1.什么是数值天气预报?

2.天气预报为什么不准

克旗天气预报_克旗天气预报今天有小雪

1853~1856年,为争夺巴尔干半岛,沙皇俄国同英法两国爆发了克里木战争,结果沙俄战败,正是这次战争,导致了天气预报的出现。 这是一场规模巨大的海战,1854年11月14日,当双方在欧洲的黑海展开激战时,风暴突然降临,最大风速超过每秒30米,海上掀起了万丈狂澜,使英法舰队险些全军覆没。事后,英法联军仍然心有余悸,法军作战部要求法国巴黎天文台台长勒佛里埃仔细研究这次风暴的来龙去脉。那时还没有电话,勒佛里埃只有写信给各国的天文、气象工作者,向他们收集1854年11月12~16日5天内当地的天气情报。他一共收到250封回信。勒佛里埃根据这些资料,经过认真分析、推理和判断,查明黑海风暴来自茫茫的大西洋,自西向东横扫欧洲,出事前两天,即11月12日和13日,欧洲西部的西班牙和法国已先后受到它的影响。勒佛里埃望着天空飘忽不定的云层,陷入了沉思:“这次风暴从表面上看来得突然,实际上它有一个发展移动的过程。电报已经发明了,如果当时欧洲大西洋沿岸一带设有气象站,及时把风暴的情况电告英法舰队,不就可避免惨重的损失吗?” 于是,1855年3月19日,勒佛里埃在法国科学院作报告说,如组织气象站网,用电报迅速把观测资料集中到一个地方,分析绘制成天气图,就有可能推断出未来风暴的运行路径。勒佛里埃的独特设想,在法国乃至世界各地引起了强烈反响。人们深刻认识到,准确预测天气,不仅有利于行军作战,而且对工农业生产和日常生活都有极大的好处。由于社会上各方面的需要,在勒佛里埃的积极推动下,1856年,法国成立了世界上第一个正规的天气预报服务系统。 天气预报的诞生历史说明,气象条件可以影响局部战争或战役的胜败,而由于战争的需要,又推动和发展了气象事业。 那么,什么叫天气预报呢?天气预报就是应用大气变化的规律,根据当前及近期的天气形势,对未来一定时期内的天气状况进行预测。它是根据对卫星云图和天气图的分析,结合有关气象资料、地形和季节特点、群众经验等综合研究后作出的。如我国中央气象台的卫星云图,就是我国制造的“风云一号”气象卫星摄取的。利用卫星云图照片进行分析,能提高天气预报的准确率。天气预报就时效的长短通常分为三种:短期天气预报(2~3天)、中期天气预报(4~9天),长期天气预报(10~15天以上)。中央电视台每天播放的主要是短期天气预报。 天气预报的主要内容是一个地区或城市未来一段时期内的阴晴雨雪、最高最低气温、风向和风力及特殊的灾害性天气。就我国而言,气象台准确预报寒潮、台风、暴雨等自然灾害出现的位置和强度,就可以直接为工农业生产和群众生活服务。随着生产力的发展和科学技术的进步,人类活动范围空前扩大,对大自然的影响也越来越大,因而天气预报就成为现代社会不可缺少的重要信息。 16世纪以前,人们只能根据肉眼观测到的天象物象来判断天气或气候的变化,随着科学观天测云经验的积累,一些有预示性的云天现象被编成谚语而流传,如“朝霞不出门,晚霞行千里”“东虹日头西虹雨”等,今天,这些谚语在我国农村仍然广为流传。 17世纪中叶,意大利人托里拆利发明了气压表,气象观测进入到应用仪器阶段,随着气象站的建立和气象理论的发展,出现了根据当地气象资料演变规律来预测未来天气的单站预报方法。 100多年前,随着电报和探空气球的出现,地面和高空的气象报告可以被较快地传递和集中,欧洲出现了天气图。 19世纪后半叶,英法等国一些科学家开始用分析天气图来制作天气预报。1857年荷兰人白贝罗发现了风压定律;1917年至1928年挪威人皮叶克尼斯父子和瑞典人贝吉龙等创立了气团、锋面的学说;1937年至1939年美籍瑞典人罗斯贝创立了大气长波理论,使天气图预报方法由浅入深日臻成熟。 现在,计算机及航天应用技术的日趋成熟使得天气预报科技水平达到更高层次。

参考资料:

://medianet.qianlong/7692/2006/04/21/2220@3132788.htm

什么是数值天气预报?

