[科普中国]-数值天气预报：定点“把脉”战场气象

雷暴天气来临时的壮观景象。

　　从耳熟能详的典故“借东风”到二战中盟军利用天气成功实施诺曼底登陆，从古至今巧用气象条件夺取战争胜利的事例不胜枚举，《孙子兵法》中早已将气象列为决定战争胜负的五种要素之一。进入信息化战争时代，随着战略战术的巨大变革和高精尖武器装备更新发展，对战场气象条件准确预报提出了越来越迫切的要求。

　　数值天气预报可对战场气象条件进行定时、定量、定点预测，具有科学的严谨性和客观性，将在新军事变革战场保障中发挥重要作用。

　　气象预报与军事“牵手”

　　天气预报与近代军事行动的第一次“牵手”，源于1853年沙皇俄国与英法两国爆发的克里米亚战争，为调查战场风暴突临的原因，世界上第一个天气预报系统在法国诞生。随后，不断发展的天气预报迅速“反哺”军事行动。海湾战争期间，美军动用了全球气象自动化计算机网络系统，汇集全球各地气象资料，通过计算机传输、处理、集成，最后选择了1991年1月17日作为发动首次进攻的时机。

　　进入信息化时代，现代战争多采用长途奔袭、大机群、大舰群作战，要求及时准确地掌握战区天气情报。各军兵种协同一体化作战，又对气象保障提出了多层次、全方位、综合化的要求。毫无疑问，气象情报与保障将是未来战争决定胜负的关键因素之一，研制更加精准的天气预报系统成为当务之急。

　　信息战场天气巧“把脉”

　　准确“把脉”信息化战场的天气情况，对极端气象条件作出准确预报，正成为各军事大国重点发展的研究方向。

　　数值天气预报是气象预报里的“魔术师”，它可以将无形的气象条件变换为严密的数值方程，并根据大气实际情况，在一定的初值和边值条件下，利用高性能计算机作数值计算，求解出描写天气演变过程的流体力学和热力学方程组，从而预测出未来一定时段内大气的运动状态和天气变化。

　　相比于依靠理论和经验的天气学方法做天气预报，数值天气预报可以对气象变化做到定时、定量、定点分析，具有科学的严谨性和客观性。数值天气预报是衡量一个国家综合国力的“透视镜”，它不仅需要在大气变化过程的基础上建立准确的数理模型，更需要综合利用包括雷达观测、船舶观测、气象卫星观测等各种手段获取气象资料，而且计算数据量巨大，需要使用高性能计算机来求解支配大气运动的方程组，然后解析成定量的天气条件。

　　也正是基于这些“苛刻”的要求，数值天气预报才能“神机妙算”，成为准确“把脉”信息战场风云雨雪的“预言人”。

　　洞察万千气象终“圆梦”

　　风、云、雨、雾等万千气象，对军事行动的影响各有不同：如大风和强垂直气流是影响飞机飞行、导弹发射以及火炮射击精度的幕后“黑手”；云层对进入大气层的导弹弹头可“以柔克刚”造成严重侵蚀；大雾是军事行动的“双面侠”，一方面会给飞机起降、舰队航行和军兵种协同作战带来困难，另一方面又是天然“烟幕”，隐蔽效果极佳，雾层还可以降低化学毒剂蒸气的杀伤效果；暴雨、连续性强降雨对军事设施会产生巨大威胁，冻雨会造成导弹外壳和雷达天线因积冰而工作异常；沙暴等极端天气会引起电磁衰减，严重干扰战场无线电通信，是复杂电磁环境的又一“助推剂”。

　　近几年发生的局部战争表明，信息化战争对气象水文及空间天气的依赖性巨大，从而使军事气象保障在战争中日益受到高度重视。

　　目前，美国已建成军事空间天气研究和业务保障体系，正在依托数值天气预报系统加紧执行“国家气象局最新战略计划”和“国家空间天气战略和行动计划”，以做好时刻应对各类天气事件的准备。

　　唯有准确洞察风云，方能及时趋利避害。数值天气预报的应用，目前已经在联合作战、战略战役演习、跨区机动演练、抢险救灾、反恐维稳等多样化军事任务保障中发挥着越来越重要的作用。（马建光 张乃千 孙迁杰）