赤壁之戰是《三國演義》的轉折點,孔明借東風火攻曹操大營。此計策能夠完美的執行,天氣因素東風是關鍵。小說作者利益層層推進的手法,虛構了諸葛亮借東風的神祕性,烘托出古代戰爭天氣的關鍵作用。在近代戰爭,代號爲“霸王行動”的諾曼底登陸,同樣是經過精心策劃,在最後一刻利用了準確的天氣預報,最後登陸成功,改變了二次大戰結局的一場豪賭。那麼天氣預報如何幫助盟軍贏得勝利呢?

孔明借東風西方天氣預報的起源

早期歷史

天氣預報其實很早就出現在各個文明之中,古代天氣預報的方法,是使用反覆出現的天文和氣象事件來幫助他們監測天氣的季節性變化。公元前650年左右,巴比倫人試圖根據雲的出現和光環等光學現象來預測短期天氣變化。到公元前300年,我國早期的天文學家制定了農曆,並且將一年分成4個季度12個月24個節氣,而每個節氣與不同天氣都是有相關聯的。

在公元前340年左右,希臘哲學家亞里斯多德撰寫了一部哲學論文,其中包括有關降雨,雲,冰雹,風,雷電,閃電和颶風形成的理論。此外,還討論了天文學,地理和化學等主題。亞里斯多對天氣進行了非常敏銳的觀察,同時也發現了一些重大錯誤,他的四卷本著作被人們認爲是近2000年的天氣理論權威。儘管亞里斯多德的許多主張都是錯誤的,但直到大約17世紀,他的許多思想才被推翻。

亞里斯多德

大航海時代的需求

到了大航海時代,幾個世紀以來,由於海上的天氣難以預測,船隻遇上風暴沉沒時有發生。航海的人們是根據自己的氣象知識和個人觀察來做出預報。然而,越來越明顯的是,這些的原始推測是不充分的,爲進一步瞭解大氣需要必要的知識。爲此,人們急需一些可靠的儀器來測量天氣,例如溼度,溫度和壓力。並且在十五世紀中葉描述了西方文明中第一個已知的溼度計設計。1592年或之後不久出現了一種早期的溫度計。不過儀器也不是一天兩天就能研發出來,這需要經過了漫長的過程。

近代的誕生

當這些氣象儀器在17世紀到19世紀不斷完善時,其他相關的觀測,理論和技術發展也相繼出現,並且幫助於瞭解大氣運作。人們在彙總分散地點對數據,開始進行並記錄大氣測量值。電報的發明和電報網絡的出現在19世紀中葉使例行的氣象觀測能與觀察者和編制者進行日常傳輸。利用這些數據,可以繪製粗略的天氣圖,並可以識別和研究地表風型和風暴系統。氣象觀測站開始在全球範圍內出現,最終催生了天氣預報的誕生。一次世界大戰:失敗的天氣預報模型嘗試

一次世界大戰對天氣預報的需求

第一次世界大戰因爲在戰爭期間,因爲已經不是過去的冷兵器時代,戰爭成爲了一個立體化戰爭。戰時很多時候都依賴準確的天氣預報:航空,彈道,有毒氣體的漂移。但是這個時候的天氣預報就是靠猜,預測數據絕非可靠。儘管英國在維多利亞時代已經發展了氣象專業,可以製作當日的天氣圖以及每天的的天氣預測,不過大家都知道,現在的天氣預報都隨着時間的推移,天氣的發展而變化,當時的天氣預報肯定更加存在很多的不足。

劉易斯·弗萊·理查森

天氣預測氣象模型的建立

英國數學家劉易斯·弗萊·理查森看到,戰前的天氣預報實踐本質上太過檔案化,僅將可觀察到的天氣現象與以前的天氣現象的歷史記錄相匹配。他認爲,這從根本上講是一種不科學的方法,因爲它假定過去的大氣變化將在未來重複。他聲稱,爲了進行更準確的預測,預測人員必須忽略過去的資料,這一點至關重要。

因此,在1917年,理查森在西線之友的救護車隊工作時,決定嘗試進行數值預測的新想法,一種基於科學規律而非過去趨勢的預測。他之所以能夠這樣做,是因爲1910年5月20日挪威氣象學家比爾肯斯同時記錄了整個西歐。他指出了溫度,氣壓,空氣密度,雲層,風速和高層大氣的綜合數據。這些數據可以對天氣預報進行建模。

