日常氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率
　　天有不測(cè)風(fēng)云。進(jìn)入夏季，隨著高溫、雷雨、臺(tái)風(fēng)等快速變化天氣增多，人們對(duì)于天氣預(yù)報(bào)的需求也在增強(qiáng)。不過(guò)人們大都也遭遇過(guò)預(yù)報(bào)不準(zhǔn)的情況，比如預(yù)報(bào)多云，卻下了暴雨，被淋成落湯雞，一些網(wǎng)民調(diào)侃“再也不相信天氣預(yù)報(bào)了”。
　　其實(shí)，天氣預(yù)報(bào)不準(zhǔn)已是老生常談。2005年，北京預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)“麥莎”襲來(lái)，很少遭遇臺(tái)風(fēng)的北京全城戒備，結(jié)果老天開(kāi)了一個(gè)玩笑，麥莎拐彎而去，北京只下了幾滴毛毛雨，“臺(tái)風(fēng)沒(méi)有進(jìn)京證，進(jìn)不了北京”的段子不脛而走。2012年“7?21”水災(zāi)之后，北京接連發(fā)布暴雨橙色預(yù)警，結(jié)果同樣是虛驚一場(chǎng)。這樣“空?qǐng)?bào)”的結(jié)果人們zui多調(diào)侃幾句，而一旦漏報(bào)天氣，就會(huì)造成生命財(cái)產(chǎn)損失，危害巨大。
　　然而，與人們的直觀感受不同，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2012年，我國(guó)天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率高達(dá)86.5%，在許多行業(yè)的應(yīng)用方面超越歐美發(fā)達(dá)國(guó)家。那么，天氣預(yù)報(bào)是怎么作出來(lái)的？我們?cè)鯓涌创鞖忸A(yù)報(bào)的準(zhǔn)與不準(zhǔn)？未來(lái)天氣預(yù)報(bào)會(huì)向什么方向發(fā)展？
　　天氣預(yù)報(bào) 究竟如何作出
　　天氣預(yù)報(bào)zui主要的方法是數(shù)值天氣預(yù)報(bào)，即以氣象觀測(cè)資料為初值條件，通過(guò)大型計(jì)算機(jī)作數(shù)值計(jì)算，預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間的天氣
　　網(wǎng)上有這樣一個(gè)段子：天氣預(yù)報(bào)降水概率70%，這個(gè)結(jié)論是怎么得出來(lái)的？氣象臺(tái)有10個(gè)預(yù)報(bào)員，領(lǐng)導(dǎo)問(wèn)明天下不下雨，結(jié)果7個(gè)舉手下雨，3個(gè)認(rèn)為不下雨，降水概率70%。
　　這當(dāng)然是網(wǎng)民的調(diào)侃。那么真正的天氣預(yù)報(bào)是怎么作出來(lái)的呢？
　　中國(guó)工程院院士李澤椿介紹說(shuō)，現(xiàn)在天氣預(yù)報(bào)zui主要的方法就是數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。數(shù)值天氣預(yù)報(bào)以氣象觀測(cè)資料為初值條件，通過(guò)大型計(jì)算機(jī)作數(shù)值計(jì)算，再用流體力學(xué)和熱力學(xué)的方程組進(jìn)行求解，進(jìn)而預(yù)測(cè)未來(lái)一定時(shí)段的大氣運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和天氣現(xiàn)象的方法。
　　目前，*已有30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)把數(shù)值天氣預(yù)報(bào)作為制作日常天氣預(yù)報(bào)的主要方法，我國(guó)于1959年開(kāi)始在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。運(yùn)用數(shù)值預(yù)報(bào)，2012年，我們國(guó)家天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率達(dá)86.5%，可以對(duì)未來(lái)6至7天的天氣作出預(yù)報(bào)。
　　既然如此，為什么還有13.5%的不準(zhǔn)確？其實(shí)道理很簡(jiǎn)單，天氣預(yù)報(bào)是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，失之毫厘，謬之千里。計(jì)算方案里面有很多數(shù)據(jù)是變化和不夠的，我們對(duì)大氣物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)也有一個(gè)逐步深化的過(guò)程。
