今年3月23日是第56個世界氣象日，氣象日的主題是“直面更熱、更旱、更澇的未來”。隨著科技水平的提高，如今天氣和氣候數(shù)值預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度也越來越高，為科學(xué)決策提供了重要的氣象參考依據(jù)。天氣預(yù)報(bào)是怎么“算”出來的？

“現(xiàn)代天氣預(yù)報(bào)始于天氣圖的誕生，世界上第一張?zhí)鞖鈭D誕生于1820年?；谔鞖鈭D的分析使天氣預(yù)報(bào)的方法和技巧大大豐富。隨著氣象觀測站點(diǎn)數(shù)量的增加，天氣圖的覆蓋面更廣?！苯K省氣象科學(xué)研究所高級工程師楊秋明介紹，我國氣象觀測站數(shù)量已達(dá)2500多個，這就讓繪制出的天氣圖更接近真實(shí)大氣的運(yùn)動。加之衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用，可以形成各種不同類型的資料之間的對比、分類、聚類和規(guī)律發(fā)現(xiàn)，這使得基于天氣圖的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率逐步提升。

目前歐洲中期數(shù)值天氣預(yù)報(bào)中心模式預(yù)報(bào)處于世界領(lǐng)先地位，預(yù)報(bào)時效已超過10天，已經(jīng)接近了天氣可預(yù)報(bào)性之極限。

楊秋明說，如今，我國的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式與世界先進(jìn)水平差距正在進(jìn)一步縮小，2015年我國自主研發(fā)的GRAPES全球數(shù)值預(yù)報(bào)系統(tǒng)已具備業(yè)務(wù)化運(yùn)行能力，已顯著改善了模式的計(jì)算穩(wěn)定性、質(zhì)量守恒性，可提供10天的全球天氣形勢及降水預(yù)報(bào)。10天以上的天氣氣候預(yù)測是主動減災(zāi)的一個關(guān)鍵，對于許多管理部門如農(nóng)業(yè)、電力生產(chǎn)、旅游、交通、水資源、災(zāi)害風(fēng)險降低以及衛(wèi)生健康等的決策，最終的需求是月時間尺度以內(nèi)的預(yù)報(bào)。

“但是，由于天氣和氣候數(shù)值預(yù)報(bào)模式存在各種不確定性，國際上數(shù)值模式兩周以上的預(yù)報(bào)誤差仍然增長較快。這些不確定性的來源以及大氣混沌本質(zhì)和復(fù)雜的各種耦合過程也尚待深入研究?！睏钋锩髡f，需要更多理論上和技術(shù)上的新突破，從根本上改進(jìn)天氣氣候模式性能，才可能有效地做出較長預(yù)報(bào)時效的10天以上的延伸期動力預(yù)測。

隨著衛(wèi)星遙感等多種觀測手段進(jìn)步，近10年來氣候觀測獲得的各種數(shù)據(jù)迅速增加，這些科學(xué)大數(shù)據(jù)反映和表征著復(fù)雜的自然現(xiàn)象與關(guān)系，從海量數(shù)據(jù)中提取出部分有效數(shù)據(jù)，可以獲得比過去的抽樣分析更全面的與天氣氣候變化密切聯(lián)系的低頻變化信息?！叭绻堰@些觀測資料分解、變換，將其去冗分類、去粗取精，得到關(guān)鍵數(shù)據(jù)，將這些關(guān)鍵數(shù)據(jù)視為多樣化的動態(tài)數(shù)據(jù)變化過程的一系列數(shù)據(jù)解，即可反演出可預(yù)報(bào)性較大的簡化數(shù)據(jù)模型，顯著減小計(jì)算誤差?！睏钋锩髡f。