气象预报为什么越来越精确_天气预报为什么准确
1.我们能更准确地预报天气吗?
天气预报做到精准预测是因为观测雷达的集覆盖做到的。
最近北京持续高温,女朋友突然说,“好希望天气预报能报不准!”?
“为啥啊?”我百思不得解。?
“报不准嘛,比如,突然来一场雷雨降降温,或者,预报37摄氏度其实30摄氏度也行!” ?
我的女朋友,果然脑回路与众不同呢。不过我还是对她说,“这基本不可能。现代天气预报可是很准的。”?
“虽然这么说,但在我的印象中,天气预报以前也报错过啊。”?
“确实有报不准的情况,但是概率很小,而且这种情况会越来越少,不信你看。”?
现代的天气预报是如何进行的??
要说现代天气预报有多准,可以先看看现代天气预报是怎么做的。?
“东风不与周郎便,铜雀春深锁二乔”。自古以来,小到黎民百姓的生产生活,大到国家民族间的兵戎相见,都免不了受到当时天气的影响和制约。古人对于天气的预测纯属来自千万年口耳相传的观测经验,偶然性相当大。近代以来,随着雷达技术,卫星技术以及计算机技术的进步,人类不光能从地面获知大气层的变化动态,更能从遥远的太空俯瞰广大的地表区域,实现对灾害性天气的预防和日常天气的预报。?
现代的天气预报系统,主要分为地上气象观测站,地面气象雷达系统,高层大气气象观测,气象卫星以及数据解析中心等几种分工不同,各有侧重的观测网络体系。?
地上气象站主要负责集各地的气压、气温、湿度、风向、风速、降水量、积雪深度、日照时间、云量以及空气质量等气象数据。这些数据一方面用于与其他途径集的大气活动信息进行汇总,以便进行实时天气预报,另一方面则形成数据库,作为长期研究气候变动的宝贵资料。?
地面气象雷达系统通过建立在各地的雷达设施向所在空域云层发射厘米级波长的电磁波,来观测数百公里范围内云层中的凝结核、冰晶以及雨滴或雪花的形成情况。雷达获得的数据再与地面观测站的实测结果进行汇总分析,从而实现对雨雪天气的预报。?
左:地上气象站, 右:地面气象雷达站?
高层大气气象观测主要通过释放无线电探空仪和布置风廓线雷达实现。前者可以认为是地面气象站的高空版,可以实现收集约三十千米高空处气象数据的功能。后者可以认为是地面雨雪气象雷达的孪生兄弟,主要测量高空中的风速和风向等信息。?
气象卫星位于这个由低到高层次分明的观测网络的最上方,主要负责监测大范围区域内的气象变化,特别是台风一类的灾害性气象。?
此外,云层在数天内的变化趋势,大范围的海水温度分布,森林火灾的预警和监测,对于气象卫星来说都不过是略施身手,农业害虫的迁徙,火山活动的监测,海水潮位的异常变化也都难逃气象卫星法眼。?
以超级计算机作为核心的信息处理中心堪称整个气象监控与预报网络的大脑。各级观测设施,装置中收集到的无数琐碎信息,经过超级计算机的运算,多重因素复合作用下的复杂动态过程亦可轻松模拟。小到当天某时某地的天气精准预报,大到全国范围内整个季节中降水量与往年平均值的相对大小,超级计算机可谓是无所不知。?
天气预报会“报不准”吗??
即使有了这么强大的预报系统,我们还是不得不承认,天气预报确实有时会“报不准”。为什么呢??
这个问题一般来说受到两个因素制约。?
首先,现代天气预报早已不是曾经的全市统一,一天播报一次,而是定位精准并且实时更新。正如上面所述,天气变化是一个多因素作用下的极端复杂体系,现今的技术很难实现数小时后的精确预报,但是大城市局地的短时预报精准度还是相当高的。很多人的习惯还停留在当年的头天晚上收听第二天的天气预报,最后发生偏差也是情理之中了。?
其次,夏天的锋面雨等短时强对流天气,由于其演化规律突然性大,即便是超级计算机也时常有心无力,无法精准预知。但是,做到在强对流天气发生一两个小时前实现应急预警,目前的技术还是把握颇大的。?
在气象预报方面,人类从无知懵懂到小有所成,技术进步的脚步仍然坚定向前,天气预报的精准度和有效预测时间还会逐渐增加。?
如何提高气象预报特别是降雨预报的精确性??
为了减少“报不准”的情况,提高预报精度,可以加强对各大气象预报系统的硬件建设投入,只有拥有了遍布城乡的观测和雷达系统,覆盖区域上空的气象卫星网络,才能实现气象预报数据的有效集,预报精度自然随之上升。比如,国土狭小人口密集,技术、资金实力雄厚的日本拥有密度远超一般国家的气象信息集系统,其气象预报的精准程度超过中国乃至其它发达国家也就不足为奇了。
看来,与其盼天气预报不准,可能还不如盼“雨神”来一下,突然来场雨的希望更大。?
