作者：魏科

来源：科学大院公众号

2026年6月6日，是诺曼底登陆82周年纪念日。根据真实历史事件改编的电影《诺曼底72小时》也将在这一天全国公映。前几天，我受邀提前看了《诺曼底72小时》的点映场。作为气象研究者，虽然我在课堂和科普讲座中多次讲过诺曼底登陆中气象因素的作用，但当这段历史在院线大屏幕上震撼呈现时，我依旧心潮澎湃。

这部电影的英文名“Pressure”完美诠释了故事核心——登陆前 72 小时，气象学家顶着巨大压力，在争议中做出精准预报，为诺曼底登陆锁定了唯一的胜利窗口期。整个故事跌宕起伏，压力十足，但最后的爆发和冲锋确实也酣畅淋漓，正如我们每一次面对艰巨的任务，咬牙坚持，最终获取成功的模样。

想真正看懂这部电影，以下四个气象关键概念，你必须先了解。你问我以下内容有没有剧透？诺曼底登陆好像也没啥好剧透的了。

概念一 急流：决定天气走向的“空中高速路”

在中纬度地区，在距地面大约8到10千米高空的超强西风带，风速最高可超过100米/秒，是台风风速的好几倍，气象学中把这种现象称为急流（Jet）。值得注意的是，很多从国外引进的书中把Jet翻译为“喷气式飞机”“喷流”，这都是不准确的。这支西风急流自西向东，基本上连续地环绕全球一圈，堪称大气中的“高速主干道”。

2026年5月30日00:00，250hPa（距地面约10km）的西风急流 图片来源： https://earth.nullschool.net/

20世纪前40年，气象学取得了两项里程碑式的突破：一是锋面气旋理论，二是大气长波理论。

1900至1920年间，以皮叶克尼斯父子（Vilhelm Bjerknes和Jacob Bjerknes）为首的挪威学派（卑尔根学派）提出了锋面气旋理论。该理论指出，地面上的天气过程是由冷空气和暖空气之间的锋面和气旋系统移动所决定的。

自锋面气旋理论提出后，全球各地建起了密集的地面气象站和规范的观测流程，测量温度、气压、风和湿度等常用气象参数。将这些参数在同一时刻绘制在一张图上，就可以分析出高压区、低压区、高温区、低温区，从而了解高低压系统的移动过程。通过外推法，就可以做出天气预报，这使得天气预报变成现实。

锋面气旋生消演变过程 图片来源：《大英百科全书》

皮叶克尼斯父子，左图为威廉·皮叶克尼斯(Vilhelm Bjerknes：1862.3.14－1951.4.9)，现代天气预报创始人，著名气象学家，挪威学派创始人；右图为雅各布·皮耶克尼斯（Jacob Bjerknes，1897.11.2－1975.7.7），挪威裔美国气象学家，威廉·皮耶克尼斯长子，气象学挪威学派主要成员，提出气旋生命史和锋面模型，是大气遥感相关理论的创立者。

大气长波理论是以美国著名气象学家罗斯贝（Carl Rossby）为首的芝加哥学派在第二次世界大战期间提出的。罗斯贝指出，在高空的急流之上叠加有大尺度的波动过程，这些波动自西向东移动并演化。该理论解释了天气系统为何会移动和发展。对急流的认识，让我们可以更准确地做出天气预报。

北半球罗斯贝波演变过程 图片来源：《大英百科全书》

卡尔·古斯塔夫·罗斯贝（Carl-Gustaf Rossby，1898.12.28–1957.8.19）,瑞典裔美国气象学家，现代气象学与大气动力学奠基人,1956年登上《时代》周刊封面

在诺曼底登陆时，全球先进的气象中心已经了解天气变化的动力学，最优秀的预报员们已经结合最新的高空天气图来判断天气系统的发展。所以，在这部影片中，当首席气象学家到达现场后，第一件事就是询问：“有没有高空数据？”

