氣象預報為何不準

王奉安

前一分鐘天空晴好，后一分鐘便烏云密布，狂風大作；行人站立困難，樹木攔腰而斷，簡易的平房建筑甚至被夷為廢墟……這就是強對流天氣的“表現”。

強對流天氣是指出現短時強降水、雷雨大風、龍卷風、冰雹和颮線等現象的災害性天氣。它具有突發性、局地性等特點，持續時間雖不長，破壞性卻很大。

資料顯示，今年6月以來，我國已經出現了多次強對流天氣，特別是南方各省。以安徽為例，6月3日和5日，該省兩次遭遇強對流天氣，共造成22人死亡，4人失蹤，215人受傷，482萬人受災。這段時間南方地區強對流天氣如此肆虐，主要是北方冷空氣勢力偏強，冷暖空氣在當地劇烈交匯所致。

近年來，我國氣象災害頻發，天氣預報準確與否成了防災減災的第一道防線和關口，人們對天氣預報的關注度也大大提高。

天氣象預報是怎么做出來的

千百年來，人們在生活實踐中積累了豐富的看天經驗，從云、光象、物象中尋找未來天氣發展的趨勢。

隨著科學技術的發展，天氣預報的方法和技術水平也在逐步提高。

自從15世紀初，特別是17世紀后，多種探測手段相繼問世，尤其是高空探測技術的發展，人們可以定量探測大氣三度空間狀況，全球各地的氣象站按照世界氣象組織的要求，用相同的儀器和統一的規范，在相同的時間進行觀測。觀測后的各地氣象資料被迅速集中起來，同一時刻全球各地的觀測結果最終被按特定的格式和規定的符號填繪在一張底圖上，這就是人們常說的天氣圖。

如果你有機會到氣象臺參觀，會看到在預報值班室的墻上掛著繪制有各種各樣曲線的天氣圖。天氣圖上標示有氣壓、溫度、濕度、風向、風速、降水等氣象要素。從連續的天氣圖上能看到各天氣系統的移動變化規律及其給各地帶來的天氣變化。

氣象工作者有了天氣圖，猶如指揮員有了軍事地圖就可以知道敵我雙方兵力部署一樣，能夠了解各地的天氣情況，知道什么地方在下雨，什么地方在刮什么方向的風，風力有多大，溫度、濕度、氣壓、云量、云狀、云高等又是怎樣，還可看出干、濕、冷、熱性質不同的空氣團的盤踞區域和“交戰”場所，進一步可以推斷它們未來移動的方向、強度、性質等變化情況，從而對未來的天氣做出預測。

天氣圖的出現，比單憑眼觀風云現象預測天氣要進步得多。天氣圖主要是靠人們對大氣現象的認識和長期積累的經驗來推算未來的天氣，這種方法直到今天，仍不失為一種有效的預報手段，但它的準確率及便捷程度不夠高。隨著計算機技術的發展，數值天氣預報應運而生。

數值天氣預報是把天氣預報與數學、物理聯系在一起，用數學物理模式對大氣狀況進行分析，用高速計算機求解大氣方程而得到預報結論，亦稱“天氣預報的流體力學方法”。它是目前全世界都在采用的一種天氣預報方法，尤其對3～7天內的預報，比較準確。只要知道某個時刻大氣的初始狀態，就可通過數學方法求解，計算出某個時間大氣的“狀態”，也就是通常所說的天氣形勢及有關的氣象要素如氣壓、溫度、風、降水等。

先進的數值天氣預報方法的問世，使傳統的天氣圖預報方法如魚得水、如虎添翼，二者有機地結合起來，大大提高了天氣預報的準確率。

天氣預報為何有時會不準

提起天氣預報準不準的問題，誰都承認準的時候多，不準的時候少。可是人門對準的預報記憶不深，或者說事過境遷對不準的預報卻記憶猶新，耿耿于懷。

為什么會這樣呢?打個比方說：氣象臺10次暴雨9次報對了，人們都帶了雨具做了預防，印象不深刻；可是沒報出來的1次，許多人都挨了澆，所以怨聲載道，很難忘掉。

其實，天氣預報準確與否是一個相對的概念，這個相對概念中既體現了公眾對預報的理解和認知程度，還有一個就是技術能力和水平能夠達到什么程度的問題。

首先，從總體科技水平和科技能力上來講，我們現在對于一些災害性天氣的預報能力還是十分有限的，所以預報準確率也不可能達到百分之百準確。天氣預報還很年輕。雖然古人在觀察天象過程中積累了很多預測經驗，但是氣象衛星、氣象雷達等先進探測儀器和計算機的應用時間并不長，基于現代科學基礎上的天氣預報歷史相對較短，人類對于很多天氣現象的發生、演變及其內在機理和規律并未完全掌握。這些因素會直接影響到預報的準確率。

