马克 · 吐温的一条老格言常说：“人人都在谈论天气，但却没有人为天气做任何事。”100年后，事物发生了巨大的变化。

今天，新技术有助于防止恶劣天气造成的生命财产损失。预报人员拥有部署在陆地、空中和运行轨道上帮助预报危险天气的各种观测工具。气象设施的改造正在帮助减少与天气有关的灾难数目。

这也是好事，因为美国常常遭受世界上一些最险恶天气的袭击。国家气象局现代化计划副主任卢 · 贝齐（Lou Boezi）说：“在威胁生命的天气现象多样化和数量方面，美国比其他任何国家都多。”

他并非在哄骗人们。今年只是在西北部才看到了大暴风雪，在大平原上看到了大泛滥。今年5月，袭击得克萨斯州贾雷尔的一次旋风伤害了27人，也摧毁了这座城市。去年，每个热带低气压都变成了有名风暴，这在国家飓风中心的110年历史上还是从未发生过的事。自1990年以来，恶劣天气给美国造成了几十亿美元的损失。例如，据国家飓风中心报道，去年9月袭击卡罗来纳州的弗兰飓风（Hurricane Fran）伤害了34人，造成32亿美元的损失。据预报，1997年将出现3次猛烈的飓风。

抵御天气的不断袭击是国家气象局的改进行动，该局打算使美国跨入天气安全的21世纪，现在它正开始成为可操作的计划。贝齐说：“多普勒雷达、卫星和地面观测系统的应用正使天气的可预报性比以往任何时候都更加可行。”然而这种技术都能以公道的价格出售更好。“每个美国公民以大哥大、鱼苗和可口可乐的价值换得了一年的气象服务价值。”

尽管这些零碎的技术正得到不断补充，但把它们结合起来的则是称为先进天气相互作用处理系统（AWIPS）的新通讯工具。该系统是使预报人员能迅速收集，处理复杂气象资料，然后在几秒钟之内解释这些资料的高速气象计算机和通讯网络。AWTPS基本上把美国首都华盛顿郊外的气象服务指挥所、马里兰州西尔费斯普林气象服务指挥所和修特兰附近的克雷巨型计算机迅速连接起来，首先处理从空间到地面源收集的资料。1999年6月将安排部署152个AWIPS终端。目前正在可能接受该费劲测验系统的天气预报局所在地试验16台原型。例如，在堪萨斯州试验4台，预计那里的骤发旋风将向该系统的速度提出挑战。

如果AWIPS担任预期的预报器，那么人们将在全国气象服务史上首次从同一个计算机站看到雷达图像、卫星照片、地而图和其他关键资料。计算机模型和高度发展起来的系统特性将帮助气象学家编写出更准确的预报。

该相互作用系统可使每15分钟就修正一次大气图像的预报器现代化。预报器能在猛烈风暴或其他恶劣天气出现时迅速跳入快速扫描方式。这种扫描方式每7.5分钟就可提供一次美国大陆上空危险暴风雨的图像。气象学家在利用快速扫描时也能把目光移向较小的陆地地区。在旧系统中，预报器每小时接收一次覆盖广大地区的最新图像。由于AWIPS具有选择广泛多源信息的能力，所以预报器就能在强风暴袭击之前30分钟以达到单交叉的精度预报威胁生命的天气地区。

也许最好的信息来源是多普勒雷达，一种迅速成为我们抵御杀伤性风暴的最佳警卫技术。今年夏季，国家气象局将完成123个多普勒雷达站的最后安装，如果把国防部和联邦航空署正在安装的多普勒雷达站弄到手，那么这些雷达站将成为164个装置的组成部分。这种类似悬于支架顶上的巨球状独特多普勒雷达每秒可发射30亿次微波爆炸。这些微波被降水、尘埃、昆虫，甚至被空气密度差别反射回天线。这就是利用反射到雷达天线的信号频率变化测定运动物体的方法。如果物体在移开，信号波就会伸长。如果物体在靠近，信号波就会压缩。静止物体反射同样的波长。物体、速度和方向之间的细微区别则用计算机计算。

预报人员利用多普勒雷达就能把大气层分成低、中、高三个高度（达到70，000呎的高度），并注意特别重要的区域。现在气象学家能发现被带向或带离125哩半径以内雷达场的风吹积降水。这就允许预报人员鉴别与发展中飓风有关的气流循环类型。

使多普勒雷达直指迎风方向，让雷达由静相控阵天线附加部分进入称为风剖面仪的装置，就可以完成更详细的风研究。通过波束的微小转换和合成回波的测定，气象学家就能不断测定大气层高空的风速，并特别注意为航天器留神的突然、意外阵风服务。

3月1日一系列旋风飞速掠过肯色州时，多普勒雷达的表演说明了它的有效程度。预报人员利用多普勒雷达就能及时准确地发出警报，为居民提供32分钟寻找避难所的时间——去年全国平均警报提供的避难时间为11分钟。这次飓风的死亡人数为26人，受伤人数超过200人。要是没有多普勒雷达，伤亡可能要严重得多。科罗拉多州博尔德市预报系统实验室主任桑迪 · 麦克唐纳（Sandy MacDonald）断言：“50年前，像阿肯色州这类暴风的伤亡人数可能是今天的10倍左右。”

