下雨氣壓變化的規律，雨前，雨中，雨後？如何使用登山表的氣壓測定功能預測短期天氣變化？

不請自來啦，題主的這個問題，我之前還真的仔細考慮過，並且特意在網上搜了搜，結果讓我思路大開啊。所以無意中看到這個題目之後，就按耐不住了想要來表達一下自己的見解。

----------答案略長，後面還可能有些跑題，不過根據這個問題引發的思考還真挺有意思----------

先說說下雨和氣壓變化之間的小羈絆吧~

降水是怎麼產生的呢？

產生降水有三個必要條件：
1、水汽條件（沒水咋下雨啊！！！我又廢話了！）
2、水汽在降水地區輻合上升過程3、雲滴的增長過程，雲滴增長變為雨滴而下降。

上圖就是一個降水的一般過程示意圖。水汽從水源地向其他地區輸送，在某地匯聚「輻合上升」形成垂直運動，在上升過程中逐漸冷卻從氣態變為液態，匯聚成雲朵，雲滴不斷增長，逐漸形成雨滴而降落下來就形成了降水。當然啦，這是一個比較標準降水過程，大氣變化萬千，也會有一些特殊情況啦，比如地形的強迫抬升，高空急流等。

降水的這些條件中哪個跟氣壓有關係呢？

答案就是「水汽的輻合上升」過程嘍！目前，對大氣中垂直運動的直接觀測問題還沒有很好的解決，對垂直運動的診斷分析主要通過分析風場和溫壓場來進行的。這裡，我們就不糾結風場相關的動力過程以及溫度場相關的熱力過程了，只看與「變壓」相關的地面氣壓場與垂直運動的關係吧~~

大氣運動中，地轉偏向力和氣壓梯度力平衡的大氣水平運動稱之為地轉風，然而真實大氣中地轉風只能短時間內存在，一般情況下實際風都不是地轉風。所以在這種非地轉風的作用下，才產生了大氣的輻合輻散（如下圖所示）。

地轉風和實際風之間的偏差，叫做「地轉偏差」：

這裡，公式拆解後，第一項經過變換可得：

它又被稱之為「變壓風」，也就是用壓強變化的梯度來表述對地轉偏差的貢獻。為了防止朋友們產生不適，我就不繼續往下展開了。（感興趣的朋友可以結合《天氣學原理和方法》的第一章「地轉偏差」中的公式推導細細研究一下）簡單點說，將變壓風經過一系列變換之後發現，近地面正變壓中心（升壓）有輔散下沉作用，而負變壓中心有輻合上升運動，中心數值越大，越明顯。

那麼，總結一下變壓與降水之間的關係唄？

根據上面的陳述，【降水】和【地面變壓】之間的好基友關係也就捋順清楚了：【地面增壓】----【下沉運動】----【不利降水】，【地面減壓】----【上升運動】----【利於降水】。這樣就可以回答答主的問題啦，下雨前須有上升運動所以地面減壓。雨中，這要看下雨的具體過程，所以不好一律界定是否有持續的上升運動，故不能完全概括雨中的氣壓變化。雨後，因為上升運動結束，地面的減壓也就不見了，所以氣壓恢復到原來的水平。

既然氣壓變化跟降水這麼緊密，那就用這個報天氣唄，一個氣壓計全搞定！

聽到這個，全國預報員都選擇狗帶了！

上面簡單介紹過，降水有三個必要條件，包括水汽、上升運動和水汽凝結。氣壓的變化，可以在一定程度上反應上升運動的特點，但是上升運動不只跟地面變壓有關，還有很多過程可以導致大氣的垂直運動，比如地形的匯聚作用、冷鋒前的強迫抬升等。另外，水汽的輸送，雲滴凝結過程也是非常複雜的過程，這些都是變壓所完全描述的。所以，我的結論是：氣壓計可以在一定程度上對天氣的變化有所呈現，尤其是上升運動強烈的強對流天氣的發生髮展，但是如果只有氣壓計，是無法預報的！

哦，那算了！沒得玩了，技術宅們還打算拿氣壓計玩出點新花樣呢！

其實到了這裡，才真正到了我這次想說的重點！（「尼瑪，答主說這老半天才到重點啊！」「磨嘰癌晚期，你打我啊！(?`ω′?)」）究竟氣壓計要怎麼玩呢？難道真的對天氣預報的貢獻就那麼一丟丟么？答主告訴您：也不盡然！正所謂「星星之火可以燎原，星星氣壓計，可以那啥」 (,,? ? ?,,)。一個氣壓計，恐怕作用不大，如果有成千上萬、上十萬、上百萬、上億個氣壓計呢？有人會問，別鬧了，全中國也就幾萬個自動站+觀測站，加一起也不超過8萬吧？哪來的那麼多氣壓計！答案就是：手機氣壓計！

對，你沒看錯，就是手機氣壓計！

不知道朋友們注意沒有，iphone手機從iphone6開始，就已經加入了手機氣壓計，安卓手機，如三星、小米等也都在手機中加入了氣壓感測器。手機氣壓計的使用，主要是用來輔助GPS定位來進行定位的，通過手機氣壓計可以測量出人們所在的海拔高度，從而把我們傳統的2D定位（經緯度）加入了一個維度，變成了3D定位（經緯度+海拔高度）。這也就是，為什麼iphone手機里的「健康」中有你每天爬了多少樓層的記錄了。

全球的手機用戶量級在幾十億甚至上百億，隨著科技的不斷發達，手機氣壓計也將逐漸變成標配，並不是什麼高端手機才能擁有的獨特功能了。所以，未來數以億記的手機氣壓計出現在市面上的時候，將會有大用處！

