前九章讲的是天气「为什么」会这样。从这一章起，我们转到「怎么知道」——怎么测到眼下的天气，又怎么算出明天的天气。先说测。
要预报明天，第一步不是算，而是把此刻的大气量清楚。道理很简单：天气是从当下这一刻的状态演化出去的，你得先知道现在这锅水各处的温度、气压、湿度、风向风速，才谈得上推演它下一步怎么翻滚。可大气这么大、又是立体的，怎么量？靠三张网。
第一张网：贴地的气象站
最基础的一张，是遍布地表的地面气象站——一小片装着标准仪器的场地，量五样最要紧的东西：气温、气压、湿度、风向风速、降水量。全球有成千上万个这样的站，还有海上的浮标、船舶补空白。
关键在两个字：统一。全世界的站用统一的仪器规格、统一的安放高度（比如温度计一律离地 1.5 米、装在通风的白色百叶箱里，避开阳光直晒和地面辐射），还在统一的时刻同时观测。为什么较这个真？因为只有大家在同一刻、用同一把尺子量出来的数，拼到一张图上才可比、才拼得成一幅真实的天气全景，而不是一堆各说各话的数字。
你手机上的实时天气，源头就是这张网里离你最近的那些站，加上后面要讲的雷达和卫星，一起喂出来的。
第二张网：放上天的探空气球
地面站只量到「地板」。可天气是立体的——第六到九章反复讲，真正的戏发生在高空：几公里、十几公里处的温度、湿度、风，才决定了云怎么长、大气稳不稳。高空怎么量？答案朴素得可爱：放气球。
一只灌了氢或氦的大气球，吊着一个巴掌大的仪器盒，叫无线电探空仪（边升边测、边用无线电把数据发回地面的小盒子）。气球一路升到约 3 万米高才胀破，这一路把不同高度的气温、气压、湿度连续测下来；再根据气球被风吹偏的轨迹，反推各高度的风向风速。一次施放，等于给大气扎了一针「从地面到平流层」的连续体检。
最见功夫的还是那两个字——统一。全球几百个探空站，每天在同一个世界时刻（通常是世界时 0 点和 12 点）同时放球。想象一下：某一刻，全球几百只气球一起升空，几乎同时给整个地球的大气拍下一张立体的横切照片。这张照片，就是明天预报的原料。
第三张网：会「看见」雨的雷达
气象站和气球给的是一个个点。可雨到底下在哪儿、下得多大、正往哪移，要靠天气雷达。它的原理和蝙蝠、和测速雷达是同一套：向空中发出一束微波，微波打到空中的雨滴、雪花、冰雹上会反射回来一部分，雷达接住这些回波，就知道哪个方向、多远的地方、有多密的降水——回波越强，雨越大。天气预报里那张五颜六色、绿黄红一团团流动的「雷达图」，就是这么来的。
更聪明的一步叫多普勒雷达。你一定有过这个体验：救护车朝你开来时鸣笛声调高、驶离时声调变低——声波被压缩或拉伸，音调就变了。雷达回波也一样：雨滴朝雷达飞来还是飞走，回波的频率会有细微变化。抓住这个变化，雷达不但能看见雨在哪，还能测出雨滴（也就是那里的风）在朝哪动、动多快。这让它能提前发现龙卷、强对流里的旋转，是短时临近预警的利器。
三张网拼成一张「初始快照」
把这三张网——贴地的站、升空的气球、扫描的雷达，再加上下一章要专门讲的头顶卫星——在同一时刻收集到的海量数据拼到一起，就得到一份此刻全球大气的立体快照。
这份快照，气象上叫「初始场」，是整个现代天气预报的起跑线。有了它，接下来就是把它交给方程和超级计算机，去推算这锅水下一小时、下一天会翻成什么样。天气怎么被「算」出来——就是第十二章的事。但在那之前，还有一张网我们天天在电视上看却未必真会读：卫星云图。下一章，专讲它。