概念二 飓风（hurricane）：艾森豪威尔说错了吗？

影片中有一个经典冲突，艾森豪威尔怒吼“这是飓风”，并质疑为什么要在这样的“飓风”天气里行动，首席气象学家斯塔格想纠正，然而在艾森豪威尔咄咄逼人的威压之下，最终却选择沉默，放弃了关于是不是飓风的技术问题讨论。

为什么他沉默了？这与飓风的定义有关。

在北大西洋和北美地区所说的飓风，在我们这里（西太平洋地区）称为台风。所以，这是同一个现象在不同地区的不同名称。就像土豆和马铃薯，说的是同一种东西。

飓风和台风的学术上的标准名称是热带气旋（tropical cyclone），从这个名称就能看出来，台风和飓风，指的是从热带地区发展起来的、呈气旋状的低压系统。对于英国和诺曼底所在的中纬度地区而言，虽然影响该区域的风特别大，达到了飓风的级别，但具体的天气过程是“中纬度气旋”（也称“温带气旋”）过程，从名称也能看出，这个系统发生发展在中纬度地区（温带），和热带气旋有本质区别。从这个意义上看，艾森豪威尔是错的。

然而，强的中纬度气旋过程，其风速完全可以达到飓风/台风的级别。例如2026年5月31日下午，哈尔滨发生了沙尘暴，沙尘暴过程中的最大风速（哈尔滨局地35.2米/秒）就达到了台风级别（热带气旋风速达到32.7米/秒以上即为台风），这就是由中纬度的气旋（东北冷涡）过程引起的。所以，如果仅从风速大小来说，艾森豪威尔说“飓风”也没有错，这也是首席气象学家斯塔格在犹豫之后放弃讨论这个问题的原因。

2026年5月31日，温带气旋导致哈尔滨沙尘暴过程，与此同时，我国台湾以东洋面有台风“蔷薇”活动。 图片来源： https://earth.nullschool.net/

概念三 天气预报的不确定性：说“不确定”，才是最科学的

影片中，艾森豪威尔和总司令部一直在强调，他们希望预报是确定的，但预报员却说“我不确定”。这看起来很模糊不专业，但反而是更科学更准确的判断。

诺曼底登陆时的天气预报难度放在今天其实不算特别大，因为中纬度的气旋系统空间尺度一般比较大。在现在的卫星云图和高空天气图上，一般都能提前较长时间看出来，可以基于观测数据做出很好的预测。真正难度比较大的是春季和夏季的强对流天气系统。

强对流系统的空间尺度一般都很小，整个风暴可能也就几十公里，甚至会出现“东边日出西边雨”的景象，其过程从一朵云发展开始，到打雷、大风、闪电、下雨（冰雹、龙卷）、引发灾害，可能也就几十分钟到一个多小时。在整个系统发展之前，可能发生地还一片艳阳万里无云。优秀的预报员虽然可以提前较长时间做出判断，但是只能做整体趋势预测。

例如，某地区由于温度高，湿度大，在太阳加热之下，很可能会出现强对流系统。预报的难点在于：预报员就像面对着一口锅，知道加热到一定时间一定会沸腾，但却很难提前判断第一个沸腾的泡泡在哪儿，最强的泡泡在哪儿，炸得最厉害的泡泡在哪儿。然而，决策部门和公众想知道具体什么时间会“沸腾”，甚至还想知道，具体发生在哪个点、强度有多大。这种难度就比较高了。所以我们在天气预报中会听到“局部地区”会有强对流系统，那“局部”地区具体是哪里，什么时间发生，这就具有不确定性，超出了目前提前一两天的天气预报的能力。

局地对流活动示意图 图片来源：FineArt

近些年发展起来的临近预报（Nowcasting，0~2小时），利用卫星和雷达监测数据，结合人工智能，将监测与预报相结合，逐渐开始具有对“局部”地区的预报能力，但预报时效也在0~2小时。

