监测全球大气，快速收集气象资料
大气是绕地球作全球性运动的，为全面了解大气的动力和热力状态，寻找天气变化的征兆，必须进行全球性、立体式的大气监测。从20世纪60年代开始，气象卫星投入业务使用，还设计和使用了自动气象站，大大弥补了以往因海洋、高山、沙漠等无法设站造成的观测资料的不足，从而构成了一个全球性的立体式气象监测网，并通过联合国世界气象组织(WMO)开展广泛的国际合作，互相提供和交换气象资料。
气象资料是大量的，如地面观测24小时内至少4次，需要时加密到l小时一次，天气雷达根据需要随时开机跟踪观测气象卫星，资料更为丰富，大多每几十分钟就提供一次云图。我国风云二号气象卫星可每半小时提供一次云图，需要时还可加密。如此丰富的气象资料必须在短时内收集起来，加以分析供天气预报使用。我国先后开通了北京—东京、北京—奥芬芭赫(德国)连接亚欧两大洲的气象电路。北京气象中心已成为WMO亚溯区域气象中心和通信枢纽，可收集到大量的国外气象资料。由于计算机广域网技术的应用，日传输信息量比原传输量增加了20倍。传输时间也提前1.2小时，为制作天气预报提供了良好的条件。
多种方法、多种工具综合运用、分析和预报天气
在掌握大量气象资料的基础上，气象科技人员就要对大气运动的过去和现在的状况进行分析，进而做出预报。目前，制作天气预报的主要方法有：
天气学方法 其主要工具是天气图。这是一张特制的空白地图，除有地形外，还有各国气象站，预报员将收集到的气象资料迅速地用天气符号填在各测站上，这就构成了一张天气图。预报员通过绘制天气图，就可直观的了解大范围的气压、温度、天气现象等分布状态。
数值预报方法 这就像解方程，根据大气运动的动力学和热力学特性建立起大气变化的数学模型(也称为预报方程)，再将大气某一时刻的资料作为初始状态代入方程，通过高速电子计算机的计算就可以得到未来任何时刻的大气状态。这种方法可以得到客观、定量的结果。目前，由于大型高速计算机应用，以及数值预报模型的不断完善，数值预报是一个发展趋势。
统计预报方法 这一方法的思路是认为“天气现象”(如暴雨)是一种概率事件。因此，可以用数理统计的原理和方法从大量历史资料(样本)中分析“事件”出现的统计规律，并由此设计和建立统计预报方程。这一方法的关键是需要大量历史资料以及应用天气学的理论和方法寻找合适的预报因子，计算统计预报模式同样需要高速电子计算机。
加强科学试验，不断提高预报水平
随着现代化科学技术的进步，天气预报技术也在不断发展，预报准确率也在不断提高。但是有时并不能达到令人满意的水平，这是因为大气变化的规律还没有被人们完全认识。例如，暴雨的落区、时间及雨量大小的预报是一个十分困难的问题。这是因为人们对造成暴雨的天气系统和形成机制还不完全了解。特别是其中有些中、小尺度系统范围小，生命史短，常规的气象监测网难以及时发现，往往成为“漏网之鱼”。又如影响一个地区的短期气候变化的因子往往是多方面的。据研究，除大气环流本身的变化外，还包括海——气和地——气相互作用，也包括太阳活动、火山爆发等地球——宇宙等因子的影响。这就还需要人们不断开展试验研究，揭示和认识大气变化的奥秘。
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