气象卫星：俯瞰地球的“天眼”
气象卫星是人类探索大气奥秘的“太空哨兵”，通过搭载可见光、红外、微波等传感器，24小时不间断监测全球大气状态。静止轨道卫星（如风云四号）定点于赤道上空，可连续追踪台风路径、云系演变；极轨卫星（如风云三号）则每日两次扫描全球，获取温度、湿度、臭氧等关键数据。这些数据不仅用于天气预报，还服务于气候研究、灾害监测和农业指导。例如，卫星云图能清晰显示雷暴系统的三维结构，为预报员提供关键决策依据。
- 静止卫星：覆盖范围广，时间分辨率高（如每10分钟更新一次云图）
- 极轨卫星：空间分辨率精细（可达1公里），可探测大气垂直剖面
- 微波遥感：穿透云层，获取台风眼区风速、降水强度等核心参数
雷暴：大气中的“暴脾气”
雷暴是强对流天气的典型代表，其形成需满足三个条件：不稳定大气层结、充足水汽和抬升触发机制。当暖湿空气强烈上升，冷却凝结释放潜热，形成积雨云——这种云体高度可达12公里以上，内部冰晶、水滴碰撞产生电荷分离，最终引发闪电和雷声。雷暴的危害包括强风（下击暴流）、冰雹、短时强降水，甚至龙卷风。中国每年因雷暴造成的经济损失超百亿元，其监测依赖气象雷达、卫星和地面观测网。
- 单体雷暴：生命周期约30分钟，多发生在夏季午后
- 多单体雷暴：多个单体串联，可持续数小时
- 超级单体：伴随中气旋，可能产生龙卷风
- 预警信号：雷电黄色预警（6小时内可能发生）至红色预警（2小时内将发生）
数值预报：用数学“算”出天气
数值预报是现代天气预报的核心技术，其原理是将大气运动方程离散化，通过超级计算机求解。全球中短期预报（如72小时）依赖全球模式（如ECMWF、GFS），区域预报（如中国T639模式）则聚焦特定区域，分辨率可达3公里。模式输入包括卫星、雷达、探空等观测数据，输出温度、气压、风场等要素场。近年来，人工智能与数值模式融合（如AI校正初始场）显著提升了预报精度，台风路径预报误差已缩小至50公里以内。
- 全球模式：覆盖整个地球，分辨率通常为25-50公里
- 区域模式：聚焦局部，分辨率可达1-3公里
- 集合预报：运行多个略有差异的模式，量化预报不确定性
- 智能升级：AI技术优化模式参数化方案，提升极端天气预报能力