　　北京大學(xué)物理學(xué)院大氣科學(xué)系教授張慶紅解釋說(shuō)，負(fù)責(zé)初始數(shù)據(jù)的觀測(cè)站未能達(dá)到理想所需，這給天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性打了折扣。理想情況下，不同地理位置、不同高度層面需要數(shù)量級(jí)達(dá)到106至107的觀測(cè)站。而現(xiàn)實(shí)中，這個(gè)數(shù)值僅為103至105。而且，觀測(cè)站分布極不均勻，如我國(guó)的青藏高原氣象觀測(cè)站就很少。同時(shí)，這并不是一個(gè)國(guó)家的事情，因?yàn)榇髿馐橇鲃?dòng)的，即使國(guó)內(nèi)的觀測(cè)點(diǎn)很密，周邊國(guó)家達(dá)不到要求，也會(huì)影響初始數(shù)據(jù)。
　　除了觀測(cè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)局限性，儀器觀測(cè)誤差與計(jì)算誤差也十分可觀。從加工程序來(lái)講，由于數(shù)值預(yù)報(bào)模型建立在流體力學(xué)方程組的求解之上，在求解方程組時(shí)用差分的計(jì)算方法，必然引起計(jì)算誤差。“我們只能努力通過(guò)對(duì)物理過(guò)程的認(rèn)識(shí)讓模式更接近真實(shí)大氣，但它不是真實(shí)大氣環(huán)境的還原，所以基于這個(gè)模式所計(jì)算出的大氣未來(lái)走勢(shì)也有一定的不確定性。”張慶紅說(shuō)。
　　不同地理環(huán)境也對(duì)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度影響深刻。平均水平相同的情況下，山區(qū)、湖泊、農(nóng)田、城市等的天氣狀況都會(huì)不同。如果把數(shù)值預(yù)報(bào)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)縮小一半，即對(duì)更小尺度進(jìn)行運(yùn)算，計(jì)算量大體會(huì)增加16倍，但在運(yùn)算中，一些類(lèi)似于地形等的信息依然難以充分表達(dá)，大氣運(yùn)動(dòng)的物理過(guò)程細(xì)節(jié)不能很好反映，必須依靠預(yù)報(bào)員通過(guò)他們的分析、驗(yàn)證與經(jīng)驗(yàn)再次訂正。“這個(gè)時(shí)候，氣象預(yù)報(bào)員不像‘科學(xué)家’反而更像個(gè)‘藝術(shù)家’。”張慶紅說(shuō)。
　　為什么會(huì)感覺(jué)預(yù)報(bào)不靠譜
　　人們感慨，沒(méi)活多少年，N年不遇的天氣卻趕上好多次了。事實(shí)上，科學(xué)家和公眾的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)有很大不同
　　生活中我們常常聽(tīng)到天氣預(yù)報(bào)說(shuō)，某地有50年不遇的暴雨，某地遭遇百年不遇的洪水。于是人們感慨，沒(méi)活多少年，N年不遇的天氣卻趕上好多次了。這樣的感慨多了，人們會(huì)越來(lái)越覺(jué)得天氣預(yù)報(bào)“不太靠譜”。
　　事實(shí)上，公眾和科學(xué)家對(duì)天氣預(yù)報(bào)認(rèn)識(shí)上的不對(duì)稱(chēng)，導(dǎo)致了很多誤解，這也是天氣預(yù)報(bào)有時(shí)候跟人們的直觀感受偏離的重要原因。
　　比如，科學(xué)上對(duì)“N年不遇”的天氣，有明確的定義，天氣條件符合了定義規(guī)定的條件，就是“N年不遇”，而不是人們理解的“N年才會(huì)遇上一次”。當(dāng)然，總體上天氣發(fā)生的概率在增加。中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究員段安民說(shuō)，有研究表明，在氣候變暖的背景之下，天氣氣候事件增加的概率會(huì)增大，陸面和海洋蒸發(fā)加強(qiáng)，這樣就加強(qiáng)了大氣水循環(huán)和能量循環(huán)，大量的水汽留在大氣里，所以就更容易發(fā)生跟降水有關(guān)的天氣和氣候事件。
　　比如，對(duì)于高溫預(yù)報(bào)，很多人相信有一個(gè)規(guī)定，38度以上算高溫，工廠要停工，學(xué)校要放假，因此，天氣預(yù)報(bào)很少報(bào)38度以上。中央氣象臺(tái)天氣預(yù)報(bào)主持人宋英杰明確否認(rèn)了有這一規(guī)定。他解釋說(shuō)，人們?cè)谥嘘P(guān)村大街上感覺(jué)溫度超過(guò)了40度，但天氣預(yù)報(bào)說(shuō)zui高只有37度，事實(shí)上預(yù)報(bào)的溫度是北京南郊觀測(cè)點(diǎn)草地上百葉箱里面通風(fēng)避風(fēng)環(huán)境下的溫度，所以跟人們的直觀感受會(huì)有不同。
　　比如，天氣預(yù)報(bào)常常使用“局部地區(qū)”的表述，有人調(diào)侃說(shuō)，“局部地區(qū)”的天氣實(shí)在是太惡劣了，天氣預(yù)報(bào)天天說(shuō)那里不是刮風(fēng)就是下雨，好在我們沒(méi)有生活在“局部地區(qū)”。隨著監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)水平的提高，天氣預(yù)報(bào)中這種模糊性的表述會(huì)不會(huì)減少一些？
