
“周末天气怎么样?去户外玩吧!”……生活中,很多时候我们总会习惯性地拿起手机查看天气预报后再做计划。大家有没有想过,天气预报的数据是怎么来的?为什么总感觉天气预报不准?还能更准确一点吗?带着这些问题,我们一起来看看天气预报背后的气象科学。
当打开天气预报APP时,仔细看就会发现,天气预报不仅是简单的晴雨图标,而是一整套精密的气象情报系统。如基础气象要素:温度、降水、湿度、风力风向等基础指标;环境监测指标:PM2.5指数、紫外线强度、花粉浓度等;天文地理信息:日出日落时刻、月出月落时刻、云量、星空可见度等。
天气 预报的这些数据是怎么来的?现代气象观测已形成“天地空”三位一体的立体监测网络。这里的“天”指天基观测。如今,台风、暴雨、强对流……每一次灾害性天气过程,都逃不出风云气象卫星的“火眼金睛”。到2035年,我国将建成第三代风云气象卫星综合观测体系,实现星地——星间协同智慧观测,全球观测数据获取和处理时效将缩短至1小时以内。“地”指地基观测,指地面气象站和海上气象观测船收集数据。“空”指空基观测。如能停留在空中多天的平飘气球、探空气球都是空基观测的重要工具。
收集了“天地空”这么多的数据,是不是气象预报就制作好了呢?不是的。当海量数据涌入气象数据中心,要进行数据同化,将收集到的国内外气象数据、图片统一为数值模式可以识别和使用的数据,这些数据经过超级计算机海量的运算会得出一系列结果。
是不是天气预报的最终数据就出来了?并没有。全国各地的气象预报员们还要进行天气预报商讨。由于影响天气的原因有很多,预报员需进行讨论,对未来天气的发展变化作出最终的结果。通过广播、电视、报纸、网站、天气APP等媒体发布,这才是大家熟悉的天气预报。
经过了复杂程序,天气预报为什么有时候还是不准?100%准确的天气预报在理论上几乎是不可能的。
气象雷达、卫星传输数据的频次是5—6分钟一次,一些中小尺度的天气系统(如:雷暴、龙卷、冰雹等)生成和消亡很快,这种突发的天气过程经常会成为“漏网之鱼”,难以被探测到。
由于人类活动的频繁,全球气候变暖,极地冰雪融化,极端天气成为“新常态”,这也加大了天气预报准确率的难度。虽然天气预报几乎不可能达到100%准确,但准确率还可以更高一点。目前,天气预报领域正在经历一场由计算科学进步和人工智能(AI)方法应用所引发的深刻变革。
(据科普中国)