在20世纪初进步
的一个重要方面天气预测计算大气压力模式——高点和低点的位置及其变化。现代研究表明,海平面压力模式应对上层大气的运动风,狭窄,快速喷气流和波浪传播通过空气和空气通过自己。
频繁的惊喜和错误估计表面大气压力模式无疑使得19世纪上层大气预测者寻求信息可能的解释。英国气象学家Glaisher进行了一系列上升气球在1860年代,达到前所未有的高度9公里。在这次调查人员在欧洲大陆开始使用无人驾驶气球携带记录气压计,温度计,湿度计高海拔地区。在1890年代末的气象学家美国和欧洲使用风筝配备仪器探针大气中海拔约三公里。尽管这些努力,了解高层大气仍在世纪之交非常有限。加剧了局势混乱由气象站观测位于山脉或山顶。此类观测通常并没有显示出什么是预期,部分原因是很少知道高层大气,部分是因为山本身影响测量,产生的结果并不代表自由大气中会发现在同一高度。
幸运的是,一个足够大的科学家已经提出的想法会使天气预报三维的思考,即使足够的气象测量缺乏。亨利克·莫恩,一长串的第一个高度创造性的挪威气象学家,Wladimir Koppen、德国著名气候学家和马克斯Margules,一个有影响力的这位气象学家,所有导致上层空气的视图机制产生的能量风暴。
1911年威廉·h·进餐英国气象学家发表的数据显示了高层大气补偿的低空风携带空气向低压中心。进餐认识到地面附近的流入或多或少的平衡循环向上和向外的高空。的确,对于一个强热带风暴加强,这将需要一个中央的压力,降低流出必须超过流入;表面风收敛非常强烈气旋,但足够流出在空中可以生产中心下降的压力。
当时的气象学家现在意识到垂直发行量和高空现象很重要,但他们仍然没有确定这些知识如何提高天气预报。然后,在1919年,挪威气象学家雅各Bjerknes介绍了被称为挪威的飓风模型。这个理论之前汇集了许多想法和相关的模式风低压系统,表现出和天气方面——非常寒冷和温暖的空气质量急剧倾斜的界限。Bjerknes的降雨或降雪模式指出,在气旋典型相关的方面:雨或雪发生了大面积的冷端推进暖锋向极低压中心。这里,风从纬度越低,热空气,光,滑过一大地区寒冷的空气。广泛的,倾斜的云传播的气旋;指标下降随着风暴的临近,和降水从上升的热空气通过下面的冷空气下降。冷空气进步后的风暴,风暴和淋浴马克突然解除流离失所的热空气。因此,方面集中关注行动的概念空气质量边界。挪威的飓风模型可以称为额叶模型,对热空气质量被解除在冷空气沿边缘(方面)成了一个主要的预测工具。该模型不仅强调但它也表明,在哪里应用它。
在以后的工作中,Bjerknes和其他几个所谓的卑尔根大学的成员气象学扩大了模型表明,气旋从弱扰动增长方面,通过常规的生命周期,并最终死在流入填。挪威的飓风模型和相关的生命周期概念通过天气预报今天仍在使用。
虽然Bjerknes卑尔根和他的同事们精致的飓风模型,其他斯堪的纳维亚气象学家提供的理论依据现代天气预报。其中最著名的是Vilhelm Bjerknes雅各布的父亲,罗斯比波。他们的想法让它可以理解和仔细计算的变化大气环流和高空波浪的运动控制的行为飓风。
现代趋势和发展
高空观测通过气球携带测深设备
再一次技术的测试提供了新的科学思想和新的刺激。在1920年代和30年代,几组调查人员(由Yrjo Vaisala芬兰和帕维尔Aleksandrovich Malchanov的苏联)开始使用无线电发射器小气球携带工具,消除需要恢复仪器和加速访问高空数据。这些无线电探空仪,他们来到被称为了高空观测网络,今天仍然存在。大约75个站在美国和世界各地超过500版本,每天两次,气球高度达到30000米以上。的观察温度和相对湿度在不同的压力用无线电回车站的气球被释放,因为他们在预定的速度提升。气球也跟踪雷达和全球定位系统(GPS)卫星确定风从他们的漂移的行为。
天气预报员能够产生天气地图的上层大气每天两次的基础上无线电探空仪观察。虽然高空测量的新方法已经被开发出来,主要生产高空地图天气时钟时间仍然是无线电探空即,0000(午夜)和1200(中午)格林威治标准时间(格林尼治时间)。此外,现代计算机预测使用格林尼治时间0000年和1200年从他们计算起始时间的变化是现代预测的核心。实际上,符类方法以不同的方式进行,密切与无线电探空仪网络发达国家在1930年代和40年代。