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天气预报能100%准确吗

(来源:网站编辑 2024-08-17 09:00)
文章正文


       现状:我国晴雨预报准确率达到70%~80%
       我国的天气预报水平在过去30~40年中有了较大的提高,目前针对未来2~3天的晴雨预报准确率可以达到70%~80%。中央气象台播出的2005年和2006年24小时晴雨预报准确率分别达到了81%和 81.1%。2006年,我国24小时台风路径预报误差为125公里,48小时预报误差为205公里,72小时预报误差为296公里,基本达到世界先进水平。虽然如此,我国的天气预报水平还不能完全满足社会和经济发展的需要,与人们的期望相比还存在距离。

用国际上的通用标准衡量,我国对降水、台风、暴雨的预报水平与发达国家接近。其实,预报不确定是绝对的,对世界上任一国家都不例外。如果按照严格专业标准,2005年,我国对24小时暴雨预报准确率为12.6%,美国对24小时暴雨预报准确率也只有22%;我国24小时台风路径预报误差为120公里,而美国24小时台风路径预报误差为103公里。 

理解:社会公众对预报准确性的认识

老百姓理解的准确率同气象学严格的准确率有一定差别。例如,预报北京局部地区有雨,雨下在北京南部,南部地区的人大部分会认为准确,但北京北部、东部的老百姓就会认为预报不准。这既有预报本身难度与准确性的问题,也有准确率评价标准以及对气象预报空间、时间分辨率精度的需求问题。可以说,随着生活水平的提高,人们对预报服务的需求也在提高,对气象预报服务系统提出了更高的要求。正因为如此,气象部门已经并将继续不断地作出努力,像北京、上海、广州等城市一方面尽可能将气象观测、预报的空间密度细化、加密,北京奥运会期间,预报将直接针对比赛场馆、主要街道等更小的空间对象。另一方面,预报要素多样化、服务针对性更强,不再是早先的有无降雨、(最高、最低)温度的预报,而是具体到什么时间、什么地点下多大雨的精细化预报以及类似紫外线强度、污染潜势、雨伞指数、出行指数、晨练指数、啤酒指数等多达上百个具体的、更有针对性、更具个性化的指数预报。 
      

释疑:为什么难于做到绝对准确

俗话说,天有不测风云。天气预报不可能达到100%的准确。这是由于多方面因素造成的结果。

首先,大气系统为非线性系统,根据混沌理论,天气预报不可能100%准确。目前,科学家给混沌下的定义是:混沌是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动。一个确定性理论描述的系统,其行为却表现为不确定性,不可重复、不可预测,这就是混沌现象。进一步研究表明,混沌是非线性动力系统的固有特性,是非线性系统普遍存在的现象。大气系统为非线性系统,正是由于混沌现象的存在,天气预报不可能100%准确。

其次,地面气象观测台站很有限且分布不均,以致实况信息(大气的真实状况)不完备,中小尺度天气现象如雷暴、龙卷、冰雹等经常成为“漏网之鱼”,也是影响预报准确性的重要因素。虽 然目前有自动气象站、卫星、雷达等多种先进观测手段和设备,但由于这些手段和设备同样都有其局限性,人类还是很难获得大气的完整信息,特别是青藏高原、广大的海洋上空、经济欠发达地区等观测信息严重不足。由于信息的不完备,使得气象学家对大气规律的认识具有相对的局限性。

另外,在于数值预报的不确定性。数值天气预报是把大气的演变规律近似表示为一组数学方程式,根据从有限观测中得到的当前大气的初始状态,在已知或设定的强迫条件(包括边界条件)下,通过求解这一组方程的解,得到对未来的天气或气候状况的预报。由于方程组的复杂性和巨大的计算量,只能借助于高性能计算机用数值方法近似求解。由于数值模式本身的不确定性、大气运动的非线性特征、复杂的物理反馈过程、各圈层相互作用的复杂性、模式初始场的不确定性等多种不确定性使得作为天气预报基础与重要方法的数值天气预报本身就不可能绝对准确。

众所周知,影响天气的因素多种多样,如气候状况的差异,海陆分布不均,地理状况不同等都对天气变化造成影响。尤其是中国西部有青藏高原,使得气流的运动、辐射状况等发生很大的改变,大大增加了我国天气预报的难度和复杂性。

预报时效、空间尺度不同,准确性也不同。数值预报模式对不同尺度和不同预报时效的性能是不同的。如72小时以内的预报准确性明显高于72小时以后的预报。千公里及以上大尺度天气现象预报准确性大于百公里及以下中小尺度天气预报。

在全球气候变暖的大背景下,极端天气事件发生的概率和频率呈现增多的趋势。天气预报需要经验总结和积累,由于气候发生了变化,这就需要预报专家去进一步认识和了解新的天气特点和气候的变化规律,不断发现、总结、补充新的预报经验。可以说,全球气候变化增加了天气预报的难度。

大气千变万化,人类完全认识和掌握大气运动的规律还是一个艰巨且漫长的过程。当然,有一点是可以相信的,这就是:随着科学技术水平的不断发展和人类认识水平的不断提高,天气预报准确率是会不断提高的。

作者:乔 林 昭 阳  摘自《气象知识》2007年第3期

 


编辑:超级管理员

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