天氣預(yù)報能報幾天

1、天氣預(yù)報能報幾天以前，人們都是從電視上獲得未來 3天一7天的天氣信息，不過在這個信息爆炸的年代，人們獲得天氣預(yù)報信息 的途徑也越來越多。網(wǎng)絡(luò)和手機應(yīng)用軟件中有著各種各樣的 天氣預(yù)報產(chǎn)品，其中不乏號稱能預(yù)報未來15 天，甚至未來30 天內(nèi)天氣狀況的產(chǎn)品，讓人眼花繚亂。人們不禁要問，這些對很多天以后天氣情況的預(yù)測能 準(zhǔn)確嗎？以現(xiàn)在的天氣預(yù)報水平，究竟能預(yù)報未來多少天的 天氣狀況？大氣出了道“難題”目前，全世界普遍采用數(shù)值天氣預(yù)報技術(shù)來預(yù)測天氣。 科學(xué)家把大氣當(dāng)成一種流體來對待，通過建立大氣的運動方 程組，用“解方程”來預(yù)測未來的天氣狀況。然而，大氣運動的情況非常復(fù)雜。在數(shù)值天氣預(yù)報技 術(shù)中，得出預(yù)

2、測結(jié)果所依據(jù)的方程組，是由連續(xù)方程、熱力 學(xué)方程、水汽方程、狀態(tài)方程和三個運動方程構(gòu)成的七元非 線性方程組。要解這個方程組，計算量之大和運算過程之復(fù) 雜，可以說達(dá)到了“恐怖”的程度。即使是世界上最先進(jìn)的 巨型計算機，面對這種計算也會“發(fā)怵” 。因此，在“解方程”的過程中，科學(xué)家不得不簡化方 程組 否則就無法計算?？墒菍ο嚓P(guān)參數(shù)進(jìn)行取舍的過 程，必然會影響天氣預(yù)報的準(zhǔn)確率。取舍過程越不恰當(dāng)，天 氣預(yù)報的準(zhǔn)確率就越低。扇動颶風(fēng)的蝴蝶翅膀一只南美洲亞馬孫河流域熱帶雨林中的蝴蝶，偶爾扇 動幾下翅膀，就可以引起兩星期以后美國得克薩斯州的一場 龍卷風(fēng)。這就是美國氣象學(xué)家愛德華 ?洛倫茲發(fā)現(xiàn)的“蝴蝶效 應(yīng)”

3、，也是人類最早發(fā)現(xiàn)的“混沌現(xiàn)象”之一。洛倫茲發(fā)現(xiàn)， 在某些情況下，誤差會以指數(shù)級增長，一個微小的誤差隨著 運動過程的不斷推移，會造成巨大的后果。這在大氣運動過 程中表現(xiàn)為，即使各種誤差和不確定因素的強度非常弱，也 有可能積累起來，經(jīng)過逐級放大，達(dá)到能左右大氣運動的強 度。在理想的大氣方程組之外，有無數(shù)只“蝴蝶”在扇動 著翅膀。如城市熱島效應(yīng)、工業(yè)排放所帶來的溫室效應(yīng)，以 及錯綜復(fù)雜的地形地貌因素，它們都會對天氣的變化產(chǎn)生影 響。植被、水體等因素也在時刻發(fā)生著微妙的變化，并可能 會影響天氣狀況。然而，所有這一切都無法在模擬運算中進(jìn) 行詳盡的描述。很顯然，當(dāng)人們想預(yù)測未來很多天以后的天氣時，相 隔

4、的時間越長，這些“翅膀”帶來的影響就越大，預(yù)報的準(zhǔn)確率也就越低觀測資料不完善要預(yù)測天氣，首先要觀測天氣。大家可能認(rèn)為，我們現(xiàn)在擁有氣象衛(wèi)星、天氣雷達(dá)、 自動氣象站等各種先進(jìn)的氣象觀測設(shè)備和氣象觀測手段，觀 測天氣應(yīng)該不成問題。然而，事實卻并非如此。第一，高精度的氣象觀測目前還無法覆蓋所有地區(qū)。 舉個例子，海洋、沙漠和高原地區(qū)的氣象觀測情況就不盡如 人意。第二，氣象觀測目前還無法做到“身臨其境”?？茖W(xué)家進(jìn)行氣象觀測時，都是從外部觀測的，即使是使用氣象衛(wèi)星， 也只能在距離目標(biāo)氣團(tuán)幾千米的地方進(jìn)行拍攝并傳回相關(guān) 資料，而且傳回的數(shù)據(jù)有時候也存在誤差。比如臺風(fēng)，科學(xué) 家目前主要還是通過外部觀測來分析它

