天气预报是什么天气?
“天气预报”这个词容易让人产生误解,以为主持人台上说“今天最高气温35℃”或“明天小雨转阴”就代表气象部门掌握了温度、降水等气象要素的绝对数值。其实,这些只是经过模型计算后得出的“趋势”,而不是“预报”。 举个简单的例子就能说明这个问题——同一台计算机,今天用来做数学题,明天的程序却不可能再用来计算物理习题。也就是说,今天的“计算结果”不能代表明天的“真实气温”。
我国是世界上最早建立天气气候统计评价和预测系统的国家之一。早在20世纪60年代,中国就已经建立了全国性的气象业务和气象观测网。改革开放以后,尤其是1999年启动气象信息化建设工程以来,我国的气象事业得到了前所未有的发展。目前,我们的气象观测系统能够实时地将地面上的风速、风向、气压、温度、湿度、降水量等气象要素传输到中央处理器进行计算和处理;通过卫星、航空器、浮标等将海面上的风力、气压、温度等信息传递回来;通过地面站和移动基站将手机用户的位置信息汇集起来……这些实时性极强的数据为制作精准的短期和中期气象预测提供了可能。 那么,气象员是怎么做到这些的呢?首先,我们要知道影响气象要素(如温度)的天气系统主要有锋 (冷锋、暖锋) 和气团(冷块状、暖块状)。这些天气系统会给我们带来明显的降温、增温效应,也会在局部形成阴雨天气。
在掌握了这样的基础知识后,我们就可以利用计算机搭建的数值模式来模拟未来的天气变化了。在这个模式下,我们输入当前(即模式开始运行时)的气温、气压等气象要素,计算它们随时间(模式步长)的变化情况。随着每一步变化的叠加,我们就“看”到了未来某个时刻的气象场景。当然,这个过程是反复进行的——每计算出一步新数据,都要与当前的气象观测资料进行对比,如果误差超过允许的范围,就需要重新设定初始值,并启动新的计算过程。