　　李澤椿介紹說(shuō)，我國(guó)氣象部門(mén)一直在致力于天氣的精細(xì)化預(yù)報(bào)。比如遼寧做到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，后來(lái)又往細(xì)里做，但是預(yù)報(bào)越往細(xì)里做，越涉及到很多問(wèn)題，既有研究過(guò)程，也有組織過(guò)程，需要一步一步來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　宋英杰認(rèn)為，公眾要調(diào)整對(duì)天氣預(yù)報(bào)的心理預(yù)期值，因?yàn)槟呐掠^測(cè)的要素再多元，層次再豐富，網(wǎng)格再細(xì)密，都不可能窮盡這世界上的山山水水、所有的情景和細(xì)節(jié)，我們地形太復(fù)雜了，而天氣變化太“狡猾”了。他特別理解預(yù)報(bào)的時(shí)候會(huì)采用一些模糊語(yǔ)言，因?yàn)橛袝r(shí)候說(shuō)得特別細(xì)致，結(jié)果沒(méi)有吻合上，反倒令人產(chǎn)生怨言。
　　張慶紅說(shuō)，從科學(xué)角度看，天氣預(yù)報(bào)不可能*準(zhǔn)確，每一天的準(zhǔn)確程度都不一樣，依賴(lài)于那一天原材料的誤差?？傮w上看，大尺度天氣系統(tǒng)比小尺度天氣系統(tǒng)的預(yù)報(bào)更準(zhǔn)，冬天氣旋、雪和夏季臺(tái)風(fēng)來(lái)的時(shí)候，這些預(yù)報(bào)比較準(zhǔn)，而夏季雷暴預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率就沒(méi)有大系統(tǒng)準(zhǔn)。 
　　該如何利用好天氣預(yù)報(bào)
　　作天氣預(yù)報(bào)追求的是三個(gè)方面，一是準(zhǔn)確，二是及時(shí)，三是利用，我國(guó)的天氣預(yù)報(bào)在考慮各個(gè)行業(yè)的利用方面下了很多功夫
　　對(duì)老百姓來(lái)說(shuō)，了解了天氣預(yù)報(bào)的制作過(guò)程，就能更好地利用天氣預(yù)報(bào)。比如出行時(shí)盡量選擇天氣對(duì)所用的交通工具影響不大的時(shí)間，比如根據(jù)預(yù)報(bào)更好地安排工作。一般人們關(guān)注的是24小時(shí)預(yù)報(bào)，卻沒(méi)有養(yǎng)成看臨近預(yù)報(bào)的習(xí)慣，事實(shí)上氣象部門(mén)會(huì)不斷更新預(yù)報(bào)，越臨近的預(yù)報(bào)，準(zhǔn)確度也就越高。
　　李澤椿院士介紹，作天氣預(yù)報(bào)追求的是三個(gè)方面，一是準(zhǔn)確，二是及時(shí)，三是怎么用好它，我國(guó)的天氣預(yù)報(bào)在考慮各個(gè)行業(yè)的利用方面下了很多功夫。“比如，我們解決高速公路上的預(yù)報(bào)，解決農(nóng)業(yè)干旱中轉(zhuǎn)折性天氣的問(wèn)題，解決減災(zāi)救災(zāi)、重大活動(dòng)的專(zhuān)門(mén)預(yù)報(bào)問(wèn)題，這些方面國(guó)外。我們所有預(yù)報(bào)都是著眼于滿足群眾的需要，滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，這是zui重要的。”李澤椿說(shuō)。
　　對(duì)于今后天氣預(yù)報(bào)的發(fā)展方向，段安民認(rèn)為，天氣預(yù)報(bào)要向更短時(shí)間和更長(zhǎng)時(shí)間兩個(gè)方向發(fā)展。“一個(gè)是短時(shí)臨近的精細(xì)化預(yù)報(bào)，這是公眾都很關(guān)注的。什么時(shí)候、多長(zhǎng)時(shí)間、提前半個(gè)小時(shí)還是一個(gè)小時(shí)，降雨會(huì)落在哪里？另一個(gè)，公眾會(huì)關(guān)注更長(zhǎng)時(shí)間的天氣預(yù)報(bào)，像10天以上的長(zhǎng)期預(yù)報(bào)，比如說(shuō)這個(gè)月的月末天氣情況是什么樣。”
　　短時(shí)臨近天氣預(yù)報(bào)可以對(duì)不夠準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)進(jìn)行修正，氣象臺(tái)滾動(dòng)發(fā)布的預(yù)報(bào)對(duì)防災(zāi)減災(zāi)意義重大。政府部門(mén)及公眾應(yīng)該養(yǎng)成隨時(shí)關(guān)注天氣的習(xí)慣，把天氣帶來(lái)的損失降到zui低。
　　長(zhǎng)期的對(duì)氣候的預(yù)測(cè)也是未來(lái)發(fā)展的方向。“對(duì)于如何把未來(lái)10天、半個(gè)月的天氣預(yù)報(bào)出來(lái)，我們的空間還很大，”段安民表示，現(xiàn)在初步預(yù)報(bào)在15天之內(nèi)，超過(guò)15天就沒(méi)有預(yù)報(bào)基礎(chǔ)了，“在15天到1個(gè)月之間，這段時(shí)間的預(yù)報(bào)，既依賴(lài)于初值，又依賴(lài)于邊界值，但初值逐漸影響變小，邊界值比如陸地、海洋、冰雪等的影響逐漸顯現(xiàn)，這樣的預(yù)報(bào)是zui為困難的。”