为什么要进行“全球大气试验”V4

1978年12月1日，140多个国家的5000余名科学工作者对全球大气开始了一项大规模的联合观测活动。这项活动进行了一年，除常规的气象观测外，还使用了气象卫星、飞机、船舶、高空气球、海洋浮标等特殊观测工具。这就是在全世界气象界盼望多年和经过十多年酝酿和准备的“第一次全球大气试验”。

为什么要对全球大气进行这样大规模的观测活动呢？

预报台风、暴雨、大雪、龙卷风、冰雹以及旱涝这些气象灾害，加以预防；是气象科学的首要任务。要准确预报天气的变化，就必须要有大范围的，甚至是全球的观测资料。例如，我们日常发布的天气预报，就是根据各地点的气压、温度、湿度、风向、风速等等观测资料经过分析判断后得出来的。可是，直到今天，天气预报在准确性和时效方面，都不能满足国民经济和工农业生产上的需要。这一方面是因为大气运动本身太复杂，预报十分困难；另一方面，也是由于受到观测资料的限制。特别是在两极地区以及南半球的广大海洋地区，观测资料非常稀少。人们从分布稀少的气象资料中，很难充分归纳出大气变化的规律细节来。

为了获得全球观测资料，改变这种资料不足的局面，近十多年来，在气象学领域内产生了一些大型的国际合作计划。其中规模最大的一个称为“全球大气研究计划”。这次的全球大气试验就是这项计划的第一次全球性综合观测试验。这个试验到1979年11月30日结束，正好进行了一年。它的目的就是要在集中的一段时间内对全球大气进行全面的综合观测。

巨大的地球，茫茫的大气，我们要想在同一时期内把它的整个面目看得一清二楚，可不是一件容易的事。那么，全球大气试验又是怎样来进行观测的呢？

宋代诗人苏东坡有“不识庐山真面目，只缘身在此山中”的名句，而我们不识大气真面目，同样是只缘身在大气中。要想看清大气的全貌，首先必须要到大气之外去进行观测。因此全球大气试验除了要依靠地面的常规观测站之外，还必须使用一些特殊的观测手段，其中最重要的就是气象卫星了。

在试验期间要使用两类观测卫星。一类称为对地静止卫星，共有五颗，大致以等距离的间隔分布在整个赤道上空36000公里高度上。这种卫星在空间中绕地球转一周的时间是24小时，与地球的自转周期相同，因此从地球上来看，它们在空间中好象是静止不动的，所以称为对地静止卫星。每颗卫星的观测范围是东西各50个经度，南北各50个纬度，因此分布在赤道上空的5颗这种卫星就能把整个赤道两侧各50个炜度以内的广大地带全部观测到了。

另一类卫星称为极轨卫星，共发射两组，高度分别是830公里和1000公里。因为它们绕地球旋转的轨道通过两极上空附近，所以称为极轨卫星。

这两类卫星，不但在白天能进行观测，在黑夜也能用红外辐射进行观测。主要的观测项目是拍摄云图并据以推算高空风，观测全球云量、冰雪分布，同时，间接测量大气中温度等要素随高度的分布。

在热带地区还施放了300多个定高气球进行观测。这是一种始终保持在14公里高度上漂移的气球，上面携带有观测仪器。在南半球广大海洋上，布放了300个浮标，用来测量海面温度和气压等。还有50条专用观测船和上百架装有特殊仪器的飞机参加观测。除此之外，还有成千架班机和大量商船自愿参加辅助观测。这些观测资料大部分通过卫星收集，然后转发给地面接收站。

可见，全球大气试验的观测系统设计得多么严密。上有卫星俯视全球，中有气球、飞机往来巡视，下有船舶、浮标均匀分布在广大海域上，层层设防，严密监视。这样，我们就能够把全球大气的一举一动，无论巨细，尽收眼底，一览无余了。

在全球大气试验期间，每天获得的观测资料数量十分庞大，需要用电子计算机进行处理。其中很大一部分资料可提供日常天气预报业务使用。全部观测资料最后汇集到设在美国的阿什维尔和苏联的莫斯科两个世界资料中心保存，供以后开展研究工作时使用。

参加全球大气试验的有140多个国家。我国气象科学工作者也参加了这项活动，并且派出了两艘观测船参加热带赤道地区的观测工作。

通过这次试验研.究，将能使天气预报的质量和时效有较明显的提高。同时，还将使人们对气候变化的物理原因有进一步的认识。