1854年11月14日,风暴突然袭击黑海,风速达每秒30米,海上掀起巨浪,英法联军舰队正在海上协助土耳其同俄国作战,几乎全军覆灭。后来,法国军队的作战部要求巴黎天文台台长勒佛里埃研究风暴的来龙去脉。他分别写信给各国的天文、气象工作者,要求他们提供这次风暴发生前后几天里的气象情报,收到了250封回信。根据这些报告分析,原来这次风暴来自大西洋,自西向东吹向黑海,出事前两天,西班牙和法国首先受到影响,如果那里设有气象台、站,而那时已有了电报,如果把风暴的消息早日电告英法舰队,就可以减少损失。

1855年,勒佛里埃在法国科学院作报告说,如果建立了气象站网,用电报集中到一个气象总台,分析绘制成天气图,就可能推断出风暴的行踪。当时,社会上需要有关气象消息,法国于1856年成立了世界上第一个正规的天气预报服务系统,这比用谚语作预报又大大前进了一步。

1856年,巴黎的气象局每天都印制出当天的天气图。1863年开始,在报刊上开始刊登天气预报。很快,在欧洲其他国家也开展了气象工作,从1914年开始,又将各国资料汇集在一起,绘制出全欧洲的统一的天气图。

到了20世纪40年代,无线电探空仪被发明和应用后,从此除了同时汇集的各地气象站、台的地面资料,又增加了高空气象资料。有了高空天气图,就出现了气压场为中心的长波理论和气压系统的发展理论,它可以作出未来3~5天天气状况的预报。

挪威气象学家维?比扬克尼斯首次尝试把天气预报问题变成数学问题,由于工作十分艰巨,没能实现。后来,英国数学家里查逊组织人力,花了九牛二虎之力才算出24小时的预报。由于计算过于简单,效果也不好。里查逊说,如果要同天气“比赛”,每天大约要几万人日夜不停地计算才行。从此,就再没有人去用数学来求解计算了。

电子计算机出现了,计算速度真神。几万人一天的工作量,用电子计算机来计算,只要几分钟就解决问题啦。从此,气象学家越来越完善了预报方程。在方程中,既考虑到大陆,也考虑到海洋;不仅考虑到平原、高山,还考虑到高空。20世纪50年代起,气象学家实现了一种新型的预报方法——数值天气预报。它完全由电子计算机计算作出预报。它既可以测算未来12小时、24小时、48小时的短期天气,也可以预报5天、10天、15天的中期天气。气象学家甚至利用新发现的大气中的一种特长的慢波,通过精密计算预报未来一个月、两个月、三个月甚至更长时间的天气。

天气预报为什么不准

挪威气象学家维·比扬克尼斯首次尝试把天气预报问题变成数学问题,由于工作十分艰巨,没能实现。后来,英国数学家里查逊组织人力,花了九牛二虎之力才算出24小时的预报。由于计算过于简单,效果也不好。里查逊说,如果要同天气“比赛”,每天大约要几万人日夜不停地计算才行。从此,就再没有人去用数学来求解计算了。

电子计算机出现了,计算速度真神。几万人一天的工作量,用电子计算机来计算,只要几分钟就解决问题啦。从此,气象学家越来越完善了预报方程。在方程中,既考虑到大陆,也考虑到海洋;不仅考虑到平原、高山,还考虑到高空。20世纪50年代起,气象学家实现了一种新型的预报方法——数值天气预报。它完全由电子计算机计算作出预报。它既可以测算未来12小时、24小时、48小时的短期天气,也可以预报5天、10天、15天的中期天气。气象学家甚至利用新发现的大气中的一种特长的慢波,通过精密计算预报未来一个月、两个月、三个月甚至更长时间的天气。

