關(guān)于提高天氣預(yù)報準確率若干問題的思考及建議

1、    關(guān)于提高天氣預(yù)報準確率若干問題的思考及建議    龔月清 黃愛星摘 要：現(xiàn)代生活中，天氣預(yù)報是人們生活中不可缺少的一部分。天氣預(yù)報公共氣象服務(wù)以及氣象預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)作為一種公益性的社會基礎(chǔ)設(shè)施，對許多經(jīng)濟部門的發(fā)展和人民生活生產(chǎn)做出很大貢獻。它不僅為人們出行提供了行動指南，提高了人們的生活質(zhì)量；對農(nóng)業(yè)、水利、民航、運輸?shù)炔块T的工作起著關(guān)鍵性的指導(dǎo)作用；還對政府部門防災(zāi)減災(zāi)等決策活動提供重要基礎(chǔ)依據(jù)，使政府及人們能夠提前對可能出現(xiàn)的暴雨、大風(fēng)、臺風(fēng)等氣象災(zāi)害采取防范措施，最大限度地減少氣象災(zāi)害對人民生命財產(chǎn)造成的損失。但由于天氣預(yù)報的準確率受到氣象探

2、測手段、技術(shù)、初始值不確定等客觀因素的制約，加上對錯綜復(fù)雜天氣演變規(guī)律的認識還不夠透徹，不可能做到理想中的百分百精準預(yù)報。氣象科學(xué)的發(fā)展不是一蹴而就的，預(yù)報水平需要較長的發(fā)展階段逐步提高。在日常天氣預(yù)報服務(wù)工作中，如何進一步提高天氣預(yù)報準確率是目前氣象預(yù)報員共同的難題和目標。關(guān)鍵詞：天氣預(yù)報；預(yù)報預(yù)警；生活質(zhì)量；防災(zāi)減災(zāi)；準確率；背景天氣預(yù)報的主要內(nèi)容是一個地區(qū)或城市未來一段時期內(nèi)的陰晴雨雪、最高最低氣溫、風(fēng)向和風(fēng)力及特殊的氣象災(zāi)害性天氣。因此，準確預(yù)報臺風(fēng)、暴雨、雷電等自然災(zāi)害出現(xiàn)的時間、位置和強度，可以直接為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和群眾生活服務(wù)，對人們?nèi)粘３鲂屑皬氖律a(chǎn)活動具有重要的指導(dǎo)作用。但由于天

3、氣預(yù)報的準確率受到許多客觀因素的制約，加上對天氣過程演變規(guī)律的認識還不夠透徹，天氣預(yù)報不可能百分百準確。因此，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上不斷提高預(yù)報水平，是氣象工作者共同的目標。1.天氣預(yù)報工作的現(xiàn)狀氣象預(yù)報員通過收集到的大量的氣象探測數(shù)據(jù)，包括氣溫、雨量、風(fēng)向和風(fēng)等，應(yīng)用天氣學(xué)、動力氣象學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等原理和方法，以及micaps軟件等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，對某區(qū)域未來一定時段的天氣狀況作出預(yù)測，發(fā)布將要出現(xiàn)的天氣狀況，主要包括氣溫、陰天或晴天、降水的可能性、強度及落區(qū)、風(fēng)力的大小等。但大氣系統(tǒng)是一個非線性變化系統(tǒng)，收到許多客觀因素影響，導(dǎo)致天氣預(yù)報不可能達到100%準確，因此天氣預(yù)報準確率只能是一個相對概念，氣象預(yù)

4、報員能做的是利用現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)，結(jié)合工作經(jīng)驗，完善氣象系統(tǒng)軟件等，盡可能提高天氣預(yù)報準確率，減少氣象自然災(zāi)害造成的損失，為人們生活生產(chǎn)服務(wù)。1.影響天氣預(yù)報準確率的因素1.1 探測環(huán)境的影響氣象探測數(shù)據(jù)是天氣預(yù)報工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為確保獲得的氣象探測信息具有代表性、準確性、比較性，必須保護探測環(huán)境不受破壞。但隨著經(jīng)濟和城市化建設(shè)的快速發(fā)展，氣象站周圍不斷有樓房等高層建筑物建立，破壞了探測環(huán)境，導(dǎo)致了收集到的氣象數(shù)據(jù)有誤差，對探測數(shù)據(jù)的代表性產(chǎn)生了影響，天氣預(yù)報準確率也受到直接影響。1.2探測數(shù)據(jù)的影響一個城市的面積很大，如果只靠單一的氣象站采集數(shù)據(jù)進行預(yù)測是很不合理的。雖然近些年來，區(qū)域自動站加快

5、建設(shè)，但氣象觀測站點還不夠密集，觀測時次間隔也比較長，區(qū)域自動站的要素比較少，加上地球上三分之二的水域上基本沒有固定的氣象測站，對大氣運動無法做到準確監(jiān)測。此外，近些年，氣象衛(wèi)星、氣象雷達等現(xiàn)代氣象建設(shè)系統(tǒng)逐步完善，雖然用衛(wèi)星和遙感技術(shù)等手段探測大氣，對提供記錄稀少地區(qū)的資料有一定貢獻，但氣象探測的精度仍有待進一步提高。由于探測資料的缺少，對數(shù)值模式的初值有一定的影響，從而導(dǎo)致數(shù)值模式不夠準確。1.3氣象科學(xué)技術(shù)發(fā)展的制約氣象科學(xué)發(fā)展時間短，到目前為止僅100多年，現(xiàn)有的探測手段均存在一定的局限性，還無法對所有的大氣運動進行有效監(jiān)測，還有很多影響因素沒有研究透徹。最初的分析天氣圖和讀取數(shù)據(jù)等工

