小说里，高人智者往往会夜观天象，洞察天机。实际上，历史中，就有“司天监”、“钦天监”这样的机构来承担观测天象的重任。
北京地区气象观测历史悠久，可以追溯到明正统七年，也就是1442年，那一年，京城就已设立钦天监，负责天文气象观测。
清康熙十六年（1677年），京城就开始有了晴、阴、雨、雪等天气现象的观测和记载。
目前，我国存档的北京地区最完整、年代最长的清朝气象观测记载，就是雍正二年（1724年）至光绪三十年（1904年）北京呈报的《晴雨录》，记录时间跨度长达180年之久。
北京市气象探测中心主任、北京市观象台台长张宏基介绍，今年，正值北京有连续气象观测记录以来的第300年。凭借300年的观测记录，北京市观象台成为世界气象组织认定的“百年气象站”中全球观测时间最长的气象站。
我们一起走进我国气象发展与变迁的缩影与见证者——北京市观象台，探寻它的前世今生。
百年气象站
被列为国家重点文物保护单位的北京古观象台，始建于明正统七年（1442年），曾是明清两代的皇家天文台，也是世界上现存最古老、连续观测时间最长的天文台之一。它坐落于如今车水马龙的建国门立交桥旁边，仿若一尊灰白色的雕像，与周边林立的大厦形成鲜明对比。
北京古观象台的前身最早可以追溯到元朝至元十六年（1279年），天文学家王恂、郭守敬等人在北京古观象台的北侧建起了一座司天台，又称为“灵台”。
明朝建立后，于明正统七年（1442），钦天监在原来的元太史院附近修建了观星台，安放了浑仪、简仪、浑象等天文仪器，并在城墙下陆续修造了紫微殿和晷影堂等房屋。至此，古观象台已初具规模，长达近500年连续观测天象的历史也由此开始。
如今，在古观象台内仍然按照清代时的格局摆放着道经纬仪、赤道经纬仪、地平仪、象限仪、纪限仪、天体仪、地平经纬仪、玑衡抚辰仪等八架天文仪器。这些仪器的使用，在当时极大地提高了天文观测水平。在长达近500年的观测史中，它们不仅为人类天文事业做出了巨大贡献，同时也保留了世界上现存最早、最为完整的气象观测资料。
民国时期，我国第一个官办气象台——中央观象台在古观象台遗址处筹建。中央观象台下设有天文、气象、历法、磁力地震4个科，中国也开始有了自己的气象科技仪器观测资料。
新中国成立后，我国的气象观测事业也迎来了高速发展时期，历经多次迁站后，北京市观象台正式落户于大兴旧宫地区，因其紧挨着北京南郊，又被称为“南郊观象台”。
2020年，凭借近300年的观测记录，北京市观象台成为世界气象组织认定的“百年气象站”中全球观测时间最长的气象站。同年4月1日，我国地面气象观测全面实现自动化，由此开启了一个崭新的自动化时代。
雷达观测时代
如今，在北京市观象台里，风廓线雷达、新一代S波段多普勒天气雷达、L波段探空雷达等先进设备共同构成了立体气象观测网，接过了古观象台的“接力棒”，默默记录着北京每天的阴晴冷暖。
人类的视距是有限的，无法对远离观测地点的天气状况进行准确的监测，便也无法提前了解、应对即将到来的气象灾害。而天气雷达，就像一座观测云雨的天文台，通过雷达天线这个望远镜，利用无线电波来观测远在千里之外的雨雪状况。
目前，我们已形成四大类雷达产品体系，包括基础产品、物理量产品、识别产品和外推产品。其中，我们常听到的冰雹、雷暴大风、短时强降水、龙卷就在识别产品里。
比如，天气雷达会主动朝着某一方向发射电磁波，当电磁波碰到降水时，雨滴便会散射电磁波，使雷达接收到回波信号。而接收到的能量越大，通常就代表着天空中的雨越大。
通常，气象工作者通过反射率因子初步判断降水的强度后，再利用多普勒技术分析降水回波的些许频移特征，便可获得降水是在靠近还是在远离雷达，而靠近、远离雷达的速度就是雷达径向速度，利用径向速度，便可获知天空中大气运动的状态。
比如，6月17日起，我国南方持续出现强降水过程，造成多地突破历史极值，湖南长沙等地出现严重的城市内涝，通过全国雷达组网拼图产品，便可看到，绿色、黄色到红色大致反映出不同等级的降水，越红表示降水强度越大。通过雷达反射率因子图，便可及时了解降水位置和大致强度等。由雷达反演的1小时定量降水产品，以格点化展示估测降水量，如果某区域对应色标值呈现1小时≥25毫米，那么当地可能出现了短时强降水。
随着我国雷达技术的不断进步，天气雷达从发射单一水平方向极化的电磁波，升级为能同时发射水平、垂直极化电磁波的双偏振天气雷达。基于雷达观测到的降水粒子的形态、运动速度的物理特征，通过科学的分析，天气雷达便可以监测、识别灾害性天气的发生、发展特征，以此来保护人民生命财产安全。
仰望星空，是中国人几千年来不变的追求。北京市观象台作为北京地区唯一一个建站时间超过百年的气象观测站，将继续见证气象观测技术的进步，展现气象观测未来的发展。
出品：人民日报社《民生周刊》人民旅游
《民生周刊》全媒体记者 崔靖芳 李雪
编辑：郭槿
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