华沙大学的波兰科学家在进行国际气象规划的研究工作中,为近500年天气异常性规律的预测,研制了一种数学模拟器。根据气象学家近200年积累的大量气象学资料和所取得的研究成果,他们进行了大量的研究和运算,并揭示了有规律的温度变更和降水变更量,其中温度周期数为11年、22年、90年和220年;降水量变更周期为11年、22年、75年和230年。这些周期数与太阳运动情况密切相关。他们作出了未来500年的气候预报(只适应于东欧各国);最冷的冬天在2001年、2504年、2247年和2492年;特别温暖的冬天是2151年和2360年。最酷热的夏天在2027年、2138年、2218年、2398年和2478年;凉夏在19年、2078年、2168年、2257年、2347年和2435年。近100年内降雨量最多的年份是在1998年。

古时候,天气预报是一种神话,而在现代社会,天气预报是有局限的科学,是人类一种高级的智力游戏。天气预报是怎么做出来的;天气预报为什么有的时候不准,专家和主持人是以一种什么样的心态去看待和解决这些问题;宋英杰和杨丹以清新而知性的笔触展现了他们的天气预报情结,展现了他们鲜为人知的幕后故事。 确切地说,天气预报“有的时候”不准;公平地说,天气预报“有的时候”很准。 天气预报不准,需要找理由吗? 不需要;天气预报不准,能够找到理由吗?能。说明理由,并不是为了搪塞错误。 我也曾经被自己所发布的天气预报欺骗得淋漓尽致,暗自神伤,无处申诉。 在我们所征集的观众意见反馈中,观众对天气预报的不满意,绝大部分集中在“天气预报有时候不准确”上。可以理解,无论语言多优美,画面多精致,话题多有吸引力,主持人多有亲和力,错误的预报总是让人有一种吃了苍蝇的感觉。 我经常在马路上商场里听别人兴致勃勃地争论天气,看到不少老年人把记录天气预报当作一个业余爱好,在那一刻我的感动和惭愧在心里水融着。 在生活中,有一个流传很广的说法:很多人说话,天气预报倒是特别想说真话,可就是说不准。的确,因为天气预报的不准确,能够第二天毫无遮掩地暴露在光天化日之下,而每一个人都需要面对天气,于是拿天气预报开玩笑,大家特别容易找到共同语言。 有人已经把刘禹锡的“道是无晴却有晴”,用来讽刺天气预报的不准确。这是我所听到的最具书卷气的嘲笑了。 责怪天气预报的不准确,是个世界性的现象。我曾经在国外同行那里看到过面对公众嘲讽气象人员如何保持心理平衡的小册子。 应该说,天气预报还是越来越准确的,我们国家的天气预报准确性在发展中国家中处于领先地位,属发达国家的中等水平。现在对于常规天气要素的24小时定性预报准确率已经达到了80%,上世纪90年代比80年代的预报准确率又提高了4.3%,未来一周的预报也具有很好的参考价值。现代天气预报已经不再是仰望天空、应用谚语,或者靠24节气来推算、靠观察蚯蚓、青蛙的活动来判断的古老行当了 世界气象电视节的吉祥物就是青蛙,以纪念青蛙为天气预报曾经做出过历史性贡献 。 气象卫星出现以后,台风就再也没有逃脱人类的眼睛;天气雷达问世以后,几百公里范围内的突发性强降雨也已经不再是预报上的顽症了。对于那些长途跋涉的冷空气的行踪,人们可以看得清清楚楚、真真切切。 天气预报不是能掐会算的神仙,它应该走下神坛。是人类憧憬未来的好奇心,人类不甘于“天有不测风云”的精神气质造就了天气预报,预报准确了,不必大惊小怪;预报错误了,也不必耿耿于怀。关键是我们如何理性地看待天气预报,如何理性地分析。 那还是为天气预报的不准确寻找7个理由吧 理由一:她还很年轻 虽然古人观察现象、寻找规律,早已经有了很多预测天气的经验,但是现代科学基础上的天气预报只有100多年的历史,她是通过简单的定时观测得出气压场、高低压、冷暖锋,并进行简单的线性推算这样一个简陋的手工作坊里发展起来的,而以数值预报为代表的对天气变化的简化物理过程的求解和运算只有几十年的时间。