6、作是人工進行的，這些工作花費大量的時間，隨著電子計算機的發(fā)展，人們采用計算機進行客觀分析和自動處理資料的方法?，F(xiàn)有的天氣預(yù)報基礎(chǔ)是數(shù)值天氣預(yù)報，我國數(shù)值模式還處于起步階段，加上數(shù)值預(yù)報模式存在初值誤差（大氣探測不能代表每個格點的初值）、模式誤差（預(yù)報方程求得的只能是近似值）、模式分辨率不可能無限高等問題，所以天氣預(yù)報不能得出理想中百分百準確的結(jié)果。特別是強對流天氣的預(yù)警與預(yù)報因其具有很大局限性，很難提前12小時以上做出精準預(yù)報，需要通過短臨預(yù)警進行補充。2 如何提高天氣預(yù)報的準確率2.1保護探測環(huán)境不受破壞氣象探測環(huán)境保護的好壞直接影響到氣象探測基本數(shù)據(jù)的客觀性、天氣預(yù)報的準確性、關(guān)系到經(jīng)濟社

7、會發(fā)展和人民生活，也關(guān)系到我國氣象工作的聲譽和形象，因此，氣象探測環(huán)境保護工作尤其重要。根據(jù)中華人民共和國氣象法、氣象設(shè)施和氣象探測環(huán)境保護條例（國務(wù)院令第623號）等相關(guān)條例，地方各級氣象主管機構(gòu)在上級氣象主管機構(gòu)和本級人民政府的領(lǐng)導(dǎo)下，負責(zé)本行政區(qū)域內(nèi)氣象設(shè)施和氣象探測環(huán)境的保護工作。地方各級氣象主管機構(gòu)應(yīng)當按照國務(wù)院氣象主管機構(gòu)的規(guī)定，在氣象設(shè)施附近顯著位置設(shè)立保護標志，標明保護要求。對因國家重點工程建設(shè)或城市（鎮(zhèn)）總體規(guī)劃變化，確實無法避免影響氣象探測環(huán)境且無法采取補救措施的，為了保護氣象設(shè)施和氣象探測環(huán)境，確保氣象探測信息的代表性、準確性、連續(xù)性和可比較性，根據(jù)氣象臺站遷建行政許可管

8、理辦法（中國氣象局令第30號），應(yīng)將氣象臺站的觀測場所、探測設(shè)施及配套的附屬和基礎(chǔ)設(shè)施等進行遷建。2.2充分利用本地化特點等進行預(yù)報分析收集和梳理災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)發(fā)生的影響較大的天氣氣候事件，對其氣象資料進行統(tǒng)計分析，結(jié)合本地地形特點等情況，總結(jié)相似個例，并參考已有資料和文獻，構(gòu)建使用于本地的氣象預(yù)警監(jiān)測指標，通過得出的指標與實況對比探討其可行性，為本地氣象預(yù)報預(yù)警服務(wù)工作支持依據(jù)，提高預(yù)報準確性，為當?shù)卣龊孟鄳?yīng)的防范措施，力爭減小氣象災(zāi)害帶來的經(jīng)濟損失。2.3研究應(yīng)用計算機計算、micaps等先進科學(xué)技術(shù)數(shù)值天氣預(yù)報作為天氣預(yù)報的基礎(chǔ)，是制作日常預(yù)報的主要方法。數(shù)值天氣預(yù)報是指根據(jù)大氣實際情

9、況，在一定的初值和邊值條件下，通過大型計算機作數(shù)值計算，求解描寫天氣演變過程方程組，預(yù)測未來一定時段的大氣運動狀態(tài)和天氣現(xiàn)象的方法，因此，加強研究計算機發(fā)展等科學(xué)技術(shù)，可以為天氣預(yù)報的準確性提供良好的技術(shù)支持，進一步提高模式分辨率、解決預(yù)報精度不高的問題，從而促進天氣預(yù)報準確性。另外，針對大氣的非線性特征，合理充分利用micaps4.0新增的集合數(shù)值預(yù)報產(chǎn)品功能，即根據(jù)集合預(yù)報的初值集合進行積分，得到一組預(yù)報數(shù)值集合，再根據(jù)預(yù)報數(shù)值集合推論實際的大氣的概率密度函數(shù)以及所有可能的狀態(tài)，其集合平均結(jié)果亦更能接近大氣真實的情況。2.4. 完善氣象預(yù)報服務(wù)人員知識結(jié)構(gòu)天氣預(yù)報工作人員作為氣象工作的重要

10、組成部分，在天氣預(yù)報中發(fā)揮著重要作用。同時天氣監(jiān)測預(yù)警預(yù)報工作也越來越復(fù)雜，預(yù)報員需要掌握專業(yè)的數(shù)據(jù)分析能力， 同時也要掌握專業(yè)的氣象軟件如micaps 系統(tǒng)、雷達pup系統(tǒng)等軟件的更新運用能力，并根據(jù)自身預(yù)報工作經(jīng)驗等，做好天氣預(yù)報相關(guān)工作。因此，加強會商、定期邀請行業(yè)的專家定期授課或采用遠程教育培訓(xùn)等形式，培訓(xùn)相關(guān)人員的技術(shù)能力，讓其掌握先進的知識，提高預(yù)報員micaps等數(shù)值預(yù)報工具在天氣預(yù)報業(yè)務(wù)中的應(yīng)用能力，不斷提高預(yù)報員綜合素質(zhì)，能更好開展天氣預(yù)報等工作，在一定程度上提高天氣預(yù)報的準確性。結(jié)語綜上所述，提高天氣預(yù)報的準確性是一項長期的、系統(tǒng)的、復(fù)雜的工作，受到很多因素的影響。但是通過先進技術(shù)的應(yīng)用，加上氣象工作人員的努力，