撰文 / 袁慧玲 （南京大學大氣科學學院）
本文來自《知識就是力量》雜誌
2022年3月22日是第三十屆「世界水日」，3月22—28日是第三十五屆「中國水周」，聯合國確定2022年「世界水日」的宣傳主題為「Groundwater-Making the Invisible Visible」（珍惜地下水，珍視隱藏的資源）。唐朝詩人李白在《將進酒》中寫道：「君不見，黃河之水天上來，奔流到海不復回。」而戰國時期楚國詩人屈原在《天問》中發問：「東流不溢，孰知其故？」這些古詩作中蘊含了水循環的基本概念：海面和陸地上的水分蒸發到空中，凝結成雲，從雲中形成降水落到地面，彙集成河，又通過河道奔流到海，周而復始。
從天上水到地上水
水文氣象學是研究水文循環的大氣和陸地部分的學科，包括降水、蒸發、徑流、土壤水、蒸騰等水分平衡和能量平衡，也是涉及水文學和氣象學的交叉學科。
水循環示意圖
水文氣象學側重研究水循環中大氣和陸地之間的相互關係，即從天上水到地上水以及地上水如何分配的過程。「大風起兮雲飛揚」「人往高處走，水往低處流」，空中的水是隨著大氣運動的，而陸地水文的水受到地勢的制約，是有流域邊界的。大氣具有混沌特性（又稱「蝴蝶效應」，即系統的發展變化對初始條件具有極為敏感的依賴性），同樣水文過程也包含多種不確定性因素，因此提高天氣和水文預測的準確性，依然有很多挑戰。
水文氣象信息哪裡來？
「測，深所至也」（測，檢查水深所達到的程度），這說明早期的觀測概念是由度量水的深淺而來。
護城河水位監測——山東省濟南市的水文觀測設備（攝影/袁慧玲）
獲取水文氣象信息主要依賴於由觀測儀器、遙感探測、數據採集、無線傳感等技術構成的水文氣象監測系統。它包括：通過水文站監測水文資料，基於地面和高空常規氣象站收集常規觀測資料；通過雷達、衛星、飛機、探空火箭等方式採集非常規氣象資料等。
泉城廣場水文站——山東省濟南市的水文觀測設備（攝影/袁慧玲）
水文氣象信息 事關你我他
近年來，世界各地災害性天氣和氣候事件頻發。水文氣象信息不僅提供災害監測預警信息，也為農業、交通、城市安全、生態環境等重點行業提供預警決策和綜合服務信息。而較長期的防旱防汛信息也是社會經濟可持續發展的重要保障。
翻斗式雨量計和土壤濕度監測——山東省濟南市的水文觀測設備（攝影/袁慧玲）
目前中國的水利和氣象部門建立了比較完備的觀測網，以及多種水文氣象信息平台（例如網際網路和手機軟體查詢），並推動基於大數據和人工智慧等新技術的水文氣象發展。在日常生產生活中，青少年應當增強防災減災意識，提高避險自救能力，根據預警信息提早採取行動和相應措施。