为什么天气预报可以提前知道好几天,甚至十几天的天气?
谢邀。
一、现在预报已经不是效率低的人工预报为主了。在现代的天气预报体系中,“数值天气预报”可谓重中之重。
所谓数值天气预报,就是用一组方程组描述天气运动过程,通过设定一定的初始值和边界值,经过大量运算,得出未来天气的演变结果,这就是未来的天气状况了。
所以,数值天气预报是精准的天气预报。只要能够得到准确的方程组,得到准确的解,理论上就可以准确得到未来天气变化的定量数值。这当然是非常科学和客观的,所以在现代天气预报体系中,数值天气预报是必不可少的。我们现在见到权威的气象部门也会发布未来几天,甚至十几天的预报,而且那些预报都是定量而不是定性的,不仅仅是模糊的预报描述,而是一个明确的数值(温度多少之类),这就是数值预报的功劳。
二、但是,数值预报也并非全能。我在之前回答的“为什么天气预报总是不准确”这个问题里,已经说得很详细。数值预报准确到什么程度,受几个因素制约:
1.首先,大气是一个混沌系统,大家都很熟知“蝴蝶效应”,就是说初始条件的一点微小变化,都可能导致结果截然不同,正所谓“失之毫厘谬以千里”。同时,数值预报方程组属于非线性方程,也就是不可能有确定的唯一解,只能得到各种简化情况的近似解。那么,在求解时如何进行因子取舍,如何选取初值等等,都会影响计算结果和真实情况的差距;
2.其次,理论上,已知条件越丰富,求得的近似解越接近于真实。我们的预报是根据实况去推演出来的。实况是我们的观测站点密度如果不够大,必然导致方程组靠插值得来的网格数据距离真实情况比较远,也必然会导致最后结果与真实情况的差距加大;
3.再者,这么庞大的方程组,运算能力如果跟不上,那也是没有意义的。好在现在我国有处于世界前列的巨型计算机,其中用于气象预报的“银河”计算机就是数值预报的主力。如果没有巨型计算机的帮忙,我们是不可能看到现在十几天的天气预报的。不过,由于人员和机制的限制,目前我们能看到的十几天的预报基本上没有经过人工订正,属于机器直接运算结果,准确度是否令人满意就不好说了。
三。气象部门现在具有各种时空尺度的气象预报产品。从常规天气预报的时间尺度来说,有短临预报(预报时效一般为几个小时到十几个小时)、短期预报(预报时效为3天)、中长期预报(预报时效为一周甚至更长)以及更长时间的以旬、月、季度、年度为时间跨度的气候趋势预测等等。
这其中,短临预报主要依靠雷达等观测手段捕捉那些时空尺度小的天气系统,最适合用于强对流天气的短时预警。
短期预报是最成熟的,也是我们最熟悉的日常预报内容,目前的做法就是数值预报与人工预报相结合,由经过专业训练的有经验的预报员对各种天气预报产品进行分析、讨论、订正,最后形成面向公众的权威性的预报结论。一般来说,这算是准确率最可信的一种天气预报。
而中长期预报因为有了数值预报的助力,现在也可以定量化了,大家能够在网上看到的十几天的预报就属于中长期的预报。但是前面也说了,毕竟时效太长,这样的预报结论,建议大家还是做个参考好了,最终还是要等时间临近时,看短期预报的结论。
至于各种跨季度跨年度的气候预测,属于气候学的领域,基本上是另外一套研究方法了,以统计学原理居多。大家都希望能够掌握天机,最好像神仙一样能预报未来一年两年甚至好几年的天气,也能够精确得出任何时刻任何地点的天气,只能说,一方面,全知型的掌握显然是不可能的,另一方面,通过不断提高通过观测手段、观测密度和计算能力,未来天气预报的准确率还是很有希望继续提高的。
以上是有接近20年气象部门工作经历的头条号“海阔天空诗酒花”的解答。“海阔天空诗酒花”,一个致力于展现大自然之美和一切趣味事物的头条号。欢迎关注!(在今日头条APP关注,能看到问答之外的全部文章和视频。)
标签: 未来十天全国天气预报