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天氣預報為何越來越準了?院士帶你了解背后的故事

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熱度0票 瀏覽701次 時間:2019年3月25日 16:23
  大家都習慣了天氣預報帶來的便捷服務,但是否知道目前天氣預報的準確率多高?它的“前世今生”怎樣?未來的天氣預報會如何發展?中國科學院大氣物理研究所曾慶存院士給大家作出了解答。
  預報準確率可達80%
  曾慶存說,目前的3天預報,在全球范圍可達70%至80%的準確度,如果是一定區域,比如我國華南地區的3天預報,準確度能高于80%。同時,國際上天氣預報的有效性已從早期的1~3天提高到5~7天。
  “天氣預報達到‘十報九準’甚至‘十報十準’,目前不大可能。”曾慶存說,天氣有偶然性,它不在人工實驗室,也不被人為控制,總會有偏差。
  準確的預報,幫我國實現多個登陸臺風的零死亡。曾慶存說:“如今,我們已經能把臺風牢牢控制住了。”近年來,多個臺風的24小時預報登陸點和實際登陸點相差50公里,“臺風半徑是1000公里,看相對值的話,50公里已經是很小的誤差范圍了”。
  從“憑經驗”到“算數值”
  “古人看云識天:天上鉤鉤云,地上雨淋淋。這是過去的天氣預報——憑個人經驗。”曾慶存說。到了20世紀,人們已發明和應用了氣象儀器來測量大氣狀態,氣象學開始進入“科學時代”。特別是無線電的應用,使各地的氣象觀測數據能及時匯總到一個中心,繪成“天氣圖”,但天氣圖還是嚴重依賴預報員的主觀判斷。
  20世紀上半葉,科學界提出用描述大氣運動的原始方程組作定量天氣預報的構思,但方程組非常復雜,無法直接求解。
  1961年,曾慶存在深入分析天氣演變過程的理論基礎上,首創半隱式差分法,在國際上首次成功求解大氣斜壓原始方程組,畫出了世界上第一張用原始方程組的天氣預報圖。
  我國科學家創造的半隱式差分法和此后又創新的平方守恒法,至今仍在國際上廣泛應用。
  “簡言之,氣象監測已從單純的‘站點監測’變為包含氣象衛星遙感的全球監測,氣象預測已從經驗預報發展到數值天氣預報。”曾慶存說。
  未來能預測幾十年后氣候
  天氣能預報,氣候也能嗎?曾慶存回答:“能。”他舉了個例子:如果要預報幾天后的天氣,我們只需考慮大氣,但如果要預測幾年甚至幾十年后的氣候,我們還需要考慮海洋、陸地植被、太陽活動等。
  在數值天氣預報的基礎上,我國逐漸發展出短期氣候預測系統,并將最終建成研究和預估全球氣候和生態環境變化的“數值模擬裝置”。
  曾慶存說,預測未來一個月、一年,甚至幾十年的氣候,關系國民經濟建設方方面面,如夏季洪澇、冬季霧霾、農業規劃、能源布局等,在全球變暖的背景下,氣候預測愈顯重要。
  2009年,曾慶存與其他科學家就萌生了建立地球模擬器的想法。在數百位科學家的共同努力下,“地球系統數值模擬裝置”于2018年在北京市懷柔科學城破土動工,并將于2022年完工。該裝置將為國家防災減災、應對氣候變化、大氣環境治理等重大問題提供科學支撐。
  “解讀地球計劃邁出至關重要的一步,未來中國可以為地球做CT了。”曾慶存說。
  據新華社北京3月23日電
(編輯:張波)
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