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        氣象預(yù)報怎么來的?

        2016-03-18 09:45:06
        大眾科學(xué) 2016年3期
        關(guān)鍵詞:預(yù)報員氣象臺會商

        俗話說:“天有不測風(fēng)云?!痹缭谇亍h時期,中國便有天象歷法,唐代開始朝廷便設(shè)欽天監(jiān)等官職,專門預(yù)測天氣。古有諸葛亮夜觀星象借東風(fēng),更有“早霞不出門,晚霞行千里”“有雨天邊亮,無雨頂上光”等天氣預(yù)測諺語流傳至今。即便是咱們現(xiàn)代人熟知的天氣預(yù)報,也已經(jīng)誕生整整35年了。

        那么,天氣預(yù)報到底怎么來的?——用現(xiàn)在時髦的話來說,天氣預(yù)報可是經(jīng)過“云計算”得到的大數(shù)據(jù)產(chǎn)品!

        我們平常收到的天氣預(yù)報大致要經(jīng)過三個步驟才能完成。首先是氣象資料的收集,然后對氣象數(shù)據(jù)進行分析、計算,最后是得到預(yù)報結(jié)論后,再將其制作成短信、電視節(jié)目、報刊新聞、微博、微信等各種形式對外發(fā)布。

        監(jiān)測獲取海量數(shù)據(jù)

        在科學(xué)技術(shù)還不發(fā)達的日子里,云量、氣溫、風(fēng)速、濕度、雨量、氣壓等很多氣象要素需要人工觀測,8:00、14:00、20:00、2:00……無論是刮大風(fēng)還是下大雨,數(shù)據(jù)卻一個都不能落下,氣象監(jiān)測員們的辛苦可想而知。

        隨著科技進步,氣象監(jiān)測手段從人工逐漸轉(zhuǎn)向智能,有很多數(shù)據(jù)能通過計算機直接傳輸了。目前,全國有2000多個地面站、120多個高空探測站、6顆在軌衛(wèi)星、5萬多個自動監(jiān)測站、600多個農(nóng)業(yè)監(jiān)測站、300多個雷達站等,逐日逐小時甚至到逐分鐘對不同地點、不同高度各種氣象要素進行監(jiān)測。僅在貴州,每天也有85個氣象站、3000多個區(qū)域自動氣象站、7部新一代多普勒天氣雷達、2個探空雷達站對貴州境內(nèi)的各類氣象要素進行實時監(jiān)測。

        這些數(shù)據(jù)有多少呢?以貴州為例,全省3000多個區(qū)域自動氣象站,每隔一小時監(jiān)測實時氣溫,一天至少就有3000×24=72000個數(shù)據(jù)了,更別說除了氣溫,還要監(jiān)測風(fēng)、降水、濕度等要素了。同時,還有衛(wèi)星每天繞地球轉(zhuǎn)幾圈甚至十幾圈,雷達每隔幾分鐘就要上下左右掃一掃,數(shù)據(jù)更是不計其數(shù)。

        此外,預(yù)報貴州的天氣不僅需要貴州的監(jiān)測數(shù)據(jù),即便是預(yù)報一個縣的天氣,也需要對全省、全國,以及美國、歐洲、日本等的數(shù)據(jù)進行分析才行。氣象部門每天都在和大數(shù)據(jù)打交道,而監(jiān)測數(shù)據(jù)只是氣象數(shù)據(jù)中的一部分而已。這么多數(shù)據(jù)拿什么“裝”?這就要說到超級計算機——它最初的應(yīng)用之一,就是用來存儲這海量的氣象數(shù)據(jù)。

        分析計算,讓數(shù)據(jù)到模式中“轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)”

        有了數(shù)據(jù)作“原料”,接下來就要進行加工了!怎么加工呢?科技不夠發(fā)達時,氣象員要把氣溫、降水、風(fēng)速、氣壓等各種氣象要素填到地圖上,這個過程叫“填圖”,然后再繪制天氣圖進行天氣系統(tǒng)的分析。

        計算機發(fā)展起來后,天氣圖的繪制幾乎不需要手工了,但仍需要預(yù)報員進行訂正??墒牵辛颂鞖鈭D還不夠,預(yù)報員們還要分析各種衛(wèi)星云圖、雷達回波和天氣預(yù)報模式(各種復(fù)雜的物理數(shù)學(xué)運算公式)產(chǎn)品——他們把已有的資料放到模式里面“轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)”就能得到想要的結(jié)果,但這“轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)”是非常龐大的數(shù)據(jù)運算,需要超級計算機才能完成。

        有了各種模式預(yù)報產(chǎn)品,預(yù)報員們就要結(jié)合之前和現(xiàn)在的天氣實況,運用自己的專業(yè)知識和經(jīng)驗來分析未來天氣將怎么變化。比如今天貴陽是20℃,那么有一股冷空氣馬上要來了,到底什么時候來?要降多少度?會不會下雨?會不會刮大風(fēng)?這些都需要仔細分析。從中央氣象臺到各個省(區(qū))、市氣象臺以及縣級氣象臺的預(yù)報員們,每天都得重復(fù)這些分析和計算工作。

        會商并制作預(yù)報結(jié)論

        由于每個預(yù)報員的能力、水平和經(jīng)驗都不一樣,得到的天氣預(yù)報結(jié)論當(dāng)然也不一樣,那么怎樣才能統(tǒng)一預(yù)報結(jié)論呢?這就需要會商了。

        氣象部門從中央到地方,都有非常完備的視頻會商系統(tǒng)。很多時候,大家的預(yù)報結(jié)論不統(tǒng)一,比如福建氣象臺認為臺風(fēng)要下午兩點才登陸,可中央氣象臺認為中午十二點就要來啦,一時半會兒誰也說服不了誰,那就等會商結(jié)束之后,倆人單獨“私聊”吧。聽完中央氣象臺的意見,每天上午10:30,貴州省的會商就開始了,每個市州縣都得參會,來具體聊一聊各自的預(yù)報結(jié)論是怎樣的。最后,一般在每天的中午12點前后,最終的預(yù)報結(jié)論就出來啦!

        如果把氣象臺的預(yù)報結(jié)論直接拿給你,你也不一定能看懂,因為太專業(yè)了。而氣象部門有專門為社會公眾服務(wù)的機構(gòu),他們會把氣象臺的預(yù)報結(jié)論加工成各種形式傳遞給大家,如每天在電視上播出的《天氣預(yù)報》節(jié)目都是當(dāng)?shù)貧庀蟛块T自己錄制的。

        但生活中大家常常會遇到天氣預(yù)報不準(zhǔn)的時候,而且認為報得準(zhǔn)是常態(tài),容易對報不準(zhǔn)耿耿于懷。其實,凡是預(yù)測性的事物,哪有百分百準(zhǔn)確的呢?而且氣象科學(xué)目前仍處于年輕、發(fā)展階段,人類還沒法完全認識和掌握天氣變化的客觀規(guī)律。

        此外,氣象部門也一直在努力,如“十二五”期間,貴州的晴雨預(yù)報準(zhǔn)確率有了很大提高,對暴雨等災(zāi)害性天氣過程的預(yù)報準(zhǔn)確率保持在80%以上,要知道美國對龍卷風(fēng)的預(yù)報準(zhǔn)確率還不到10%。但是,美國政府和人民的災(zāi)害意識很強,他們就算知道可能報不準(zhǔn),也會認真組織撤離。

        試想,如果從現(xiàn)在開始,大家對天氣預(yù)報多一些理解和支持,更加重視每一條預(yù)警信息,那災(zāi)害損失是不是會減少一些呢?(編輯/和恩馨)

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