因为多普勒雷达能预测降雨量，所以人们认为它也可以在今年加州、内华达州、俄勒冈州、北达科他州和华盛顿州发生最大泛滥时帮助拯救生命。一旦国家气象局使多普勒的降雨预测、AWIPS和13个全国性河流预报中心的报告相结合，预计其预报和警报骤发洪水的气象服务能力将是无敌的。

多普勒雷达甚至还是可充分移动的多用途装置。为了跟踪飓风和旋风，人们设计了称为汽车多普勒（DOW）的移动气象工作站，类似用于风行一时的《陆龙卷》电影的奇妙装置。工作站的旋转雷达天线安装在Chevy卡车的底盘上。暴风边缘的机动车停车场首次绘制了风型图，并获得了小于100米比例尺的三维结构资料。今年春天，两辆DOW卡车再次同时测定了旋风。然而，多普勒雷达并非完美无瑕的。例如，山脉或照明的干扰可能影响雷达性能。补偿雷达缺点的研究仍在继续进行。例如，博尔德国家大气研究中心的科学家也在试验一种新湍流检测系统，把它安装在山脉附近的机场上就可以提醒飞行员和空中交管员注意暴风的存在。该中心也在对称为S-POL的新型雷达做工作，这种雷达是为了更精确地测定雨点大小而设计的，因此它可以提供更准确的骤发洪水警报。

而且多普勒雷达也不能确定旋风的降落时间。亚拉巴马州亨茨维尔工程分析公司完成的研究表明用地震传感器就能在实际看到旋风之前发现它们。目前中西部的暴风追逐飞机正在试验小型地面传感器。它能记录靠近旋风的独特地震特征。工程分析公司总经理弗兰克 · 塔托姆（Frank Tatom）希望这种研究能导致和蒸气警报器大小差不多的家用旋风警报器。

预报器武库中的另一个工具完全在无人帮助的情况下工作。这种地面自动观测系统是一种记录云层情况、能见度、降雨贵、温度、风向和大气压力水平的地基传感器网络。当预选阈超过时，该系统就向当地气象局发出警报。该系统也能用无线电设备向该地区的飞机发出计算机产生的声警报。气象人员正在为本世纪末在全国适当位置设立1，000个地面自动观测系统站而努力工作。目前，有850个站在运转中。

为了跟踪热带风暴，风暴跟踪技术也正走向天空。自1995年以来，大西洋海岸线的热带风暴不下34次。这就是说在连续两年内从未记载过这么多的风暴数字。为了增加警报时间，科学家准备飞入比过去任何时候都高的飓风中。他们将使用能够研究对流层附近风暴的改型墨西哥湾流IVSP高空喷气式飞机，对流层高6-10哩，这里存在大部分大气水分，并发生冷热气流的垂直混合。这种能爬升至45，000呎高的喷气式飞机有77.1呎的翼展。机身长88呎，飞行速度为0.77—0.80马赫数，航程为4，075浬。

国家海洋大气管理局迈阿密飓风研究实验室主任休 · 威洛比（Hugh Willoughby）和共事科学家将用空投式风力探测气球收集大部分数据，这种气球基本上就是系在小降落伞上的传感器，当喷气式飞机绕过风暴边缘时便投下这些小降落伞。这种装备地球定位系统接收机的空投式风力探测气球每5秒钟就提供一次风向数据，从而便可更从容精确地跟踪风暴的路径。卫星通讯线路允许墨西哥湾流喷气式飞机向地面基地站传送资料。同时，P3涡轮螺桨飞机和其他飞机的其他飓风捜寻者可以在5，000-10，000呎的高度连续执行飞行任务。

如果你想获得大图像，高度则是非常宝贵的，而最终的重大研究科目还是太空。4月，5颗对地静止运行环境卫星中的第三颗卫星已送人地球轨道。这些卫星使用两种主要仪器：成像仪（imager）提供云、水蒸气、火灾、烟尘和风的数据；探测仪不仅收集当前臭氧水平的资料，而且还收集温度资料。这代气象卫星的差别在于移向局部纠纷地点以及同时处理成像仪和探测仪收集资料的能力。借助于国家航空航天局的散弹仪也能达到增加预报精度的目的，这种装置即将拴在日本先进地球观察卫星（AEOS）上。散弹仪就是测风仪，它能帮助气象学家预报冷热锋和风暴越过海洋向居住区靠近的发展情况。利用一系列天线发射穿越地面广大地区的微波脉冲，散弹仪每天就能测量190，000次风力。附加天线则捕捉微波脉冲产生的反射。该计划是美日两国气象资料的首次合作。

即使利用手边的所有技术，预报人员也还要依靠一些低级技术人员的帮助：选派为风暴观察员的人。国家气象局的贝齐说：“观察员是一种必不可少的工具，我们仍需竭力依靠我们的观察员网络。”例如，只有发生地点的观察员才能核实旋风，描述旋风的所作所为。观察员可以召集SkyWam（1969年建立的全国性网络）的气象报告。

这也许证明：正如一个世纪前马克 · 吐温看到的那样，虽然人们还在谈论天气，但现在人们却在为天气做工作。

[Popular Science，1997年8月]