本
文
摘
要
(气象预报相关从业人员,回答仅为本人业余闲聊,非严肃学术讨论)
我觉得这是一个很宽泛的问题,要回答这个问题,首先要厘清一些基本概念,下面我从以下几个方面回答这个问题:
天气预报到底预报哪些内容?什么算是“准”,什么算是“不准”,现在的天气预报真的经常不准吗?制作一份天气预报的大致流程是什么?报准天气到底难点在哪里?天气预报到底预报哪些内容
我们首先看某天某市气象台发布的一份面向公众的天气预报
今天夜里到前半夜阴有时有小雨,后半夜阴转多云;明天多云到晴;后天晴到多云。今天夜里到明天偏北风3-4级。明天白天最高气温16度,明天早晨最低气温8度,明天平均相对湿度70%。我来提炼一下这份天气预报,主要包括以下内容:
天气现象(如,阴有时有小雨,等)风向和风速(如,偏北风3-4级)气温(如,最高气温16度,最低气温8度)相对湿度(如,平均相对湿度70%)以上基本上是公众接触天气预报的时候能接收到的,或者说公众最关心的天气要素。
什么算是“准”,什么算是“不准”,现在的天气预报真的经常不准吗?
公众说天气预报准和不准,基本上就是对以上几个气象要素作评判,下面逐样说明:
天气现象这可能是大部分人对天气预报埋怨最多的一项。“明明预报今天天晴,结果却突然倾盆大雨”、“看天气预报说今天有大雨,现在却一滴雨都没下”……这些可能大家都有切身体会。但是目前对于未来三天天气现象的预报,大部分准确率都挺高的,剩下的一小部分没报准却被大家记住,忘记了大多数时候天气预报都是报准的。
风向风速公众平时对这项预报可能关注不多,只是会在风较大的时候会关注后续的变化,如强冷空气过程,台风登陆的时候。就目前公众的需求来看,天气预报对风向风速的预报可以说是准确的。
气温公众对气温的关注主要是两个极端,冷空气影响的时候关注最低气温,决定要添加多少衣服;盛夏时候关注最高气温,看到底炎热的夏天什么时候能过去。而且我相信很少有人会经常记录自家温度计一天的最高最低温度计,来跟天气预报作对比,判断是否报得准确。所以目前天气预报对气温的预报精度是符合公众需求的。
相对湿度相对湿度公众关注也比较少,可能只会在南方的回南天,黄梅天,秋冬季天干物燥的时候会稍微关注一下,因此天气预报也是基本能满足公众对相对湿度预报的需求的。
所以我们可以看出,公众对天气预报报得不准的抱怨,主要是在于对天气现象报得不准。
制作一份天气预报的大致流程是什么?
现代天气预报主要依赖于数值预报。数值预报主要根据一系列的大气方程组来描述大气的运动,通过输入初始场的资料,也就是目前从地面到高空各层大气的风、气温、湿度、大气压等资料,用求解方程组的方法,得出未来某一时次各层大气的运动状态(也就是风、温、湿、压等的具体数值)。目前国内的气象部门每天都能接收到我国以及欧美,日本等地区的数值预报产品,预报员会综合各个产品资料,结合自身的经验,最终得出一份天气预报。
报准天气到底难点在哪里?
我觉得主要有以下几点
计算机运算能力的局限其实一个大型的数值预报模式对计算机运算能力的要求是相当高的,如果计算机运行时间过长,这样数值预报产品就失去了时效性,变得没有任何意义。比如说,我输入目前时刻(T时刻)的初始场资料,想计算出T+6小时的大气状态,但是如果计算机要运行8个小时才能得出结果,那这样的计算就变得毫无意义,“预报”二字便无从谈起。
因此为了解决这个问题,在各家的数值预报模式中都有很多的“参数化”,也就是把次要的大气运动省略掉,把复杂的大气运动方程简化,以便能更快地输出预报产品。但同时这也带来一个问题,就是预报模式并不能全面准确刻画大气运动,这肯定就会带来预报的误差。
天气系统的尺度问题天气预报中的天气现象,风向风速,气温,相对湿度的变化,其实都是由大大小小的天气系统的变化所引起的。有些天气系统的尺度较大,范围可达几千公里以上,我们简称它为大尺度天气系统,如强冷锋;有些天气系统的尺度则比较小,范围只有几百公里甚至只有几公里,我们简称它为中小尺度天气系统,如夏季的雷暴单体,龙卷风等。
为什么要说这些?因为目前各大的数值模式中,对大尺度天气系统的预报准确率都较高,对中小尺度的天气系统预报准确率较低(时间精度和空间精度都较低),对一些范围较小的系统甚至报不出来(也就是预报产品中没有体现小系统的特征)。在春、秋和冬天,我国的天气多受大尺度天气系统的影响,因此在这些时候天气预报基本都能报准;而在夏天,经常会受中小尺度系统影响,所以在夏天公众就会经常觉得天气预报不准。
“面预报”与“点预报”之间的矛盾“面预报”与“点预报”是我自己的一种说法。“面预报”是指对一片区域的天气做预报,比如说全市范围,或者全区范围,等;“点预报”是指对某一特定地点的天气做预报,比如说某一体育场,某一广场,等。公众经常接触到的天气预报基本上都是“面预报”,如市气象台发布的就是全市范围的天气预报,但是某一个人在某一时间某一地点感受到的天气,却是“点预报”的范畴,这两者之间是有错位的,这也是公众会觉得天气预报老是不准的原因之一。
正如之前讨论的天气系统尺度的问题,在大系统影响下的天气,“面预报”与“点预报”的天气经常是一致的,这时候公众就会认为天气预报是准确的;但由中小系统影响所造成的天气,由于它范围较小,往往会造成“西边暴雨东边晴”的状况,这样“面预报”与“点预报”就是不一致的,这时候公众就会认为天气预报报不准。所以在夏天,我们经常会看到天气预报中会出现“局地有雷雨”,这也是因为气象台对中小尺度的雷雨系统的出现地点没有太大的把握,所以只能将雷雨落在了“局地”,也是不得已而为之。