我常常觉得许多人对我专业的兴趣处在一种既感兴趣又不感兴趣的微妙区间里。

一般来说，得知我的专业是进行天气预报时，大家往往会表现出一定的兴趣。有一部分人会询问我关于天气预报的进一步问题：

“你们是怎么预报天气的？”

“为什么天气预报总是报不准？”

但很遗憾，我发现当我开始正经想要解释这些问题时，大概只有一半的人能听我讲完第一段：

“大气运动是受一系列方程控制的，比如大气运动方程、理想气体状态方程、能量方程，它们是一个关于时间的方程组。天气预报的本质就是解这个方程组，从而预报未来时间大气的温压湿风等状态。”

几乎没有人能听完下一段：

“理论上来说，我们只需通过观测知道大气的初始状态，就可以精确得出未来各个物理量关于t的函数。但是这个方程组是非线性的，难以给定一个关于时间t的解析解，故而，现阶段我们只能用差分代替微分，用分格子的方法，计算这个方程组的数值解，来近似得出未来的大气状况，这就是数值天气预报。”

好吧，我承认，可能对于非本专业的人来说，这是有点晦涩。但是，相信我，这已经是一个很简化的版本了。我还没向你阐述大气的初始条件怎么给定、如何进行空间差分和时间积分、如何进行滤波等操作来保证方程的数值解不发散、数值模式的误差来源及现有的解决方案……

当然，我很快意识到几乎没有人（包括我的老妈）愿意听完我冗长的解释，因而，我发明了一个更加简化且更加适合非专业气象人员理解的版本：

天气预报不是看云预测天气，我们需要测量现在大气的温度、湿度、气压等数据，将它们输入电脑，让电脑模拟之后一段时间内大气的温度、湿度、气压等，再依据这个来预报未来的天气。

说实在的，我不太喜欢这个版本，因为这个版本听起来和看云预测天气没什么本质区别，只是把云换成了更有科学感的“温度、湿度、气压”，然后再用电脑代替人脑替你预测天气。在我看来，这多少有些违背天气预报，或者说数值天气预报的基本美学。

物理学里有个十分著名的“拉普拉斯的妖精”理论，大概意思就是，世界是由粒子组成的，而粒子的运动是一系列可以由数学公式精确表达的物理关系约束的。所以，假设世界上存在一个拉普拉斯的妖精，它知道世界上每一个粒子现在的状态，那它就能预测未来的一切。很显然，数值天气预报是个完美践行这一理论的系统。而所有围绕它的现有技术研究也都是基于这一理论的，我们努力给它更精确的“粒子现在的状态”，努力精进出更接近实际的物理约束关系，来让它预测出更准确的结果。所以我觉得，这种“拉普拉斯的妖精”的观念，是数值天气预报的基本美学，是它区别于观云测天的经验预报或是更高级的大数据人工智能预测的特质。

不过，这确实不是非本专业的人需要了解的领域。

就像在美国电影《龙卷风》里，即使拥有着诸如NOAA等顶级科研机构的科学技术理论支持团队，电影里的主人公仍然选择了看云——主人公看着天上的两朵云，然后指着右边的那一朵说“它更可能孕育出龙卷风”。电影就用这样的场景，来表现出女主角超高的气象素养。这显然一点也不合理，就算她一本正经地说：“右边的云风切更强、水汽更充沛，发展条件更好。”也不能证明她有多厉害。但这并没有什么关系，毕竟看电影只是茶余饭后的娱乐，至于其中的科学或者科普，或者科学的严谨与优美，还是算了吧，或者，就当是附赠的餐后小甜品吧。