天气预报如何制作?为何有时不准?海口气象专家:存在“蝴蝶效应”
3月23日是“世界气象日”,今年世界气象日的主题是早预警、早行动:气象水文气候信息,助力防灾减灾。当天,国际旅游岛商报记者来到海口市气象台,针对当前热门的气象问题采访了海口市气象台副台长钟文婷。
天气预报是如何制作的呢?钟文婷介绍,总的来说分为四个步骤。
首先是资料收集,每天预报员会把从地面观测站、雷达站等观测的地面气象要素资料和探空气球、卫星观测的高空气象要素资料收集到资料处理中心,经过质量控制之后的数据作为初始观测资料,并绘制成天气分析图。
其次是资料分析预报,类似中医通过望闻问切来诊断人会不会生病,预报员运用大气科学知识对天气要素图进行分析诊断,就可以判断未来大气运动状态,得到的结论就是天气预报。随着计算机应用的飞速发展,将初始观测资料代入到大气运动数理方程组中,通过计算机进行解析,可以计算出未来一定时段更加精细的大气运动状态,这个过程称为数值预报。
数值预报的结果并不直接采用,预报员结合天气实况对数值产品订正释用,每天通过中央到地方的逐级天气会商之后,才得出最终的预报结论。最后,预报结论通过预报制作发布系统制成报文由地方到中央逐级发送,同时通过电视、互联网、广播、移动客户端等平台对外发布。
天气预报对生产生活有十分重要的作用。对于海口来说,台风过境之后会造成农田渍涝、农作物倒伏,对农业生产带来巨大的损失。强降温将会延缓冬种瓜菜的生长速率,减弱橡胶树乳胶合成能力。海口市气象台与省农科院和市农业农村局合作,将预报和农事建议相结合,制作农业天气周报,科学指导农业生产。通过气候预测,指导农业生产提前防范灾害性天气造成的不利影响。
了解了天气预报的制作过程,也许有人会问:天气预报为何有时不准呢?钟文婷表示,大气运动变化莫测,目前的天气预报还只能是一种“概率”预报,从原理上就决定了它不是百分之百准确的。而天气预报的不确定性,主要是由以下原因造成的:
首先是众所周知的“蝴蝶效应”,大气运动规律复杂多变,稍微一点点扰动,就可能瞬息万变。
其次,由于观测仪器的精度误差和观测站点的密度不够,不可避免会出现观测误差。
另外,现代的天气预报是通过解大气运动方程而得出的计算结果,非线性的方程只有简化后才能计算,此外计算机的浮点处理能力有限,必须对度之外的数据进行截断处理,所以计算误差难以避免。
据了解,海口的灾害性天气共有十种,常见的有台风、暴雨、雷暴、高温大雾、雷暴等等,每种灾害天气有相应的预警标准,通过提前研判分析,当某种灾害性天气将达到或已经达到预警标准,可能造成灾害时,海口市气象台会通过国家突发事件预警信息发布系统,审核签发台风、暴雨等灾害性天气预警信号,并通过电视、广播、微博、微信、抖音等多种渠道对外发布。通常,预警信号从低到高分为蓝黄橙红四个等级,每种预警信号都有相应的防御指南,各相关部门根据防御指南采取防御措施。另外,各个部门按照《海口市气象灾害应急预案》的应急响应标准,启动响应的应急响应措施。
钟文婷告诉记者,她从事气象工作已经将近八年,每一次天气过程都严阵以待,高度警惕。2018年海峡持续性大雾,大年初三当天,全体业务人员回岗待命,轮流值守,每天在港口和业务值班之间两点一线奔波,连续奋战七个白天和黑夜,圆满完成了抗雾保运气象保障。预报员常常黑白颠倒,还要值夜班,“但是作为气象人,坚守岗位、为大家提供及时准确的预报预警就是我们责任与担当。”钟文婷说。
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