对于很多天气现象的发生、演变的内在机理和规律,人们还并没有完全掌握。气象科学还是早晨七八点钟的太阳,是一个极其年轻的学科。年轻人总是要犯错误的。 理由二:有无数只蝴蝶的翅膀 美国麻省理工学院教授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”,也是最早发现的混沌现象之一。在我们的眼前,似乎有“无数只蝴蝶的翅膀”在煽动着。且不论城市热岛、工业排放所产生的温室效应,就是这个星球错综复杂的地形地貌就对天气的变化产生着决定性的影响,而且植被、水体等等都在发生着微妙的变化,而这一切在模拟运算中无法进行详尽的描述。 当然,我们并不会因为有“无数只蝴蝶的翅膀”就迁就天气预报的不准确,就如同学生不会因为自己考不了满分就慨叹考题太难。经常用“混沌”来进行自我安慰的人,还不具备预报天气的职业心理素养。 理由三:我们的眼睛有盲区 要预测天气,首先要观察天气,从理论上讲,要明察秋毫,任何一个细微之处都不能放过。而人类本身并不具有千里眼、顺风耳,我们的眼睛有盲区。 自从有了气象卫星,我们眼睛的盲区减少了,视野更加开阔了。台风无论多狡猾,都不会骗过卫星敏锐的目光,台风的螺旋云型、台风眼都一目了然,我们也才会胸有成竹地发布那些台风警报。但金无足赤,人无完人,气象卫星也一样。地球同步气象卫星目不转睛地注视着天气变化,但是它离地面的距离是36,000公里,比较遥远,分辨能力比较有限;极轨气象卫星的高度是800多公里,离地球近一些,但是它不可能目不转睛地观察特定区域,它的云图是拼接而成的,在观察一个特定区域时,相当于卫星有“眨眼睛”的毛病,而有一些天气就在“眨眼间”发生了。另外,如果有云层覆盖,我们就难以观察并测算植被、水体、沙尘的面积和强度等等,云层会掩盖很多秘密。 我们没有一双可以洞察一切的慧眼,在分析和预测的时候会产生误差,这是不可避免的事情。 理由四:东边日出西边雨 人们常用“东边日出西边雨”来形容天气的局部差异。在地形比较复杂的地区,或者强对流天气 如暴、冰雹等 比较流行的季节,在一个范围很小的区域中,天气也常常会迥然不同。 一座大山,迎风坡和背风坡,气温、降水量的差别非常大,因而植被的面貌也大相径庭。仅仅一山之隔,却展现着两种气候类型,古人说:始悟一岭隔,气候殊寒暄。 而我们国家幅员辽阔,既有中高纬度大陆性天气系统的影响,也有低纬度海洋性天气系统的影响,各种天气灾害琳琅满目,是天气灾害种类最繁多、表现最剧烈的国家之一。我们用一两分钟的时间概述全国天气,只能“从大局出发”,描述大范围的特点,肯定会删减很多局地特殊性的天气现象,会遗漏很多天气情节,它无法表述那么纷繁复杂的天气变化。 理由五:疑难病误诊 疾病的种类很多,而诊治各种疾病的难度各不相同。再妙手回春的医生也有误诊的时候,为天气把脉也常常碰到疑难杂症。 我清晰地记得一个例子:一个台风刚刚生成,就气势汹汹地向东南沿海奔袭而来,我们发布了警报。可是台风却很诡异地停止前进,在原地就地休整。但是正当人们稍稍松了一口气的时候,它又杀了一个回马枪,重新瞄准东南沿海,于是我们再次警觉地发布台风警报,然而当警报声响起的时候,台风却大摇大摆地朝向太平洋扬长而去。最终这个台风让人们虚惊一场。事后有几位同事总结说:这个台风好像是专门来戏弄我们的。 即使某种常规的天气过程,预报了不发生(行话叫:报空了),没预报发生(行话叫:报漏了)的情况也时常出现。长期以来,为了减少负面的社会影响,一些业内人士有一种“宁空勿漏”的心态。且不去议论业内的预报心态,我个人觉得,正是因为很多难度极大的预报,报错了 尤其是漏报 ,人们(包括领导)对于错误缺乏公允的评价,很多从事预报的同行经常有一种如履薄冰、如惊弓之鸟的感觉。我的一位领导有一句挂在嘴边的话:一万年之后,人们还会谈论天气预报准确性的问题。