2025 小学六年级科学上册天气预报的制作过程课件

一、从“天气感知”到“数据捕捉”：天气预报的“原材料”采集演讲人01从“天气感知”到“数据捕捉”：天气预报的“原材料”采集02从“数据海洋”到“数字风暴”：超级计算机的“天气推演”03从“数字模型”到“人文温度”：预报员的“智慧拼图”04从“预报产品”到“万家灯火”：多渠道的“天气速递”05总结：天气预报——科技与人文交织的“天气交响曲”目录2025小学六年级科学上册天气预报的制作过程课件作为一名从事气象科普工作十余年的教育者，我始终记得第一次带小学生参观气象台时，孩子们仰着小脸问我：“老师，天气预报是怎么‘变’出来的呀？”这个问题，正是今天我们要共同探索的核心——天气预报的制作过程。它不是电视里主播的“随口一说”，而是一场跨越全球、融合科技与智慧的“天气解码行动”。接下来，我将以亲历者的视角，带大家一步步拆解这个看似神秘的过程。01从“天气感知”到“数据捕捉”：天气预报的“原材料”采集从“天气感知”到“数据捕捉”：天气预报的“原材料”采集要制作一份准确的天气预报，首先需要收集海量的“天气原材料”。这就像厨师做蛋糕前要准备面粉、鸡蛋一样，只不过气象工作者的“食材”是空气温度、湿度、风速、气压等看不见的“天气密码”。地面观测：最贴近我们的“天气哨兵”在城市的街角、乡村的田野，甚至学校的操场边，你可能见过这样的白色小房子——地面气象观测站。这里安装着百叶箱（里面藏着温度计、湿度计）、雨量筒、风速风向仪等设备，它们每10分钟就会自动记录一次数据。我曾在一个暴雨天跟着观测员王师傅巡查，他指着被雨水冲刷得发亮的雨量筒说：“可别小看这根筒，它每0.1毫米的变化，都是后续预报的重要依据。”这些数据会实时上传到气象信息中心，成为“天气拼图”的第一块碎片。高空探测：穿越云层的“垂直扫描仪”地面观测只能捕捉近地面的天气，要了解高空大气的运动，就需要探空气球“出马”了。每天清晨和傍晚，全国200多个探空站会准时放飞一个直径2米的氢气球，气球下方挂着探空仪——这个“小盒子”能一边上升（最高可达30公里），一边测量从地面到高空各层的温度、湿度、气压和风速风向，就像给大气做“CT扫描”。我曾在探空站见证过气球放飞：随着“砰”的一声，气球带着探空仪扶摇直上，3小时后，它会因高空压力爆炸，降落伞带着探空仪缓缓降落（现在多数已升级为GPS定位回收）。这些数据会和地面观测数据“会师”，构建起三维的大气“立体图”。天基与空基：太空中的“千里眼”和“顺风耳”如果说地面和高空观测是“局部特写”，那气象卫星和雷达就是“全局镜头”。我国的“风云”系列气象卫星（比如风云四号B星）在3.6万公里的高空“俯瞰”地球，每15分钟就能生成一张全圆盘云图，连台风眼的结构都能看得清清楚楚。而多普勒天气雷达则像“天气显微镜”，能探测100-400公里内的降水云团，甚至能识别出暴雨中雨滴的大小和移动速度。记得去年河南特大暴雨前，雷达回波图上的红色“暴雨团”持续锁定郑州，正是这些“天基”数据为提前预警争取了时间。全球协作：一张覆盖地球的“数据大网”天气是全球性的，一片在非洲大陆生成的积云，可能两周后影响我国的台风路径。因此，全球180多个国家和地区的气象站会通过世界气象组织（WMO）共享数据。当我们在电脑上看到全球温度分布图时，那些密密麻麻的小点，是来自加拿大的冻土观测站、澳大利亚的沙漠气象站、南极的冰盖监测站……正如气象前辈所说：“天气预报的第一步，是全人类在和天气‘交换情报’。”02从“数据海洋”到“数字风暴”：超级计算机的“天气推演”从“数据海洋”到“数字风暴”：超级计算机的“天气推演”收集到全球的天气数据后，接下来要交给“气象大脑”——超级计算机进行处理。这一步就像把千万张碎片拼成一幅动态地图，只不过拼的是未来的天气。数值预报：用数学公式“模拟大气”大气的运动遵循着物理规律（比如热力学定律、流体力学方程），气象学家把这些规律写成复杂的数学方程组，再输入超级计算机进行计算。举个简单的例子：已知今天14时北京的温度是25℃、气压1005百帕、风速3米/秒，通过方程可以“算出”明天14时这些要素的变化。当然，实际的方程组涉及三维空间（x,y,z）和时间（t），变量包括温度（T）、湿度（q）、风速（u,v,w）等，被称为“大气动力模式”。超级计算机：每秒数万亿次的“天气实验”我国自主研发的“曙光”“神威”等气象专用超级计算机，每秒运算次数可达数万亿次。它们要处理的，是全球每小时产生的约10GB气象数据（相当于2000部高清电影）。我曾参观过某气象中心的机房，一排排服务器闪着绿光，工程师说：“计算未来24小时的全国预报，需要调用10万个计算核心，耗时约30分钟。”这些计算结果会生成“数值预报产品”，比如未来7天的降水概率图、温度曲线图等。误差与修正：“完美模拟”的挑战数值预报虽强大，但并非“万无一失”。