科學(xué)前沿觀天下 篤學(xué)明理洞寰宇
當今社會，我們的衣食住行愈發(fā)地離不開天氣預(yù)報，但尷尬的是，很多時候天氣預(yù)報并不十分準確，這也對我們的生活造成非常大的困擾。目前較復(fù)雜的模型可以做出未來10天左右的天氣預(yù)測，但是真正準確的往往只有3天左右，超過3天的預(yù)測很少有人能夠接受并作為參考。
不過現(xiàn)在，新研發(fā)的計算技術(shù)有望進一步提高天氣預(yù)報的準確性。在對實時的天氣狀況進行監(jiān)測中，美國科學(xué)家通過減少實時數(shù)據(jù)中的變量實現(xiàn)了超長天氣預(yù)報。據(jù)報道，目前研究人員已經(jīng)能夠利用超級計算機做出長達兩周天氣的準確預(yù)報，這對我們的日?；顒觼碚f意義重大。
“將當前初始條件的不確定性降低一個數(shù)量級，便能將日常天氣的確定性預(yù)測提前期延長五天?！痹撗芯康膱F隊解釋稱，“實現(xiàn)這一超長的天氣可預(yù)測性，可以帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。但仍需要整個社會的協(xié)調(diào)努力，才能設(shè)計出更好的數(shù)值天氣模型改進觀測，通過先進的數(shù)據(jù)同化和計算技術(shù)，才能更好地利用觀測資料?！?/p>
每一天的天氣預(yù)報都是基于當前天氣進一步推向未來的，由于涉及的變量極多，預(yù)測天氣走向的難度也隨著時間的延長而不斷增大。預(yù)測的初始數(shù)據(jù)是從氣象衛(wèi)星、氣球和氣象站得到的數(shù)據(jù)編制而成的。但這些數(shù)據(jù)并不能直接通過計算公式套出對未來天氣的預(yù)測，因此預(yù)測模型傾向于根據(jù)初始條件的不同變化運行多個場景，然后從所有結(jié)果中得出準確度較高的結(jié)果。
而進行該研究的科學(xué)家改變了這種做法，并假設(shè)初始數(shù)據(jù)條件接近完美，再匹配以中緯度天氣模型（影響世界大多數(shù)人口的天氣系統(tǒng)），能夠?qū)⒂嬎懔繙p少至原來的十分之一。通過對2016年歷史天氣事件的測試，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)該預(yù)測技術(shù)在兩周之內(nèi)均可保持較高的準確度。
雖然某些網(wǎng)站可能會給你提供超過兩周的天氣預(yù)報，但氣象學(xué)家認為，這些天氣預(yù)報太過投機，不具最基本的真實性。
當前氣象學(xué)家往往以10天作為天氣預(yù)報的極限跨度，顯然新的方案打破了這一限制。美國賓夕法尼亞州立大學(xué)（Pennsylvania State University）的首席研究員Fuqing Zhang在學(xué)術(shù)期刊Science上表示，“就目前來看，兩周的天氣預(yù)報是十分精確的。”
作者/朱張航宇
參考文獻：Open Access What is the Predictability Limit of Midlatitude Weather? Journal of the Atmospheric Sciences, 15 January 2019
