天气预报从哪来?

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首先,需要明确一点常识性错误,就是“天气变化”与“天气报道”是两个不同概念。“变化”——多指不确定情形下事件或状态的改变,其带有或然性;而“报道”——则明确指向一种面向公众的告知行为——“明天(或未来)天气怎么样呢?会有雨/晴/风吗?温度呢?会升高/降低吗?” 显然,前者的研究对象是不确定现象,而后者则是明确的客观事实——尽管后者是由前者演变而来并受其制约。讨论如何准确地预报“多变”的“天气变化”没有实质意义,真正有价值的是探讨如何在有限的条件和有限的信息下尽可能准确认知未来的“天气报道”。从这个意义上说,气象学家与其强调“气候变化”“极端天气”等复杂问题的研究结果在新闻中的体现,不如多关心一下报道本身的准确性。

目前,对于国内绝大多数地区而言,气象台站的气象观测数据已经是公开信息,通过适当的计算机编程完全可以快速、准确地从中挖掘到有关气温、气压、湿度、风向风速等基本参数。当然,这些数据都是实测值而不是预测值。要分析更细化的气温、降水等指标以及更具体的时间段,则需要借助统计方法连缀起一段时期的历史数据。不过,这种针对已知数据的回顾性的定量分析很难带来关于未来的确定结论。如果考虑到气候系统的复杂性,乃至人类历史进程对今天气候可能产生的影响,仅靠数理统计的方法恐怕很难实现对“今天”的正确描述。这时,就需要引入其他的研究手段进行“补完”。

基于此,我更加认同第二种观点:即目前的气象预测仍然依赖于宏观的大数据集合模型,但微观的数值模拟技术正在快速发展,并通过与大数据的结合不断改进着气象预报的质量。 作为一门年轻的学科,气象学的发展无疑受到现代科学技术发展的影响。随着计算机技术的飞速发展,传统依靠人工计算和处理信息的模式已被颠覆,大规模数据集采集、存储、分析和可视化处理的能力正迅速改变着这个学科的学术版图。从数值模拟到大数据集合,新的研究手段势必带来气象学研究的范式转变,进而可能对气候预测乃至整个自然科学带来深刻的影响。

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