你一定有过这样的经历：明明昨天天气预报说第二天晴天，结果出门后被淋成了落汤鸡。这可能也并不怪天气预报员们。可以说，准确预测天气是千百年来人类的梦想。占卜、观云、祈祷、祭祀……为了能知道明天什么天气，古今中外的人们费了无数脑细胞。

随着科学技术的发展，到二十世纪时，人们已经意识到天气变化是有规律可循的。当时的科学家们认为，如果能够找到所有影响天气的因素，就能摸清这个规律，从而计算出未来的天气。这种把气压、风速、温度、湿度等大气状态作为输入数据，来预测天气的方法，叫做“数值天气预报”。

配图来自图虫网

到二十世纪六十年代前后，美国气象学家爱德华·洛伦兹总结出一系列方程，用来计算未来大气环流的状况，以此来预测天气。

1961年，洛伦兹用计算机验算自己的计算结果时，发现即使输入数据只有万分之一左右的误差，预测出来的天气结果也会截然不同。根据这项研究，想要 100% 准确预报天气，就得 100% 准确地描述大气的状态。由于任何测量都会有误差，即使一点点的误差就可能会造成预测结果完全不同。因此精准的天气预报在理论上几乎不可能实现。

但这并不意味着人类追求预测天气毫无意义。相反，无数科学家在知道这个“残酷”的真相后，仍然没有放弃研究相关领域，为我们带来更准确的天气预报。比如，从20世纪60年代到70年代，美国预测天气的原始方程中，先后加入了太阳辐射效应、水分效应、潜热等多种因素。

我国的数值天气预报研究开始于1954年，也是这一行业的“老玩家”了。时至今日，我国已经建成一万多个国家级地面气象观测站，平均站距小于30千米，正是这些气象站兢兢业业为气象专家们搜集全国各地的大气数据，让他们能够更加准确地预测天气，方便我们的日常出行。

当然，天气预报的意义远不只是告诉你第二天出门用不用带伞、穿什么衣服，准确的天气预报对人类社会发展具有重要意义。2009 年，美国的一项调查研究发现，美国每年会在天气预报上投入大约 51 亿美元资金，但对美国家庭来说，这些天气预报的价值大约为315亿美元，是一笔非常划算的买卖。

本文为科普中国·星空计划扶持作品

作者：胡桃夹子

审核：陶宁

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

来源: 星空计划

内容资源由项目单位提供