揭秘天气家族“最熟悉的陌生人”

今天的我们，想要获取天气信息可以说易如反掌。只要拿出手机，就可以看到实时天气数据——气温30℃，西北风3级，湿度12%……那么要不要出门，出门要不要带伞？有了这些数据，可以更科学地安排工作和生活中一切可能受天气影响的活动。

但许多人不知道，这些天气观测数据从采集到抵达每一个公众手里，究竟经历了怎样的旅程。今天我们来揭秘天气家族中“最熟悉的陌生人”——“气温先生”，以他为例展示天气观测数据的奇妙旅程。

旅程是从观测站开始的。

在我国960万平方公里的土地上，有国家级观测站2423个，区域观测站则超过6万个。在国家级观测站里，一般都会有一个面积25米×25米大小的观测场，那里四周空旷、场地平坦，涂着白漆的围栏围了一圈，里面种着不能高过20厘米的均匀草层。

在观测场，观测设备各自坚守岗位，负责“捕捉”大气环境中多种多样的气象要素和现象。观测员常说的“温压湿风雨”“总直净散反”，就是温度、气压、湿度、风向风速、雨量和总辐射、直接辐射、净辐射、散射辐射、反射辐射，当然还有能见度、云等各种各样的观测项目。

以前，气温“诞生”的容器是玻璃棒。与人们常用测体温的水银温度计一样，玻璃棒里有水银，水银受热会放大、受冷会缩小，也就是我们物理课上所说的“热胀冷缩”原理。

水银体积的变化带来了玻璃棒刻度上的变化，再由观测员去读取数据，便有了气温。

不过，最近我们迎来了好消息：从今年4月1日起，我国地面观测要实现全面自动化。这样一来，气温的“出生”就省事儿多了，也能更准确地代表大气中真实的温度。

中国气象局气象探测中心高级工程师张鑫告诉记者，如果说自动化观测主要解放了人力，提高了运行效率，那么智能化观测的主要研究方向就是提高数据准确率。目前，自动化观测指标已经达到合格线，形成自动化、集约化、标准化的业务体系。而智能化的目标就是精益求精，进一步提升观测数据的准确率。

按照新方法，玻璃棒会被一种金属——铂电阻代替。铂电阻在感受到气温变化的同时，电阻值会发生变化，所以，气象科技工作者就想出了一个好办法：找到电阻值和气温之间的关系，建立模型，只要把电阻值转化成气温值，就能以铂电阻的变化来反推气温变化。

按照气象专家的说法，铂电阻本身就是电子元器件，所以气温值可直接通过电路实时测量，免去了人工读取数据环节，也减少了许多出现误差的可能性。

当电阻值信号转化为电压信号后，传感器后面长得像盒子一样的采集器，就能把包括气温的电子信号都收集起来。

这时候，天气家族中的其他成员——如气压、湿度等，大多也有了方便、智能的传感器设备，经由采集器一并收集。

至此，天气家族成员聚齐。这时，他们可以迈出旅行的第一步——从户外观测场，来到气象人员值班室的业务电脑。

别看这段路不长，却很重要。这段路上的交通工具，已经由以前的电线换成现在的光纤，不仅传输效率提高了，错码率变少了，防雷效果也增强了。

在抵达第一个目的地——业务电脑之后，天气家族成员不用再靠观测员手动录入，就能自动进入一个叫做地面综合观测业务软件的程序。对这道程序来说，分门别类整理和处理各种观测数据“轻车熟路”，而天气家族成员需要在这里过一道重要“关卡”——质量控制。

何谓质量控制？打个比方，下雨或下冰雹时，气温一般会下降，但如果”气温先生”的数值升高或者没有变化，那就可能存在问题；又或者，天气没什么变化，但10分钟前的“气温先生A”和现在的“气温先生B”数值相差太大，也意味着出现问题，会被贴上“质疑”或“错误”的标签。

顺利通过“关卡”的天气家族成员，在地面综合观测业务软件中打包整理完成后，便能坐上前往下一站——省级气象信息中心的列车。

在那里，来自全省各地的天气家族成员迎来了又一个质量控制“关卡”。这一关主要考验空间连续性，比如，“气温先生A”和“气温先生B”出生在相距5公里的观测站，数值却相差较大，那么他们便会被标记为“质疑”。

同样的故事再次上演，通过考核的天气家族成员才有资格再次踏上更远的旅程——最终抵达国家气象信息中心。

这一站，天气家族成员的面孔就更多样了，不但有来自各个地面观测站的，还有其他各种观测设备观测到的数据。国家气象信息中心的工作人员利用处理系统再次把他们整理、分类、入库，按需将打包处理好的数据推送给不同的用户。

比如，天气预报员需要的数据会来到国家气象中心，气候预测专家需要的数据会来到国家气候中心。当然，“气温先生”是使用最广泛的天气家族成员之一，到处都少不了他的身影。

还有很多数据是每一个普通人安排生产生活都要看的，所以会被送到公共气象服务中心，经过可视化处理，成为长得漂亮又容易懂的数据产品的一部分，有些还会再经过一些公司的个性化处理，最终出现在每个人手机天气服务软件中。

几十年过去，这条漫长的路对技术条件的要求越来越高，但“气温先生”从观测场走到公众身边花的时间却越来越短，耗费的人力也越来越少。