我们要理解的是，直到今天，天气预报依然存在不确定性，很多地方决策部门希望预报员给出百分之百确定的信号，但目前任何天气预报都具有一定的不确定性，所以预报员说“我不确定”才是更科学的回答。尤其是需要定时、定点、定量的预报，无论是在艾森豪威尔的时代还是现在，都有一定的难度。

概念四 两种预报思路，谁更靠谱？

电影里还有一场核心博弈：首席气象学家斯塔格基于大气动力学+实时数据进行预测，而军方的气象学家斯科特靠历史相似案例推演，两种思路针锋相对。

这其实是天气预报的两大思路。第一种天气学分析思路一路发展至今已成为业务中的数值天气预报系统。也就是说，如果知道了当下初始状态的数据，用大气动力学方程组，可以用超级计算机一步步计算出未来几天的天气。第二种数据分析思路，依托海量历史数据，如果找到相似的系统，就可以根据历史的经验来做判断，其实是现在人工智能天气预报的思路。

这两种思路在当时都很有难度，但后者受限于当年的技术条件，极不可靠，而前者基于正在发展的大气动力学理论，在当时更为合理更为科学。特别是，后者的历史相似案例不仅数据量不够，而且是否和当下数据“相似”，具有极强的主观性。注意，这两种思路都特别依赖于当前初始场观测场的数据质量。

尽管从20世纪八九十年代开始，气象界就已经提出了专家系统、神经网络等概念，但受限于数据量和计算能力，一直没有得到很好发展。直到近几年人工智能快速发展，第二种思路才终于发展成为现在的人工智能天气预报系统，即利用历史上的天气数据，并利用现在大气的初始状态数据，就可以纯基于数据做出天气预报。

目前天气预报业务开始采取“两条腿走路”的策略：一方面，利用高精度数值天气预报计算未来天气状况；另一方面，利用人工智能天气预报直接给出预报结果，将这些结果同时提供给各级气象部门的预报员，再由预报员基于专业知识和历史经验，最终做出未来几天的综合判断。最终的预报拍板仍需由预报员来完成。

电影背后的思考

从诺曼底到气候危机：相信科学，永远是最优解

自从战争登上人类历史舞台，气象条件一直是影响战争进程与结果的重要因素。

诺曼底登陆战役中，盟军统帅选择相信气象学家给出的专业预报，在恶劣天气的短暂间隙里果断出兵，最终获得了胜利。艾森豪威尔晚年曾说：“我们成功，是因为有更好的天气预报。”专业的人做出专业的判断，决策者信任专业人士，这就是胜利的核心。

观看这部电影时，我脑海中一直回闪着另一场较量。1950年11月底到12月，一场极端寒潮席卷我国东北和朝鲜半岛。志愿军战士在零下35℃甚至零下40℃的严寒中浴血奋战，全歼美军“北极熊团”。然而，由于当时新中国百废待兴，气象观测网几乎空白，预报能力极为原始，无法提前准确预测这场寒潮的强度与时间。此战中因严寒造成的志愿军非战斗减员极大。每每想到这里，都让人无比痛心。气象预报能力本身就是战斗力，如果当时我们能够拥有二战中盟军的高空探测和分析能力，对这场寒潮有更准确的预报、更及时的应对，或许许多年轻的生命就不会被严寒夺走。

时至今日，我们面临的已不是一场战役的天气窗口，而是全人类共同的气候危机。在这次长期“战争”中，科学决策也依然高度依赖于专业人员的判断。

过去30多年里，全球最专业的气象学家一遍又一遍地告诉全世界，由于人类活动的影响，全球正在快速变暖，其速度和幅度超过了历史上自然条件下地球的正常变化规律。这会导致极端天气的频发和巨大的损失，希望全球决策部门能够引起高度关注。联合国据此在1988年就成立了联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC），督促全球各国把应对气候变化作为优先事项。

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