5、的運行數(shù)據(jù)，很少能 做到深入其內(nèi)部來觀測。第三，大氣層是一個三維空間，而我們的自動氣象站 大多數(shù)都位于地球表面，很難測出大氣垂直方向的物理參量 數(shù)據(jù)。第四，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)處理理論和方法也存在缺陷。第五，觀測結(jié)果存在誤差。大氣之中仍有許多未解之謎大氣科學(xué)是一門非常年輕的學(xué)科，基于現(xiàn)代科學(xué)基礎(chǔ) 的天氣預(yù)報也只有 100 多年的歷史。因此，人們對天氣變化 規(guī)律的認(rèn)識，特別是對中期和長期氣象過程的認(rèn)識還很有 限。我們對天氣變化的物理過程尚不能詳盡了解，對天氣 狀況的預(yù)報自然就很難做到準(zhǔn)確無誤。未來我們需要開展更 多的科學(xué)研究，只有徹底了解大氣運動的發(fā)生和發(fā)展機制， 天氣預(yù)報的準(zhǔn)確率才能更上一個臺階。天氣“

6、疑難雜癥” 天氣預(yù)報中也有難以“診斷”的“疑難雜癥” 。 不同天氣現(xiàn)象的預(yù)報準(zhǔn)確率是不同的。比如，高溫、 寒潮這些空間范圍較大、時間尺度較長的天氣現(xiàn)象，預(yù)報準(zhǔn) 確率就比較高。然而，有些天氣現(xiàn)象發(fā)生得突然，而且具有 很強的“局地性”特征，這種天氣現(xiàn)象的預(yù)報就比較難，準(zhǔn) 確率也較低。 例如強對流天氣， 也就是短時間內(nèi)發(fā)生的冰雹、 強降水、強雷電、大風(fēng)、龍卷風(fēng)等天氣現(xiàn)象，它們的預(yù)報準(zhǔn) 確率就非常低。另外，春季和夏季是讓天氣預(yù)報員比較頭疼的季節(jié)。 春季，冷暖空氣交匯頻繁，天氣變化較難把握。春季也是對 流天氣開始發(fā)生的時段，因此天氣預(yù)報的準(zhǔn)確率較低。夏季，大氣中存在著巨大的不穩(wěn)定能量。很多時候， 明明上

7、午還是晴天，午后卻會迎來一場大雨。這是因為夏季 午后很容易出現(xiàn)熱對流天氣，大氣中積聚的能量就像一壺?zé)跔t子上的水，能量累積到一定程度后水就會沸騰。然而， 我們卻很難準(zhǔn)確預(yù)測出具體哪里會先“冒泡” ，所以夏季的 天氣預(yù)報中經(jīng)常會出現(xiàn)“晴到多云，午后局部有雷陣雨”的 說法。還有一點值得注意，氣象臺發(fā)布的日常預(yù)報是對“數(shù) 值預(yù)報”和預(yù)報員的“經(jīng)驗性預(yù)報”綜合考量后的結(jié)果，是 氣象專家多次商討后給出的結(jié)論。對短期和災(zāi)害性天氣的預(yù) 報，數(shù)值預(yù)報不見得比預(yù)報員的經(jīng)驗性預(yù)報更有優(yōu)勢。 然而， 對中長期（3天一7天）天氣現(xiàn)象的預(yù)報，尤其是對天氣形 勢的預(yù)報，數(shù)值預(yù)報的準(zhǔn)確率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于預(yù)報員的主觀判 斷。不過，當(dāng)時效擴(kuò)展到 15 天，甚至 30 天時，