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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在现代化日益发达的今天,人们出门之前,只需要拿起手机,就能获取未来24小时的天气预报。

其实这份天气预报的诞生,是一次千千万万气象工作者对自然界思考的结晶。

想要预报天气,首先要获得天气的观测数据。目前,获得全球大气观测数据的途径主要有气象卫星、探空气球、气象雷达、自动气象站等。其中,气象卫星观测的资料是数值天气预报模式同化的主要数据源之一,发挥着重要的作用。另外,其他的数据来源还有和地面站类似的航海站、飞机测得的数据以及船站数据等,这些数据可以有效弥补极地和海洋等地区气象探测盲区。

而获得数据之后,则需要通过超级计算机,利用大气运动方程组进行数值计算,这个过程也称作数值天气预报。数值天气预报是现代天气预报的主要方法,在数值天气预报的基础上再结合气象预报员的预报经验得出预报结论。

在得出初步的预报结论经过进一步修正之后,还要经过层层关卡,经过复审、签发等程序。最后才能将这份“千锤百炼”得出的天气预报提交给气象台对外发布。

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