早期大氣預測的方法

失敗的天氣預測計算和知道天氣,最大的挑戰來自生成一個數學的模型。劉易斯·弗萊·理查森把歐洲繪製作出一個圖表,每個格子包含的一些數據,按照這套的理論,他揚言,他可以六週的時間,去算出指定地點的六小時預報。但是由於這種方法確實沒什麼實際作用,花那麼長的時間,去做一個預測所以,當時沒多少人接受這個理論。不過理查森的方法最後在計算機出現得到了證明。二次世界大戰:“霸王行動”是一場天氣預報的豪賭

諾曼底登陸

改變二戰格局的“霸王行動”

1944年6月上旬,盟軍發動了代號爲霸王行動的計劃,在法國諾曼底登陸,這是軍事行動成功,爲戰勝德國開闢了新戰場,並塑造了世界歷史。儘管精心策劃,但諾曼底行動的成功很大程度上取決於天氣。艾森豪威爾選擇1944年6月5日作爲入侵的日期。但是,由於計劃前幾天的惡劣天氣,計劃被推遲了24小時。6月5日上午,在他的氣象學家預測第二天情況會好轉之後,艾森豪威爾批准了“霸王行動”。他告訴部隊:“您即將踏上偉大的十字軍東征,我們爲之奮鬥了許多月。全世界的目光都注視着你。”

爲何天氣預報是“霸王行動”行動的關鍵

“霸王行動”的成敗取決於各種因素的結合,天氣是一個關鍵原因,月亮及其對潮汐的影響,還包括海浪,海灘表面以及空中和地面的可見度,潮汐的理想條件,這些綜合起來每月只會出現6天,而潮汐和月光的最佳條件只有6月只有3天,分別是5日,6日和7日。而這三天的時間,必須是有合適的天氣,才能夠完美的在諾曼底登陸,由於盟軍對此計劃充滿了必定成功的信心,那麼天氣能否如願就顯得非常的重要了,這其實無疑是一場對天氣預報的豪賭。

盟軍與德國在天氣預報上的豪賭

同樣在英吉利海峽的另一側,德國天氣預報員也在預測當天天氣,並計算出有暴風雨,正如盟軍所計算出來的結果是同樣。但是,德國天氣預報的首席氣象學家進一步預測,直到6月中旬,洶湧的大海和強風纔可能減弱。有了這一預測,納粹指揮官們就認爲盟軍的入侵即將來臨是不可能的,許多人離開了海岸防線參加附近的夜間娛樂。德國元帥隆美爾甚至回到家,親自爲妻子贈送了一雙巴黎鞋作爲生日禮物。

而盟軍這邊由來自英國氣象局六名氣象學家組成的小組,皇其中的家海軍和美國軍方各兩名,花費了數月的時間來預測,在6月4日和6月5日,盟軍天氣預測團隊,指出6月6日的暴風雨,可能會出現一段休停的時間。也就是說在,6月6日早晨,惡劣天氣將短暫中斷,與最佳的月亮和潮汐相吻合。

拯救了“霸王行動”的天氣預報

“霸王行動”初期的天氣仍然不太理想。厚厚的雲層導致盟軍的炸彈和傘兵降落,距離自己的目標遠達數公里。洶湧的海面使登陸艇傾覆。但是到中午,天氣已經晴朗,盟軍的天氣預報已經通過考驗。德國人驚訝地發現盟軍冒着惡劣天氣登陸的時候,已經措手不及。當天,盟軍忍受了巨大的傷亡,最終他們在建立了一個立足之地,開始扭轉了戰局。

最後的話:

長期以來,天氣在人類歷史上起着至關重要的作用。當忽必烈汗的入侵艦隊被颱風摧毀後,他企圖征服日本的計劃被挫敗了。拿破崙的大軍在寒冷的俄國,由於夏季酷熱和冬季嚴寒而士氣低落。最後的在滑鐵盧戰役,暴雨也使戰場陷入泥潭,併爲他的最終失敗埋下了伏筆。古代缺乏有效的天氣預報,看天氣全憑經驗,和檔案化的積累數據,但是這些預報方法無法做到及時性。在20世紀初期的天氣預報還很簡單,沒有現在的衛星,電信和計算機,但是有專家覺得天氣預報太過檔案化,提出了全新的數據模型,加上新的科技投入使用,最終在利用了準確的天以預報獲得了寶貴的一次登陸機會,從而改變了二次世界大戰的走向。並且這些知識和科技成爲了我們現在打開手機就能知道天氣預報的基礎。

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