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天气预报为何有时“报不准”
滨州日报/滨州网 通讯员 魏萱
气象离我们的生活很近，风霜雨雪，与每天的生活都息息相关。但了解气象的人却很少，天气预报是怎么来的，为什么有时报不准？中国气象局影视中心总工程师朱定真谈了个中原因。
朱定真介绍，人们平常所说的计算机天气预报指的是气象数值预报，是把现实中的物理现象描述成数学模型，通过计算机进行演算来预测这些物理现象将如何发展。可以说，气象科学就是探究如何用数学方程来描述物理现象的过程。
然而，天气模拟过程中涉及的变量非常多，需要集合大量的信息才能反映出天气的变化特征，这就需要巨大且没有上限的计算能力，无论计算能力提升到多高的水平，对气象来说都是不够用的。现在流行的“云计算”、“大数据”，在气象的研究和应用中都不是新鲜事。
好的天气预报除了最强的计算能力，还需要准确的观测信息，因为只有知道了今天的温度，才能根据模型算出明天的温度。如今，全球范围内建设了许许多多的观测站，数量还在不断增加，但依然无法满足气象研究和预报的需求。理想状态下，我们希望观测站均匀分布在地球表面，最好顺着经线和纬线的方向每隔一公里设立一个站点用来收集数据。姑且不论在大海中央建观测站的难度，即便是在陆地上这也是难以实现的。当然只有地球表面还远远不够，毕竟我们要模拟的大气层并不是只有一个平面，不同的高度也都需要设立观测站。所以我们需要遥感，需要卫星从天上进行观测。通过卫星遥感技术，我们能够将大气中不同层次的物质反应和运动规律反演出来。为什么现在我们能够很好地预报出台风，正是因为当台风在海上刚刚形成的时候就通过卫星看到它了，之后如何发展、如何运动也一目了然。
无论是超级计算机，还是遥感卫星，都是气象预报工作中必备的技术。它们帮助预报员算得更快、看得更远。但受限于人类目前对气象科学的认识水平，我们仍做不出完全准确的天气预报。
2017年，中国气象局已经被世界气象组织命名为世界气象中心。除了数值预报较世界一流水平还有差距以外，我们的观测网络已经不亚于世界强国。面对气象灾害时的一整套防灾减灾体系，中国已经达到国际一流水平。“以前我们说‘抗台风’、‘战台风’，现在我们说‘防台风’，就是因为现在台风来之前，能做到该撤退的撤退，科学应对。”朱定真说。如今，在同等灾害发生的情况下，人员伤亡程度和经济损失都在逐渐下降。中国幅员辽阔，遇到的气象灾害也更多，所以我们对灾害更了解，应对的经验更丰富。
气象学所涉及的知识面非常广，说它是“上知天文，下知地理”也不夸张。气象学研究的不单单是刮风下雨，而是从海洋到太空，涵盖了大气圈、水圈、岩石圈、生物圈、冰冻圈组成的“五大圈”。气象系统是一个开放的系统，会受到来自各个方面的影响，无论是太阳光的照射，还是海水的流动，都会影响到气象变化。亚马逊雨林的一只蝴蝶扇动翅膀，可能会引起德克萨斯州的一场龙卷风——洛伦兹的“蝴蝶效应”，描述的就是天气的敏感性。气象学研究中，我们需要用到物理学去解释大气和海洋的运动，需要用到化学来了解物质的变化，需要用到数学来统计和计算。
朱定真说，研究气象的人，需要学习数学系的数学、物理系的物理，在有了非常强的基础之后，才来学气象这个专业。除了基础科学，气象学还要用到最尖端科技，无论是最强的超级计算机，还是最新的探空卫星，都会在第一时间应用到气象学中。甚至有人说，气象学的发展代表了一个国家的国力。
气象离我们的生活很近，风霜雨雪，与每天的生活都息息相关。但了解气象的人却很少，天气预报是怎么来的，为什么有时报不准？中国气象局影视中心总工程师朱定真谈了个中原因。
朱定真介绍，人们平常所说的计算机天气预报指的是气象数值预报，是把现实中的物理现象描述成数学模型，通过计算机进行演算来预测这些物理现象将如何发展。可以说，气象科学就是探究如何用数学方程来描述物理现象的过程。
然而，天气模拟过程中涉及的变量非常多，需要集合大量的信息才能反映出天气的变化特征，这就需要巨大且没有上限的计算能力，无论计算能力提升到多高的水平，对气象来说都是不够用的。现在流行的“云计算”、“大数据”，在气象的研究和应用中都不是新鲜事。
好的天气预报除了最强的计算能力，还需要准确的观测信息，因为只有知道了今天的温度，才能根据模型算出明天的温度。如今，全球范围内建设了许许多多的观测站，数量还在不断增加，但依然无法满足气象研究和预报的需求。理想状态下，我们希望观测站均匀分布在地球表面，最好顺着经线和纬线的方向每隔一公里设立一个站点用来收集数据。姑且不论在大海中央建观测站的难度，即便是在陆地上这也是难以实现的。当然只有地球表面还远远不够，毕竟我们要模拟的大气层并不是只有一个平面，不同的高度也都需要设立观测站。所以我们需要遥感，需要卫星从天上进行观测。通过卫星遥感技术，我们能够将大气中不同层次的物质反应和运动规律反演出来。为什么现在我们能够很好地预报出台风，正是因为当台风在海上刚刚形成的时候就通过卫星看到它了，之后如何发展、如何运动也一目了然。
无论是超级计算机，还是遥感卫星，都是气象预报工作中必备的技术。它们帮助预报员算得更快、看得更远。但受限于人类目前对气象科学的认识水平，我们仍做不出完全准确的天气预报。
2017年，中国气象局已经被世界气象组织命名为世界气象中心。除了数值预报较世界一流水平还有差距以外，我们的观测网络已经不亚于世界强国。面对气象灾害时的一整套防灾减灾体系，中国已经达到国际一流水平。“以前我们说‘抗台风’、‘战台风’，现在我们说‘防台风’，就是因为现在台风来之前，能做到该撤退的撤退，科学应对。”朱定真说。如今，在同等灾害发生的情况下，人员伤亡程度和经济损失都在逐渐下降。中国幅员辽阔，遇到的气象灾害也更多，所以我们对灾害更了解，应对的经验更丰富。
气象学所涉及的知识面非常广，说它是“上知天文，下知地理”也不夸张。气象学研究的不单单是刮风下雨，而是从海洋到太空，涵盖了大气圈、水圈、岩石圈、生物圈、冰冻圈组成的“五大圈”。气象系统是一个开放的系统，会受到来自各个方面的影响，无论是太阳光的照射，还是海水的流动，都会影响到气象变化。亚马逊雨林的一只蝴蝶扇动翅膀，可能会引起德克萨斯州的一场龙卷风——洛伦兹的“蝴蝶效应”，描述的就是天气的敏感性。气象学研究中，我们需要用到物理学去解释大气和海洋的运动，需要用到化学来了解物质的变化，需要用到数学来统计和计算。
朱定真说，研究气象的人，需要学习数学系的数学、物理系的物理，在有了非常强的基础之后，才来学气象这个专业。除了基础科学，气象学还要用到最尖端科技，无论是最强的超级计算机，还是最新的探空卫星，都会在第一时间应用到气象学中。甚至有人说，气象学的发展代表了一个国家的国力。