人类自古以来就试图掌握风云雷电、雨雪冰雹等自然现象背后的气象规律并对未来的天气作出准确的预测。
早在三千年前的甲骨文中，就出现了关于天气实况的记载，包括风、云、虹、雨、雪、霜、霞、龙卷、雷暴等，“二十四节气”更是人类历史上制定的第一个反映年循环的气候钟。
在西方，大约在公元前340年，亚里士多德便写下了世界上最早的气象学专著——《气象通论》，书中不仅阐述了各种风的成因与分布，晕、虹、雷电等大气光象，云、雨、雹和霾的形成，一年四季气候变化等，还对各种气象学思想和经验进行了系统的整理，提出了自己对各种天气现象的见解和理论，使之成为一门有系统的科学。
除了官方和知识分子层面，无数靠天吃饭的水手、渔民、农民和猎人更是通过看云、看风、看天象、看物象来预测天气，在实践生活中总结了一套宝贵的经验规律。
这些努力取得了一些成效，然而，通常都只能进行一些比较粗浅宏观描述，准确率也不高。
一旦有人能对天气作出较为准确的预测，那往往关乎生死。
《三国演义》第四十八回“宴长江曹操赋诗 锁战船北军用武”中写到，周瑜引众将于山顶看隔江曹操的战船：正观之际，忽狂风大作，江中惊涛拍案。一阵风过，刮起旗角于周瑜脸上拂过。瑜猛然想起一事在心，大叫一声，往后便倒，口吐鲜血。诸将急救起时，却早不省人事。
而周瑜所虑者无他，欠东风耳。
所以才有了第四十九回“七星坛诸葛祭风 三江口周瑜纵火”。
因此天气预报，自古以来就是重中之重，“观今夜天象，可知天下大事。”
现代天气预报中最早采用的方法是天气图法，通过把同一时间不同地点的气象情况填在一张张地图上，然后推断高、低气压系统未来的移动路径和强度变化，进而根据这些系统对气候的影响来实现天气预报。
科技的发展，已经使人类放弃了这类落后低效的方法，转而利用超级计算机，对地球与大气环境进行建模，将历史观测数据和气象卫星观察的结果作为模型的初始参数，然后利用数值分析方法进行求解。
而天气预报，也变成了在海量无垠、瞬时变幻的大数据里寻找唯一答案的科学。
所以现代天气预报本质上是一场数值计算和逻辑推演，“夫天可不阶而升，地不可得尺寸而度，请问数安从出？”
首先是建模。
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