天气预报永远有不准确的时候。但愿他的这句话给一万年之后的观众也打个预防针。——天气预报的难题将长期存在。摸准老天爷的脾气的确是一件很艰难的事情。 理由六:你的感觉欺骗自己 2004年春天,有位实习生对我说:到了夏天,你们怎么办啊?这一句话让我摸不着头脑。他解释说:大家都说,高温季节明明是40多度,你们却总报36度、37度的样子,怕引起恐慌,所以不敢报也不愿报高温。 听了这样的分析,我真是觉得冤枉啊! 2003年的夏天,南方出现长时间、大面积的高温天气,缺水、缺电现象非常突出,大上海的夜间照明也取了限制措施。在福建、江西、浙江,很多地区的气温像进行体育竞赛一样,气温新高屡屡被刷新,各大“火炉”交相辉映。于是有很多观众反映天气预报故意压低气温结果,隐瞒不报,甚至将其上升到了“剥夺百姓知情权”的政治高度。 但实际上,对于2003年夏季的高温天气,气象部门恰恰做出了非常精彩、确凿的预报,仅中央气象台就破天荒地发布了31次高温预报和警报,而且对于气温的预报误差一般在一度左右甚至更低。可是,科学层面的精彩和公众层面的印象何以有如此强烈的反差呢? 我们追根溯源,气温与人们的身体感觉(体感温度)的差异是引起抱怨和质疑的首要原因。 我们所说的气温是指百叶箱里的温度,它是在草坪上,距离地面1.5米,通风,而且不受阳光的直射。但是我们的体感温度却受到很多因素的影响。同样的气温,阳光下和树荫下,感觉差别很大;有风和无风,差别很大;湿润和干燥,差别很大,感觉上的差别一般会在5度以上。而且在火辣辣的阳光烘烤下,地面温度,远远高于气温,当气温是35度的时候,表层土地的温度可能是50度,水泥或柏油马路的温度可能是70~80度,所以走在马路上的时候你感觉温度远远不止35度,于是对天气预报的怀疑产生了。 实际上在天气预报的历史上,从来没有过在盛夏季节主观故意压低气温预报结果的情况。如果真有那样的事,完全是伤害职业道德的卑劣行为,也是我们自己难以容忍的! 理由七:缺少对不准确的总结 我拜读过大量关于预报多么精彩、分析多么成功的文章和总结,但是极少看到对于预报失败个例的分析、点评,似乎一些人不愿意触及伤疤,没有诚恳地探讨失败的职业氛围。一旦预报出现重要错误,气氛会变得很凝重,不敢提及,生怕伤害了谁的感情。 北京电视台的天气预报在结尾处,有一屏是“某月某日天气预报满意率”,由观众为每天的天气预报结果打分。我每次都会认真地阅读这条信息,这是了解观众对于预报质量所持态度的重要渠道。满意率经常很高,百分之九十几甚至百分之百。但是也有满意率非常低的时候,比如预报了2004年6月14日和15日北京有“小雨”,但是老天爷就是不愿意配合,14日刮了一阵六级大风和一场扬沙天气,15日尽管天色阴沉、云层浓密,但偏偏不下雨,当天我路过一座游泳馆,那里的工作人员认出我来并开玩笑地说:“这两天天气预报这么不准,你还敢在大街上走 ”结果6月14日的天气预报满意率只有43%。当然,内行人都知道那几天预报的难度的确是非常大的。6月16日似乎老天爷终于被执著的预报感动了,下了一天的雨,但预报的最高气温是24度,而实际上下午的气温仅仅是17度,穿着单薄的人们被冻得哆哆嗦嗦,怨言丛生,但是6月15日对于16日预报的满意率是81.8%,看来虽然温度预报离谱,但是终究预报了降雨,大家还是很宽厚的。 一个职业人,总有“过五关斩六将”的机会,也总会有“走麦城”的机会,不可能永远“从胜利走向新的胜利”。天气预报正因为相对准确、存在局限,大大小小的错误是经常发生的,如果我们面对错误的心态能更好一些,我们的疏漏会少一些,大家的理解会多一些。我们的职业需要我们有足够的反思错误的勇气。 7个理由说完了,可能很多人不见得同意我的分析,不过,如果有一天,当天气预报精确得不再需要理由的时候,我们每个人的生活中肯定会有更多快乐的