气象部门要分析和预报天气，必须要借助一种重要的工具——天气图。这是一种填有各地同一时间气象要素的特制地图，它上面密密麻麻地填满了各式各样的天气符号，这些符号都是根据各地传来的气象电码翻译后填写的。每种符号代表一种天气要素的测量值或一种天气现象，所有这些符号都按统一规定的格式填写在各自的地理位置上，这样就可以把广大地区在同一时间观测到的气象要素，如风、温度、湿度、气压、云以及阴、晴、雨、雪等统统填在一张天气图上，从而构成一张张代表不同时刻的天气图。有了这些天气图，预报人员就可以进一步分析加工，并将分析结果用不同颜色的线条和符号表示出来，从而揭示主要的天气系统、天气现象的分布特征和相互的关系。绘制出第一张天气图的，是德国物理学家布兰德斯。

    布兰德斯生于1777年，早年，他曾攻读物理学。30多岁的时候，布兰德斯开始担任德国布雷斯劳大学（今波兰弗罗茨瓦夫大学）教授。此后，他的兴趣开始转向气象学研究。当时，由于物理学和化学的发展，温度、气压、风和湿度等测量仪器的陆续被发明，氮、氧等元素的相继被发现，为人类定量地认识大气的组成、大气的运动等创造了条件。于是，气象研究开始由单纯定性的描述进入了可以定量分析的阶段。布兰德斯从1816年起开始研究1783—1795年间曼海姆气象学会的观测记录，绘制出了这些年间的每天综观气象图，将各地的气压和风向值填入地图，并绘出等压线，以研究云量、风和气压系统之间的关系。1820年，他绘制了世界上第一张天气图和说明书。根据对天气图的分析，布兰德斯认为，风向与气压的高低有关，并且认为高气压区一般天气良好，低气压区一般天气恶劣。由于当时没有电报和电话之类的信息传递工具，各气象站之间的资料交换只能靠邮运，所以布兰德斯的这一技术没能立即用于天气预报。

    经过100多年的发展，研究人员使用的天气图一般分为地面天气图和高空天气图。其中，地面天气图是用来分析某一地区某时的地面天气系统和大气状况的图。这种天气图综合表示了某一时刻地面锋面、气旋、反气旋等天气系统和雷暴、降水、雾、大风和冰雹等天气所在的位置及其影响的范围。世界上第一张地面天气图是1851年由英国科学家格莱舍利用电报收集各地气象资料而绘制的。高空天气图是用于分析高空天气系统和大气状况的图。这种图上填有位势高度、温度、温度露点差、风向、风速等观测记录。通过分析等高线、等温线并标注各类天气系统，可反映高空低压槽、高压脊、切断低压和阻塞高压等天气系统的位置和影响的范围。20世纪30年代，世界上建立高空观测网之后，才出现了高空天气图。

    天气图的出现开创了近代天气分析和天气预报方法，是近代气象学研究起点的标志，布兰德斯也因此被誉为气象学的先驱。

    知识链接

    卫星的使用，使人们能从太空对地球及其大气层进行气象观测。卫星所载各种气象遥感器，接收和测量地球及其大气层的可见光、红外和微波辐射，并将其转换成电信号传送给地面站。地面站将卫星传来的电信号复原，绘制成各种云层、地表和海面图片，再经进一步处理和计算，得出各种气象资料。气象卫星观测范围广，观测次数多，观测时效快，观测数据质量高，不受自然条件和地域条件限制，它所提供的气象信息已广泛应用于日常气象业务、环境监测、防灾减灾、大气科学、海洋学和水文学的研究。

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