状况，不但观测日月星辰的变化，还记录了各种过去和当前发生的自然现象，并把总结的经验与当前观测结合起来，做出天气预报。《三国演义》中描述的借东风火烧曹军战船和大雾天草船借箭的故事，都是因为诸葛亮认识了长江流域的气候和异常天气变化特点做出的短期天气预报在军事上的应用。15世纪的压板风速仪，以及唐玄宗王宫使用的相风旗和清道光年间的相风鸟，它们都是早期的风向或风力观测设备，表明仪器是天气预报走向定量化不可缺少的手段。

西方古人的天气预报

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天气预报是一门应用科学。科学的成就发端于思想。

大约在公元前340年，古希腊哲学家、科学家和教育家亚里士多德（前384—前322年），写下了世界上最早的气象学专著——《气象通论》(Meteorologica)。书中阐述了飓风、焚风和风的成因与分布，晕、虹、雷电等大气光象，云、雨、雹和霾的形成，以及气候变化等。亚里士多德将先前所有的各种气象学思想和经验进行了系统的整理，提出了自己对各种天气现象的见解和理论，使之成为一门有系统的科学—古代气象学，即古代天气预报的思想基础。

当时局地天气观测的描述决定了天气预报也是局地的。亚里士多德把局地天空分成了上下两个部分：一曰天域（Celestial region）——月球轨道以外的区域，一曰地域——月球轨道以内到地面的范围。前者是天文学的观测和研究范围，后者中发生的大气现象属于气象学的研究对象。他认为，干暖的发散物即构成风，湿冷的发散物构成水汽，即雨水的来源，所以空气是水汽和风的媒介物，云、雨、雪、霜、露都是由于空气温度的变化而形成的。

亚里士多德的权威主宰了西方气象学理论长达两千年之久。

在17世纪末以前，西方所有有关气象学的著作和论著都没能脱离亚里士多德气象学的影响（许小峰，2011）。

本文由刘四旦摘编自浦一芬、戴新刚、张人禾等编著《大气科学研究方法》一书。

ISBN 978-7-03-043404-3

《大气科学研究方法》收集了大气科学发展过程中一些导致重大科技创新或转折性突破的经典案例，系统总结了这些案例中科学思维的突破、技术或工具的创新，归纳成可供借鉴和运用的大气科学研究方法。特别着重剖析了在大气科学发展史上具有里程碑意义的典型案例，如Rossby波（罗斯贝波）的发现、Lorenz（洛伦茨）混沌理论的提出等。其内容涉及大气探测技术方法、天气预报发展过程、数值天气预报及其理论基础、气候系统概念、海气相互作用、短期气候预测、全球变暖、非线性及可预报性研究等。

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