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　　數(shù)值天氣預(yù)報

　　①數(shù)值天氣預(yù)報是指根據(jù)大氣實(shí)際情況，在一定的初始和邊界條件下，通過大型高速計(jì)算機(jī)作數(shù)值計(jì)算，求解描寫天氣演變過程的流體力學(xué)和熱力學(xué)方程組，以此預(yù)測未來一定時段的大氣運(yùn)動狀態(tài)和天氣現(xiàn)象的方法。這一方法將描寫大氣運(yùn)動的數(shù)學(xué)物理方程組、計(jì)算機(jī)等新技術(shù)和人類經(jīng)驗(yàn)融在一起形成合力，實(shí)現(xiàn)“1+1+1＞3”的效果。如今，應(yīng)用數(shù)值天氣預(yù)報技術(shù)，天氣預(yù)報業(yè)務(wù)可從初始時刻起，預(yù)報未來最長達(dá)7天的天氣（即中期天氣預(yù)報）。

　　②過去人們觀天，目見風(fēng)起云涌、云收雨散，積累一定經(jīng)驗(yàn)后，可知道一地某些天氣變化規(guī)律，從而進(jìn)行預(yù)測。自古以來，就有“朝霞不出門，晚霞行千里”等諺語。最著名的例子，《三國演義》中諸葛亮巧借東風(fēng)，其實(shí)就利用了長江中下游地區(qū)冬季也有可能刮東風(fēng)的經(jīng)驗(yàn)。及至上世紀(jì)，人們發(fā)明并應(yīng)用氣象儀器定量測量大氣狀態(tài)變量，匯總各地氣象觀測數(shù)據(jù)繪成天氣圖，掌握天氣的三維空間結(jié)構(gòu)。由此，人們發(fā)現(xiàn)了天氣系統(tǒng)，并可以預(yù)報天氣系統(tǒng)的移動和強(qiáng)度變化。這是上世紀(jì)80年代以前的主要方法，弊端是較為依賴預(yù)報員個人經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷。

　　③和經(jīng)驗(yàn)氣象預(yù)報相比，數(shù)值天氣預(yù)報有定量、客觀、快速的優(yōu)勢，是一次巨大飛躍。方程、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)是其三大要素。正如牛頓用數(shù)學(xué)模型將物理現(xiàn)象上升為科學(xué)理論，數(shù)值天氣預(yù)報用流體力學(xué)的數(shù)學(xué)物理方程定量預(yù)測天氣，比耳目所感、經(jīng)驗(yàn)積累更準(zhǔn)確、更具規(guī)律性。不過，相關(guān)方程非常復(fù)雜，計(jì)算量巨大，需要使用計(jì)算機(jī)才能快速預(yù)測天氣。比如暴雨將至，若是人工計(jì)算，可能還沒算出結(jié)果雨就停了。所以，各國大多將超級計(jì)算機(jī)應(yīng)用于天氣預(yù)報，將此作為考核其計(jì)算能力的重要指標(biāo)。數(shù)據(jù)來源主要是氣象監(jiān)測系統(tǒng)，除臺站觀測數(shù)據(jù)外，現(xiàn)今主要是氣象衛(wèi)星和雷達(dá)遙感數(shù)據(jù)，數(shù)值天氣預(yù)報要將這些數(shù)據(jù)匯集在一起作為初始條件。在特定地區(qū)還得考慮該地區(qū)的邊界條件，尤其是地形、地面情況。比如預(yù)報某河流附近天氣，就得考慮地形甚至融入上游數(shù)據(jù)，在沿海地區(qū)還得考慮海洋的影響。如廣東省數(shù)值預(yù)報中心利用高分辨臺風(fēng)數(shù)值模式和風(fēng)云衛(wèi)星實(shí)時跟蹤觀測等先進(jìn)技術(shù)，提前5—6天準(zhǔn)確預(yù)報出2021年第22號超強(qiáng)臺風(fēng)“雷伊”的“西行—北翹—東折”復(fù)雜移動路徑，為災(zāi)害天氣下的社會安全保障提供有力科學(xué)支撐。

　　④隨著社會發(fā)展，人們對天氣預(yù)報的要求越來越高。天氣預(yù)報的準(zhǔn)確率要提高，氣象要素和天氣預(yù)報的空間、時間分辨率和量值的精度要細(xì)，即需要定時、定量、定點(diǎn)和高分辨率的天氣預(yù)報。如何實(shí)現(xiàn)？這就需要以數(shù)值天氣預(yù)報為基礎(chǔ)，依托通信、物聯(lián)網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)，同時利用多種先進(jìn)探測設(shè)備及技術(shù)等。其應(yīng)用前景十分廣闊，除常規(guī)氣象保障業(yè)務(wù)外，還可在水陸交通、航空航天、重大工程、重大活動等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

　　4.選文思路清晰，按照邏輯順序依次介紹了_________、_________、_________以及數(shù)值天氣預(yù)報的應(yīng)用前景。

　　5.請分析第一自然段劃線句的說明方法及其作用。

　　6.結(jié)合本文內(nèi)容說說“鏈接材料”中的北京冬奧會是怎么保障比賽的安全進(jìn)行的？

　　鏈接材料：

　　北京冬奧會做到了“百米級、分鐘級”預(yù)報：空間覆蓋冬奧賽區(qū)百米網(wǎng)格，每隔10分鐘更新。比如高山滑雪賽道區(qū)域橫跨2.5公里，起終點(diǎn)直線距離約2.25公里，海拔落差近1000米，預(yù)報員需對這個范圍內(nèi)的風(fēng)速、風(fēng)向、溫度進(jìn)行非常精準(zhǔn)的氣象預(yù)報服務(wù)。北京冬奧會期間，經(jīng)歷了晴天、下雪、大風(fēng)等不同天氣。例如2月6日，原定于11時開始的高山滑雪男子滑降比賽就在天氣預(yù)報的引導(dǎo)下多次推遲，延期至7日12時。

 

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