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为什么天气能预报?

时间:2018-09-20 08:31供稿单位:织梦58打印字号:

天气预报是预测几天内的天气情况。传统天气预报建立在半经验、半理论的基础上,所以误差也比较大。现在,因为有卫星云图的帮助,3天之内的天气预报已经相当准确,许多人已经习惯了每天听天气预报,以便根据天气状况决定各种活动的安排。

为什么天气能预报?

天气与人们生活密切相关,积极了解天气已成为人们生活的一部分。常言道“天有不测风云”,刮风下雨很难预料的,那为什么天气还能预报呢?

事实上,天气变化是有规律的。天气预报就是利用气象资料,应用气象学的原理和方法,根据天气形势,对未来一定时期内的天气做出预测。

天气预报古来有之。古代劳动人民通过对天气的长期观察和经验积累,总结出许多有关天气的谚语。典型的“朝霞不出门,晚霞行千里”就是一种天气预报。不过,谚语都是建立在经验基础之上的,所以还是有局限性的,甚至有些是错误的。

现在的天气预报由气象台制作并向社会公布。目前,发布天气预报的途径主要有电视、互联网、报纸、手机短信、微信等。

预报天气的重要工具是天气图。天气图上有天气系统的运动规律,气象工作者据此对未来天气状况做出预测。除此之外,气象工作者还要研究卫星云图,并结合当地特点以及经验等来修正预测结果。

就时效的长短,天气预报通常分三种:短期天气预报3天内;中期天气预报9天;长期天气预报15天或以上。中央电视台每天播放的主要是短期天气预报。

天气预报

为什么长期天气预报准确率不高?

如果注意天气预报时效的话,我们会发现通常听到的大多是12小时预报和24小时预报。除此之外,还会听到48小时预报和72小时预报,但很少听到更长时效的天气预报。

其实,气象台也制作中期和长期天气预报。对于公众而言,短期天气预报已够用了,但更主要的原因是中期和长期天气预报的准确率要比短期天气预报差很多。国际上,10天以内的天气预报目前已具有一定程度的准确率,但两星期以上的预测,即长期天气预报,具有很大的不确定性。这是因为,混沌现象是天气系统中的普遍现象,它表现为确定性系统中的一种内在随机性。它的外在表现与纯粹的随机运动很相似,即不可预测。混沌系统对很小的初值变动或扰动具有很强的敏感性,无论多小的扰动,长时间以后都会使系统彻底偏离原来的演化方向。天气系统所具有的这种特征最早是由美国麻省理工学院气象学教授洛伦兹发现的。洛伦兹一直用计算机模拟天气过程,以此来进行天气数值预报试验。1961年的一天,为了省事,他把原来小数点后保留了6位的初始数据,仅用了3位数据来代替进行计算。当他喝了杯咖啡回来看结果时大吃了一惊,刚开始的计算结果与前一次计算结果相差不大,但越往后计算结果相差越大,以至到后来已相差十万八千里。检查了计算中的每个细节后发现,初始数据上的微小差异在计算中会不断累积,并以极快的速度增长,最后造成巨大的差异。

1963年,洛伦兹把这一结论表述为蝴蝶效应,即“南美洲亚马孙热带雨林中的一只蝴蝶偶尔扇动几下翅膀,很可能两周后在美国得克萨斯州引起一场龙卷风。”由此可知,对长期天气过程是难以做出准确预报的。

天气预报时的图形符号

人类不能完全操纵天气

也许你曾经做过这样的梦:人类可以操纵天气,天气操控师只需要根据各地的实际情况轻轻按一下按钮,就可以决定一个城市是晴还是雨。干旱了,就制造一场及时雨;雨水太多,就把乌云驱赶到别处。

这个场景确实有科幻作家设想过。按目前的技术条件,人类的确已能影响天气。但在人工影响天气的各项措施中,目前人类能做的并不是对天气系统的控制,而是对天气过程的因势利导。也就是说,人工影响天气必须具备一定的条件。例如,我们不能在晴空中造出雷雨云来;即使阴天,如果云很薄,我们也不能让它下雨。

过去,我们从事人工影响天气,主要以抗旱为主,现已逐渐拓展到森林灭火、净化空气等,上海还曾通过人工降水来缓解城市高温。现在,还有科学家在进行人工消雷和人工削弱台风的设想和试验。但是,它们的作用毕竟是有限的,影响的范围也是局部的。

人类恐怕永远不能随心所欲地操纵天气,所以,我们最好的策略是顺应自然、善待自然。

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