人多了不起啊？多了就能報天氣了啊？不是還是只有氣壓變化嘛不好使么？！

在地面觀測中，氣壓和溫度啊，相對濕度啊等其他要素不同，可以通過它呈現高層大氣的結構。在現在的觀測體系中，和未來的手機氣壓計觀測的區別主要有兩點：1、觀測點的數量差不只一個量級；2、觀測的頻率也比傳統觀測方法高得多。那麼，高頻率，高密度的觀測會又會怎麼樣呢？這就意味著，我們可以更好的掌握點大氣的分布結構，以及更快到底把我氣壓變化的發生（有變壓，就有垂直運動哦！上面說過嘍！）

在現在的預報體系中，人工的分析和計算機數值預報都是十分重要的。更準確，更及時的氣壓觀測，可以更好的呈現大氣的狀態。預報人員可以更準確地做出判斷，尤其是一些局地的對流天氣發生的時候。數值預報說白了就是一個通過大氣數值模型將大氣從現狀向未來推演，如果初始的狀態都錯了，那預測的不可能准。也就是說，更好的初始狀態，減少數值預報中的計算誤差。

美國華盛頓大學的教授Cliff Mass對手機氣壓計的應用非常感興趣，在這方面也做過一些列的研究（在網上發現他的時候，我眼淚流下來（TДT））。他通過與開發手機氣壓計APP的公司合作，獲取了美國地區手機氣壓計數據，並且通過資料通話的方法，把它融合到常規資料中。資料通化的方法並不是簡單地把手機氣壓計數據直接塞進其他數據中就了事了，同樣考慮到地面氣壓數據與其他觀測數據之間的關係，相應的對其他數據也進行調整。這就是上面提到的，地面氣壓的結構和變化能夠反映出上層大氣的結構和特點。這裡給出一個例子：

上圖中，左側是把手機氣壓計數據同化到觀測數據中後的結果，而右側則是沒有經過氣壓計同化的結果。可以看到，有氣壓計同化的數據有一個完整的對流中心，而右側沒有氣壓計同化的數據中對流區域的中心，以及結構都比較零散。兩者的區別顯而易見了，經過手機氣壓計同化過的數據更好地捕捉到了天氣的狀態。那麼，基於此的預報，也將會更為準確！

目前，著手開發手機氣壓計數據的公司，市面上已經有幾家了，比如PressureNet和WeatherSignal。其中包括PressureNet，一家很早就開始把目光聚焦於手機氣壓計的公司，在美國本土及海外已經有了一定數量的用戶，把手機氣壓計收集起來是醬紫的：

並且，這家公司的老闆還表示，他們目前已經有能力很好的處理手機氣壓計的數據已是它變得更為「有用」。但是，就像我上文中提到的，只有氣壓，還是不夠的，必須要把它和其它的天氣要素聯繫起來，否則對天氣預報的貢獻太小了。果然，去年8月份PressureNet還建在，這幾天，當我再次打開他們網站的時候，一篇長文告訴我，PressureNet黃了！！！黃了！！泥煤啊！！！被一家名叫Sunshine的公司收購了。。收購了。。購了。。了。。。

順藤摸瓜，去挖了挖Sunshine的祖墳。。。結果發現了更為吸引眼球的東西。

給下面說的話，起一個牛X閃閃的名字吧~~~

眾包氣象，新氣象革命的曙光~(? ??_??)?

其實眾包氣象，已經不是一個什麼新鮮的內容了,其特殊之處在於「眾包」。所謂眾包，指的是大眾參與其中，提供更多元、更為海量的氣象數據。其實，去年在看PressureNet的時候，我就已經注意到了Sunshine的存在，然而那個時候Sunshine的正式手機APP一直難產（只有內測版），我還以為又是一個靠講故事來圈取資本的不靠譜互聯網「氣象」公司。然而，這次Sunshine這次對PressureNet的收購或許意味著什麼。

Sunshine是一個具有社交性質的天氣APP，它允許用戶在某地上傳自己所感受到實際天氣，比如天氣狀況，體感溫度，風速等等。這回收了PressureNet之後也將會把手機氣壓計的數據也加入其中。前文，講述了手機氣壓計對天氣預報的貢獻，那麼用戶上報的天氣現象，體感溫度，風向風速呢？當然！雖然人們上報的數據，有一定的主觀性，但是現在互聯網行業最流行的一個詞是啥？「大，數，據」！在上報的天氣數據達到已經的基數之後，經過數據挖掘它們就變得更加有意義了！如果Sunshine真的可以把這條路摸索下去的話，我對它還是非常有信心的~~

另外，手機上除了氣壓計，還有很多別的設備，比如用來定位方向的磁場感應晶元，用來保護手機的溫度感應晶元等，這些，都可以用來感應天氣要素。還有，手機的拓展性也不可小覷，不僅僅是加裝個鏡頭把相機變得更酷炫那麼簡單，同樣可以加裝一些用來感應氣象要素的設備。而且，現在已經有人在做了：

「生毛豆」一個超有文藝范的手機配件廠商，生產的溫度感應外接設備。可以用來感應周圍環境的溫度。（上面提到的手機熱敏晶元，由於手機電池工作的產熱可能存在一定的偏差）

試想一下，隨著科技的逐步發展，手機上能夠感應天氣要素的晶元原來越多，精確度越來越高，外接設備可以越來越便攜可壓縮，功能越來越多。全球數十億、上百億的手機用戶量，每一部手機都變成一個小型的氣象觀測站，每時每刻都在不同的地點觀測並發送著數據，這龐大的「眾包」數據源，將會給傳統氣象行業帶來一個什麼樣的變革呢？