天气预报指标是气象部门分析和预测天气变化的科学依据，涵盖多维度物理量与统计模型，通过地面观测、卫星遥感、数值模拟等手段获取，为公众生活、农业生产、交通运输等领域提供决策支持，以下从核心指标分类、应用场景及科学原理展开详细说明。
基础气象要素指标
基础气象要素是天气预报的核心数据，直接反映大气状态，主要包括气温、降水、风、湿度、气压、云量等，这些要素通过地面气象站、探空气球、天气雷达等设备实时监测，构成预报的“底层逻辑”。
| 要素名称 | 定义 | 测量方法 | 天气意义 |
|---|---|---|---|
| 气温 | 空气冷热程度，常用摄氏度（℃）表示 | 温度计（地面站）、探空仪（高空） | 影响人体体感、作物生长，如日最高温≥35℃为高温天气，最低温≤0℃可能引发霜冻 |
| 降水 | 液态/固态水从云中降至地面的现象，含降水量、降水类型、降水概率 | 雨量器（测量降水量）、天气雷达（监测降水回波） | 降水量（毫米）反映水资源丰缺，降水类型（雨/雪/冰雹）影响交通，降水概率（%）量化降水可能性 |
| 风 | 空气水平运动，含风向（风吹来的方向）、风速（米/秒或级） | 风向标、风速仪（地面站），风廓线雷达（高空风） | 风向指示气团移动（如东南风常带来暖湿空气），风速≥6级（10.8米/秒）可能引发大风灾害 |
| 湿度 | 空气中水汽含量，含相对湿度（%）、露点温度（℃） | 湿度传感器（地面站），探空仪（高空湿度廓线） | 相对湿度≥80%体感闷热，露点温度<0℃可能形成霜；湿度与降水形成直接相关 |
| 气压 | 单位面积上承受的大气压力，单位百帕（hPa） | 气压计（地面站），探空仪（高空气压场） | 气压下降预示天气转坏（如低压系统带来降水），高压区常晴朗干燥 |
| 云量 | 天空被云覆盖的比例，分十成制（0成无云，10成满云） | 目测或云观测仪（地面站），卫星云图（大范围云量） | 云量≥8成为阴天，≤2成为晴天；云的类型（积雨云、层云）可指示降水强度 |
大气物理与动力指标
这类指标反映大气结构与运动规律，是深层次天气分析的基础，需通过专业设备或数值模型计算获取，常用于中短期预报。
- 垂直速度：空气垂直运动速度（单位：厘米/秒），上升气流（负值）促使水汽凝结成云致雨，下沉气流（正值）导致天气晴朗，强对流天气（如雷暴）常伴随强烈上升运动（垂直速度<-50厘米/秒）。
- 大气稳定度：判断气块垂直运动的趋势，分稳定、中性、不稳定三类，不稳定大气（如低层暖湿、高层干冷）易触发对流，形成雷雨、冰雹；稳定大气则多雾、层状云，常用指标“K指数”（K>35℃易对流）、“沙氏指数”（SI<0℃不稳定）量化。
- 水汽通量：单位时间内通过单位面积的水汽量（单位：克/（厘米·百帕·秒）），反映水汽输送强度，低空急流（风速≥12米/秒）伴随高水汽通量时，易为暴雨提供“原料”，如华南前汛期暴雨常伴有南海或孟加拉湾的水汽通量异常。
- 涡度与散度：涡度反映气流旋转程度（正涡度气旋，易上升；负涡度反气旋，易下沉），散度描述气流汇聚/辐散（辐合区易抬升成云，辐散区天气转好），两者结合可判断天气系统发展，如台风中心正涡度区对应强风雨。
数值预报产品指标
现代天气预报以数值预报为核心，通过超级计算机求解大气运动方程，输出未来多时段的气象要素预测，主要指标包括模式输出统计（MOS）产品、集合预报离散度等。
- 模式预报要素：全球模式（如ECMWF、GFS）提供未来10-15天的气温、降水、风等要素预报，区域模式（如GRAPES-MESO）精细化至1-3公里网格，短时预报更精准，ECMWF模式对72小时内气温预报误差普遍≤2℃，对台风路径预报24小时误差≤100公里。
- 集合预报离散度：通过微小扰动初始条件生成数十个预报成员，离散度大（成员间差异显著）预示预报不确定性高（如天气转折期），离散度小则预报可靠性高，如暴雨预报中，若80%成员预测同一区域降水量>50毫米，则暴雨发生概率较高。
- 物理量场诊断：数值模型输出的衍生物理量，如“可降水量”（大气中总水汽含量，>50毫米易强降水）、“对流有效位能”（CAPE，>2000焦耳/千克易强对流），用于辅助判断极端天气潜力。
专业应用指标
针对不同行业需求，气象部门开发了专项预报指标，提升服务针对性。
- 农业气象指标：积温（作物生长期内日均温总和，如水稻需≥10℃积温2400℃）、霜冻期（日最低温≤0℃的初终日间隔）、土壤墒情（土壤相对湿度，<60%需灌溉），指导播种、防灾。
- 交通气象指标：路面温度（≤0℃易结冰）、结冰指数（结合气温、湿度预测路面结冰概率）、强风预警（桥梁、高速公路风力≥8级需限行），保障交通安全。
- 健康气象指标：人体舒适度指数（综合考虑温湿度，>78体感炎热，<50寒冷）、紫外线指数（≥5级需防晒）、空气质量指数（AQI，>100为污染，敏感人群减少外出），关联公众健康。
相关问答FAQs
Q1：天气预报中的“降水概率60%”是什么意思？
A：“降水概率60%”指特定区域（如某市）、特定时间段（如明天白天）内，出现降水的可能性为60%，它并非指“60%的时间下雨”或“60%的面积下雨”，而是基于数值模型、历史数据统计出的降水发生概率，模型模拟100次天气演变，有60次会出现降水（降水量≥0.1毫米），概率越高，降水可能性越大，但需结合降水强度预报（如小雨、中雨）综合判断。
Q2：为什么不同天气APP的预报温度会不一样？
A：不同APP预报温度差异主要源于三方面：一是数据来源不同，部分APP使用国际模型（如ECMWF），部分使用国内模型（如GRAPES），或融合多模型数据；二是空间分辨率差异，全球模式网格点间距较粗（如10公里），APP可能通过插值到具体点位，但方法不同会导致结果差异；三是预报时效与订正方法，部分APP直接输出模式结果，部分会结合本地观测数据人工订正（如城市热岛效应调整），因此同一地点不同APP可能显示2-3℃的温度差异。