大气是典型的“混沌系统”（蝴蝶效应的由来），初始数据的微小误差（比如某地下垫面温度差0.1℃），可能导致3-5天后预报结果的巨大差异。因此，气象学家会通过“集合预报”来降低风险——用同一模式、不同初始数据生成50-100个预报结果，通过分析“结果群”的集中趋势，判断最可能的天气走向。就像医生诊断病情，不会只看一张CT片，而是结合多项检查综合判断。03从“数字模型”到“人文温度”：预报员的“智慧拼图”从“数字模型”到“人文温度”：预报员的“智慧拼图”数值预报给出的是“数学上的可能”，但要变成老百姓能看懂的“明天晴转多云，气温18-28℃”，还需要预报员的“二次创作”。这一步，是科技与经验的碰撞，是数据与人文的融合。天气会商：一场“头脑风暴”的“诸葛亮会”每天上午9点，各级气象台的预报大厅会准时召开“天气会商”。大屏幕上同时显示卫星云图、雷达回波、数值预报产品、自动站实时数据，预报员们围坐讨论：“台风‘海葵’的路径，欧洲中心模式报西折，日本模式报北翘，我们的国产模式倾向于西北行，结合历史相似个例（2019年台风‘利奇马’），地形对其影响有多大？”“华北地区的强对流，雷达回波显示有‘三体散射’特征（可能伴随冰雹），但数值预报的CAPE值（对流有效位能）偏低，是否需要调整冰雹预警？”我曾作为实习生参与会商，当时老预报员张工指着云图说：“注意看这团云的边缘，有‘絮状结构’，这是暖湿气流剧烈抬升的标志，午后雷阵雨的概率要提到80%。”这种“看云识天”的经验，是数值模型无法替代的。本地化修正：一方水土一方“天”我国地形复杂，“十里不同天”的情况普遍存在。比如四川盆地的“夜雨”、新疆的“焚风效应”、福建的“山谷风”，这些局地气候特征，需要预报员结合本地经验修正数值预报结果。我在浙江工作时，遇到过这样的案例：数值预报显示某沿海县次日有中雨，但预报员发现当地正处于“海陆风转换期”，近地面层存在逆温（冷空气在底层，暖空气在上方），这种情况下，降水可能被“压制”，最终调整为“局部小雨”。后来实况验证，该县城仅东部少数乡镇出现零星降雨，修正后的预报更准确。公众语言转化：把“气象密码”变成“生活指南”预报员的最终产品不是一堆专业图表，而是“明天适合晾晒吗？”“周末爬山需要带雨具吗？”这样的生活提示。这就需要将“24小时累积降水量25-50毫米”转化为“大雨，部分地区暴雨”，将“850百帕切变线”转化为“午后到夜间有雷阵雨”。我曾和气象主播合作制作科普视频，主播说：“观众最想知道的是‘对我有什么影响’，所以我们会补充：‘明早高峰可能有短时强降水，建议提前出门’‘周末山区气温较低，需穿外套’。”这种“人文转化”，让天气预报从“科学数据”变成了“生活助手”。04从“预报产品”到“万家灯火”：多渠道的“天气速递”从“预报产品”到“万家灯火”：多渠道的“天气速递”当预报员确定最终结论后，接下来要做的是“让天气信息跑赢天气本身”。这一步，考验的是信息传播的速度与覆盖面。传统媒体：电视、广播的“权威声音”尽管新媒体发达，电视天气预报仍是许多家庭的“固定节目”。气象主播通过地图标注、动态云图演示，用3分钟讲清未来3天的关键天气。广播则是司机、农民等群体的“移动天气站”，每小时滚动播出的“即时天气”，能快速传递暴雨、大风等预警。我曾参与电视直播，主播在镜头前微笑讲解，背后的导播正盯着倒计时屏——必须分秒不差，因为观众可能正根据预报决定是否带伞。新媒体：手机里的“私人气象员”现在，90%的年轻人获取天气预报的第一渠道是手机。微信、微博、天气APP（如“中国天气”）不仅能提供逐小时预报（精确到几点几分下雨），还能推送“分钟级降水预警”（比如“未来30分钟，您所在的朝阳区将有大雨，请注意防范”）。更智能的是，这些平台会结合用户位置（比如在景区、学校）提供个性化提示：“您附近的香山景区未来2小时有雷阵雨，建议暂停登山。”预警发布：与时间赛跑的“红色信号”对于台风、暴雨、寒潮等灾害性天气，“预警”是最关键的环节。我国气象预警分为蓝、黄、橙、红四色（红色为最高级别），通过短信、大喇叭、电子显示屏等“全网推送”。我曾见证一次暴雨红色预警的发布：从气象部门确认“3小时内降水量将超100毫米”，到通过应急短信平台向受影响区域的500万手机用户发送提醒，仅用了8分钟。事后统计，这次预警让1.2万人提前转移，避免了可能的人员伤亡。05总结：天气预报——科技与人文交织的“天气交响曲”总结：天气预报——科技与人文交织的“天气交响曲”回顾整个制作过程，我们会发现：天气预报不是某一个环节的“单打独斗”，而是“全球观测网+超级计算机+预报员智慧+多渠道传播”的系统工程。它既是现代科技的结晶（从卫星到超级计算机），也是人类经验的传承（从“看云识天”到本地化修正）；它不仅是一组温度、降水数据，更是连接自然与生活的“桥梁”——让农民知道何时播种，让司机避开暴雨路段，让城市提前启动防涝预案。作为科学课的学习者，希望同学们记住：每一次“明天晴”的预报背后，是全