超级寒潮“兵临城下” 天气预报却出错了?

字体 2016-01-19 17:34:51
     来源: 中国天气网

南京-14℃ 广州暴雪?气象局电话被打爆了…
(截图来源:南方都市报)

中国天气网独家报道 广州有暴雪?!南京最低气温-14℃?!最近,这些听起来就吓死宝宝的预报让气象局的电话快被打爆了,也因此炸出了大批潜水网友。

有网友评论表示你咋不上天呢?“人干事”?这还真不是人干的,可不是骂人,因为报出这些奇怪预报不是人,而是计算机。

如果你有朋友在气象局工作,他会诚恳地告诉你,现在天气预报都是计算机通过复杂的数值模式预报出来的,其中未来三天的天气预报是最准的,超过三天准确率就会有所下降,一周之后的中长期预报准确度还会进一步降低。这是因为中长期预报都没有经过人工修订,而这回炸出大批潜水网友的预报正是它。

天气预报是怎么“算”出来的?

计算机是怎么算的?我们先引入个概念,叫数值预报。数值预报就是使用大气运动方程建立的数值模式,按时间顺序,计算不同高度全球各处气象要素的值。数值模式涉及到大量微分方程,计算量巨大。大到什么程度?

南京-14℃ 广州暴雪?气象局你咋不上天呢
Richardson的设想图(图片来源:中国科普博览)

一个世纪前的英国科学家Richardson是研究数值预报的先驱者,他曾设想过这样一个场景。由于那时还没计算机这种“黑科技”,Richardson只能设想在一个代表地球的球形屋子里,每个人负责计算一个地球格点上的大气,球心坐着一个人负责协调每个人的计算,即将这个人的计算结果调给另一个人,又把另一个人的结果调给其它人,就像如今的电脑CPU一样。设想之所以只是设想,就是因为Richardson找不到那么多数学物理都好的英国人。

所幸,人类点亮了计算机这个逆天技能。现在数值预报可以靠超级计算机完成了。所以,说到底,数值预报其实就是用计算机算出来的预报。

夸张地比喻一下,我们的世界有个像《终结者》电影里天网一样的东东,它负责收集全球各个地方的气象观测数据,然后数学好的各个国家把这些数据导入自己建立的预报模式里,超级计算机噼里啪啦一算,就吐出了个数值预报。

那预报员是不是就可以去喝茶看报打撸啊撸了?

当然不行,天气形势是时时刻刻在变化的,数值也是随时变化的,而计算机的运算又是个按图索骥的过程,在巨大的运算过程中,小数点后一个数字的变动可能都会让一场小雨变成大雪,而且距离时间越长,计算出来的结果就越容易出现极端情况;不过,预报员凭借着丰富的预报经验可以及时拉回计算机越跑越偏的缰绳,进行人工订正。所以,在天气预报界,目前计算机还不能完全取代人,数值预报后面还需要预报员给加工成天气预报。

为了让更多的人享受到“预见未来”的能力,中国天气网现在可以提供全国有2560个站点的15天预报,甚至还有相同数量的40天预报(是的,我们竟然还推出了40天这么长的预报),但面对如此庞大的数据量,订正时难免出现遗漏,这就是为什么天气预报会时不时给你“惊喜”or“惊吓”了。

那为啥还要给那么长时间的预报?

因为你需要。

很早很早以前的《诗经》中《邶风·北风》曾说道:“北风其凉,雨雪其雱。……北风其喈,雨雪其霏。……”意思是说寒冷北风吹到、风大,带来的雨雪也大,这可能是历史上对冷空气的最早描述了。但放到现在?你会说:我自己都看到雨雪了,还预报个毛线?!

现在,你已经不满足于只要手机轻轻划几下就随时可以知道明天会不会下雨,气温如何了,你还会想知道下周春运开始后你回家的路上会不会顺利,甚至还想知道春节期间你家的天气如何。有需求就有动力,天气预报也是如此。

还因为数值天气预报比纯人力预报更靠谱。

英国科学家Richardson球设想的人力之不可实现上文已经提过了。这里希望大家能用发展的观点看数值预报,要知道,就在上个世纪,还有科学家(对,还是Richardson)表示任何天气预报所需时间都比预报时段更长,从而会使得预报变的没有意义。可现在你看,随着气象观测、气象卫星等技术的发展,数值模式越来越靠谱,预报时效达到10天左右,月和季的数值气候预报也成为可能。

而未来,随着技术的发展,数值预报会越来越准,预报期限也会越来越长,这是整个世界的趋势,我们也正为此努力着。

总之,数值预报的背后是详尽的气象观测数据以及缜密庞大的计算模式,它的准确性比纯人工经验预报要高得多,而由它产生的中长期预报最大意义在于反映天气变化的趋势,供你参考,而且时间越近,准确度越高。

就像这几天,我们猜中了开头——这周的冷空气的确当得起“超级寒潮”之名,但我们并没猜中结尾——有些城市还是出现了吓死宝宝的极端预报。

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