我们能更准确地预报天气吗?
因为天气预报系统其实是非常复杂的,不是简简单单的观天象而预测,是通过地面观测站+气象卫星,还有逻辑系统来推算出来的,比如通过地面观测站和卫星看到这个地方的云彩、湿度等变化,在通过逻辑系统来推算会出现的情况如何,之后就出现了预报了~
一般来说天气预报的准确率是蛮高的,只是因为人不会核对正确的时候,总记住不对的时候,10次有8次对,2次错,也会让人觉得天气预报不准的。
说实话,基本市面上所有的天气软件,我都用过,其实殊途同归,都是从国家气象局拿来的数据,比起来就看谁家的信息更全面,更及时更新了,我现在用的是直接到App Store搜"天气预报",前五个有一个是Minesage的。广告比墨迹少,设置好城市,每天都会按时更新,并且如果所在城市有预警啊 ,或者天气突变都会第一时间通知。
而且界面简单很清闲,看起来比较舒服,
望纳,都是自己手打的,上班回复也不容易。
我不知道你是否注意到,近来气象预报仙乎大有改进。 过去,大暴风雨有的都预测不出来,一来就肆虐好几个州 郡;现在往往提前几天就发出预报,甚至每天的气象预报都 变得越来越准。?过去几十年内,没预报就下雨,你遇到 过几次?
从历史上来看,气象预报一向被看作是一种不准确的 艺术。在19世纪以前,尚不可能通过电报收集大片区域的 数据,气象预报根本还不算存在。直到20世纪50年代,天 气预报的基础还完全靠经验和历史资料。预报员将他在气 候图上看到的状况,与一本本气象序列记录里的图像资料 对照,然后找出相吻合的,再发出预报。
许多关于气候的民俗传说就是基于上述经验基础。我 以前在维吉尼亚州中部养蜂时,我自己的办法是:每年秋天 记录下蜜蜂把雄蜂赶出蜂巢的日期。雄蜂被逐出的时间越 早,这一年的冬天也就越寒冷!多么可笑,好像什么傻气的 办法都能拿来用作天气预报!
20世纪50年代,首次可以由电脑解出支配大气层各 种运动的复杂方程式。科学家没有指望天气总是和过去一 样,因而只重历史和经验,而是使用了物理和化学的各种定 律来预测天气将会发生什么变化。20世纪的下半叶,不断 见到电脑预测在规模上和精度上的改进。
但是,电脑预测有两个基本问题未完全解决:一是直到最近,才有足够的数据输入程序。温度和速度只有几个分 散得非常远的点上(例如飞机场)才有记录,只根据这点儿 数据是不足以让电脑作出准确预报的。今天至少在工业化 国家,因为有分布广泛的地面观测网络和卫星观测站,我们 才会获得更多较好的数据。
第二个问题比较重要,似乎与建立在大气层内的系统 有关。我指的是大气层中各种运动可能是具有混沌性质的 这一事实。一个最好的比喻就是有名的?蝴蝶效应? (butterfly effect),也就是说(至少在原理上),大气层的敏 感度非常高。比方说,一只蝴蝶在加尔各答扇动翅膀,就可 能产生一连串连锁运动,最终可能导致在里约热内卢 的一场风暴。
从实际的角度来看,大气层的混沌行为意味着难以进 行长期的天气预报。例如,如果我们以下午六点的模式为 基础,计算七天的天气预报,再以下午九点的模式为基础做 一次,则这两次预测出的气候模式就可能不一样,因为计算 的起点不同。这不是用一个更好的电脑就能解决的问题 ?这是建立在地球大气层内的问题。也正因为这样,所 以一直到1995年,美国国家气象局只肯做未来三天到五天 的详细预报。
然而,到了 1996年,气象局开始将这些预报增加到七 天,甚至还有可能再超越这个限度。很显然,这些新预报是 基于相应足够的新技术。科学家不再令一个超级精确的电 脑以最佳的数据运算,而是把同样的程式执行许多次,每次 改变起点时刻,或是在起始条件上做细微的变化。
例如,他 们不再从基于下午六点或下午九点的预测中做选择,而是 执行这两个预测。全部算起来,国家气象局的程序要求46台不同的电脑执行运算。如果全部的结果都是预测下雨 (举例来说),则就设必定会下雨。其想法是:大部分或全 部执行次数所显示出的性质,胜于单机运行的结果。这种 技术称作"集体求平均(ensemble eraging),它提出一种 很合理的办法,能从混沌系统中抽取有用的信息。
对于长期的气候预报也做过类似的努力?目前国家 气象局所做的最长预测是15个月。这里求平均不再是以 不同的起始点来执行多次同样的程式,而是经过三个非常 不同的程式,其中每一个都被要求来描述长期天气的某个 层面。下一次,如果三种方法都有同样的预测,则这预测就 被认定是来自大气的基本动力学,而不是纠缠在分析方法 的细节上。因此,以后几年内,我们应该可以看出国家气象局预报 天气是否比我的蜜蜂强。
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