1.天气预报为什么“报不准”

2.为什么天气预报会不准?

3.为什么天气预报不准?

天气预报为什么“报不准”

天气预报报的不准_天气预报报的不准什么意思

天气预报,云和气是按照一定的运动定律在运动着,只要我们掌握了它的运动规律,就可以对大气做预报,大气的运动的方程是一组高度非线性的方程,大气的运动方程解不出来,那我们就无法知道大气下一时刻会怎么运动。那该怎么办呢?

答案是近似。运用数学的方法将方程线性化,舍去影响比较小的项,保留影响大的项,这样方程组就可以解出来。但是一旦近似就会有误差,换句话说,从原理上天气预报是永远不会百分百准确的。而且现实中的大气运动过于复杂,科学家们在推导运动方程的时候也是用了各种近似的方法。这也是天气预报不准的原因之一。

天气预报不准的另一个原因,源于预报数据的集。

现在我们有了大气的运动方程,没有数据的话,还是不能用方程做预报。

既然要数据,那就得有观测站。中国的领土有960万平方公里,观测站算上最简陋的一共加起来也不会到五位数,那么这说明什么呢?这说明我们不可能知道每个地方每时每刻的气温,湿度,风向等数据的值,这说明一个观测站的数据要代表一片区域的情况,但是这片区域的天气情况会是一模一样的吗?答案显然是否定的,说不定东边下雨,西边是艳阳天。预报所用的数据不准的话,那么做出的天气预报的准确度可想而知。那如何解决这个问题呢?

那就是观测站的加密,但是这会消耗大量的人力物力,显然不是想建观测站就能建的。

现在预报方法主要是数值预报加上人为修正。数值预报是什么呢?简单的说就是把运动方程编程放到计算机里面,再把观测数据导入进去,用计算机运算未来时刻的天气情况。或许有的人会说这有什么,看起来挺简单的样子。但是数值预报的运算量实在太大,有多大呢?世界上最先进的计算机,就是新闻上会经常说的每秒多少千万亿次的那种计算机,除了在军事上运用,最需要的也就是气象局了。如果没有运算速度快的计算机,那后果很有可能就是你要算明天的天气情况,但是运算结果却要等到后天才能出来,那这样的数值预报还有什么意义呢。而且数值预报的结果也不是把每个地方都能算出来,它同样是用一个点来代表一片区域。而且由于一些原因,两个点之间的距离也不可能无限的减小。

为什么天气预报会不准?

1.蝴蝶效应 1960年,美国麻省理工学院教授洛伦兹研究“长期天气预报”问题时,在计算机上用一组简化模型模拟天气的演变。他原本的意图是利用计算机的高速运算来提高天气预报的准确性。但是,事与愿违,多次计算表明,初始条件的极微小差异,均会导致计算结果的很大不同。洛伦兹用一种形象的比喻来表达他的这个发现:一只小小的蝴蝶在巴西上空煽动翅膀,可能在一个月后的美国得克萨斯州会引起一场风暴——这就是混沌学中著名的“蝴蝶效应”,小朋友们大概都听说过吧,而根据这一理论,天气预报是不可能做到100%准确的。 2.数值天气预报 现在的大多数天气预报,可不再是“看云识天气”,而是有强大的计算机和很复杂的数学模型做后盾的。数值天气预报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,通过求解这一组方程式的解,得到对未来的天气或气候状况的预报。这可不是我们在数学课上学的方程哟,这方程的复杂程度,要用每秒运行数千亿次的超级计算机一刻不停地进行运算,才能求出近似解——你注意到了吗,“近似”这个词出现了两次,也就是说,无论是方程式,还是最终的解,都并不完美,所以有时在最终结果上有一些误差,也是难免的啦! 3.小范围突发极端天气 小朋友们有没有发现,我们现在的天气预报,对于像台风来袭、冷空气南下这样大范围天气影响的预报还是很准的,这可都是天上的气象卫星的功劳,气象卫星每天发回的卫星云图,帮助我们预测大范围天气的走势,但是气象卫星的观察范围至少也有一个省那么大,并且担负着观测全国天气的任务,不可能一直盯着一个城市看,于是那些在小范围内发生的突发极端天气,比如雷阵雨、雷暴、冰雹、龙卷风,卫星可就无能为力啦——这也是这些小范围突发极端天气难以预报的重要原因。

为什么天气预报不准?

其实,天气预报面对的,是一个充斥着“蝴蝶效应”的“混沌”天气系统。也就是说,在复杂的大气运动中,任何一点点微小的扰动,都可能引起翻天覆地的气象变化,而误差不可能完全避免,所以要对天气进行百分之百的精确预测,几乎是不可能的。

因此,天气预报所做出的各种预测,只能是一种“概率”。比如说,在某一种温度、气压、湿度的情况下,历史上有20%的时候下了雨,气象台就会认为降雨的概率是2%,下雨的可能性不大,再结合其他一些数据,在天气预报播出时,为了人们理解方便,可能就会说成是多云,但最终是否会下雨,只能看老天的心情了。

那么究竟有哪些因素会影响到天气预报的准确性呢,根据气象专家的总结,一般有以下四点:

首先,人类对大气运动机理的认识还有限。阴晴冷暖、雨雪风霜,各种天气产生和变化,都是由大气不断运动造成的。由于大气运动的复杂性,科学家们还不能真实地描述大气运动的细微结构。

其次,气象观测网络还做不到“疏而不漏”。气象探测已发展成为覆盖地基、空基、天基的立体观测系统,地面观测站、高空观测站、自动气象站、雷达观测站、气象星组成了时刻监视大气运动和变化的观测网。

但这个网络对中小尺度的天气系统会有疏漏,就像大网捞小鱼,容易漏掉。而且观测资料可能会有误差,例如,风向、风速观测结果是用2分钟观测的平均值,可能就会有一定误差。

第三,数值天气预报模型不能完全模拟大气演变。天气的变化,是地球周围大气运动变化的结果,而大气运动变化,物理上要符合流体力学和热力学一些定律,这些定律可以用数学的语言,写成数学方程。

人们利用高性能计算机,把天气预报问题变成数学方程求解的问题。这样的方法叫数值天气预报,这是现代天气预报的核心。然而,目前任何一套模型都不能真实地模拟大气演变,只是近似,必然存在误差。

第四,预报员之间的经验及水平会有差异。数值模式计算出来的预报结果,不能直接作为预报结论,预报员还要进行解释应用,根据当地情况进行订正。例如,北京北有燕山、西有太行山,天气预报必须考虑地形影响。预报员的个人经验也在复杂天气的预报和综合决策中起着重要作用。