“新冠”疫情与天气预报，看起来像是毫不相关的两件事，但它们却产生了蝴蝶效应。这是怎么回事？原来，随着“新冠”疫情在全球范围内的扩散，各国为防控疫情纷纷减少了航班数量，到3月底，全球已经有近60家航空公司停飞所有航班，这不仅影响了很多人的出行，也影响了天气预报的准确度。

飞机，仅次于气象卫星的存在

气象跟飞机停不停飞有啥关系？

在21世纪的今天，天气预报的准确程度依赖于越来越精细翔实的气象数据。大多数人会认为，这些数据不是由发射到太空里的卫星和地面雷达提供了吗？就算需要飞机观测高空数据，也有专门的气象飞机呀，跟普通的民航飞机有什么关系？

事实上，受到复杂地形和探测设备维护等的限制，在世界范围内，高空、高原、沙漠、海洋等人迹罕至的地方，气象站点还是稀少，地面雷达难以部署，因此这些地方的气象探测资料十分缺乏，更别提高空气象探测资料了。而能够探访那里的探空气球、气象火箭和氣象飞机等的“出场费”价格不菲。但是，要想实现覆盖范围更广、预报更准确的天气预报，这些数据又必不可少。怎么办？

航空公司气象数据的加入就帮了大忙。可以说，民航飞机提供的气象数据的重要程度，仅次于气象卫星。目前，绝大部分民航飞机都安装了相当先进的气象设备——机载多普勒气象雷达（WXR）。它是飞行安全的“一把手”，是漫漫飞行路上的千里眼、顺风耳，也是气象数据的重要来源。

飞机上的气象雷达都能看见什么

1842年，奥地利物理学家J·C·多普勒发现，当波源和观测者有相对运动时，观测者接收到的波的频率和波源发来的频率不同，波源和观测者相互接近时，接收到的频率升高;两者相互远离时，则降低。这种现象被称为多普勒效应。

根据多普勒效应，电磁波遇到不同障碍物时被反射回的信号强弱及电磁波频率不同。正是利用了这一特性，通过调整天线角度，飞机驾驶员可以把收到的信号以彩色回波图的形式呈现在小小的雷达显示屏上，在即使云内能见度很差的情况下也能够从容地“观天探地”。

不同于静止的地面，高速移动的飞机会遇到很多突发情况，特别是中小尺度天气系统。这可是灾害性天气研究的“热门”对象。

中小尺度天气系统，顾名思义，水平范围较小，生命周期较短，气象要素的水平变化十分剧烈。一般水平范围在几百米到几十公里、生命期只有几十分钟至两三小时的天气系统，称为小尺度天气系统，如积雨云、龙卷等;而水平范围为几十至两三百公里、生命期约一到十几小时的天气系统，则称为中尺度天气系统，如飑线、雷暴等。它们在回波图上都表示为“小葱番茄蛋花汤”的颜色。

飞机前方可能出现的降水、湍流（使飞机剧烈颠簸）、强风切变（风切变是指在很短的距离范围内，风速或风向或两者一起发生急剧变化）等就是中小尺度天气系统，再加上危险地形，它们是飞行安全的最大敌人。只有实现实时探测，才能帮助机长避开一切艰难险阻，顺利到达终点。

中小尺度天气系统移动速度快，破坏能力强，利用传统气象资料难以“揣测”它们的想法，更别说预测它们下一秒要往哪里去。而机载多普勒雷达的出现才改变了这一状况。

因此，当机载气象雷达出现故障时，后果不堪设想。2009年5月30日，法国航空447号班机在飞往法国巴黎的途中不幸遭遇强风暴，由于气象雷达机械故障和其他原因，最终失事，乘客216人、机组成员12人无一生还。

气象雷达另一鲜为人知的使命，诞生于雷达接收和发射信号一体化的设计中，通过电子开关在发射和接受状态之间迅速切换，可以实现信号高效输出。

在大数据时代，借助于地面雷达和通信系统（航空上称为ADS-B系统）配合，在自动搜集和处理飞行中的大气数据（如温度、湿度、气压等）后，机载气象雷达能以报文的形式自动传送到地面站，及时提供给气象部门使用，这就是俗称的“飞机报”。

全球的气象观测可能受到重创

为什么说本次疫情影响了全球的气象工作？

这就不得不提到一个庞大的组织——世界气象组织（WMO）发起的全球观测系统中的一个子系统——飞机气象数据中继计划（AMDAR）。这个系统主要用于收集全球气象数据并进行应用，每天的天气预报，气候监测和预测、灾害预警，它都出了不少力。

同时，它也是欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的ABOs（基于飞机的大气观测计划）的主要数据来源。ECMWF的研究结果显示，AMDAR是改善全球24小时数值天气预报的第四重要观测数据集。在这个系统中，客班航机做出了卓越的贡献。

“新冠”疫情发生之前，全球每天能够向该系统提供超过70万条高质量数据，然而由于航班数量的急速减少，全球飞机报减少了40%以上，3月以来ECMWF收到的欧洲飞机报甚至比平时减少了 65%。这可真是愁坏了全球的天气预报员们。面对4月活跃的北半球风暴，在数据减少的情况下尽量不降低模式预估的准确性，几乎是不可能的任务。

雪上加霜的是，在许多发展中国家，地基气象观测仍未完全自动化，仍然依赖气象观测员进行手动观测并传输到国际网络。最近，这类人工观测资料也有显著下降，WMO认为可能部分原因是受到疫情形势影响。而地基观测资料的持续减少可能也会降低天气预报的可靠性。

总之，面对这场席卷全球的“新冠”病毒，没人能明哲保身;面对越来越频繁出现的极端天气，没人能独善其身。希望在全球人类的共同努力下，我们能早日控制住病毒;也希望生活在同一个地球上，我们能早日学会敬畏自然。