其次，天氣本身變化無常。圍繞地球的這層厚厚的大氣是個流體，也就是說，大氣時時刻刻在流動著，盡管它遵循我們已知的牛頓運動定理、質量守衡定理、大氣狀態方程、熱力學定理、水汽守衡定理，但完全摸清它的規律，在任何一個發達國家也是不可能的事。天氣預報不像天文臺預報，主要靠計算，可以精確地預報出幾年甚至幾百年幾萬年后出現的日月食。有的時候，要做出準確的天氣預報是非常困難的。

以臺風“桑美”的預報為例，當時有3個臺風在一片大的海域里，每個臺風都有自己的移動路徑，要準確判斷出各個臺風的移動路徑實在困難。預測時除了要考慮大氣環流形勢影響外，還要考慮3個臺風之間的相互作用。因此，很難百分之百準確地預報出這3個臺風的各自移動路徑。

再有，像龍卷風這種突發性的小尺度天氣系統，在天氣圖上根本反映不出來。美國是龍卷風的多發國家，我們經常在電視上看到，有的電影還是專門演龍卷風的，這種龍卷風很難預報。即使是像美國這樣的發達國家也做不到提前24小時把龍卷風報出來。當然，美國的氣象業務已經實現了現代化，建立了雷達網，可以做到提前15分鐘發布龍卷風預警，使龍卷風移動路徑上的人們迅速躲避到地下掩體等安全地帶。

第三，有的天氣系統具有很強的地域性。常言說：“東邊日出西邊雨”；“夏雨像堵墻，淋孩不淋娘”；“隔道不下雨”；“夏雨隔牛背”……像夏季這種局部地區的冰雹、雷雨大風，我們現在還不能預報出準確的發生地點。以北京為例，這么大一個城市，今天如果報了“有雨”，實際可能是東城有雨，西城沒雨，這對身處不同地區的人們來說，感受大不相同，有的人會說準，有人就會說不準。而且，我們對這種陣性天氣的可預報性在時間上也不可能會有很長的提前量，今天晚上的預報，要報出明天白天可能會有雷陣雨，準確說出它發生的時間，非常困難。但是雷達和氣象衛星可以幫助我們做好短時和臨近預報。比如，提前幾十分鐘做出準確預報，通過手機短信等渠道將結果告訴公眾有可能下雷陣雨。

關于溫度預報，大家也有許多誤解。氣象學上所說的溫度是“空氣溫度”，簡稱“氣溫”或“溫度”，是太陽照射到地面后，地面又反射到1.5米左右高度(即人類活動的高度)上的空氣的溫度。如果夏天我們直接在1.5米左右

的高度用溫度表測量，得到的并不是空氣的溫度，而是太陽直接照射的溫度，這個數值要比空氣溫度高得多。如果我們在柏油馬路上放支溫度表，測得的溫度就更高了。氣象臺為了準確地測定氣溫，都把溫度表安放在不受太陽直接照射而又通風良好的1.5米左右高度的百葉箱里。因此，氣象上的溫度是以百葉箱的溫度為準的。我們夏天走在熾熱的太陽下總感覺氣象臺把溫度報低了，就是這個道理。

其實，天氣預報的準確率是由觀測資料的疏密決定的。我國現在的探空觀測站一共只有100多個，折合每200多千米才有一個探空觀測站。云的生命很短，一塊大的雨云可能會在10千米內將雨降完，雨沒有降在觀測點上，就觀測不到降水。不僅探空站在空間上稀疏，在時間上也是如此，我們每天只有早7點、晚7點和凌晨1點三次施放探空氣球進行觀測，其他時間僅靠地面觀測站進行觀測。探空氣球升起時如果沒有遇到云，就無法預報出降水。

客觀地說，我國的天氣預報水平確實有待提高，天氣預報精細程度尚不夠，延伸期預報能力有限。比如北京奧運會開幕式天氣預報，要求做到定時、定點、定量的預報，這只是未來天氣預報需要攻克的難題和預報員追求的目標，但目前還有差距。再有像2008年年初的低溫雨雪冰凍災害涉及4次主要天氣過程，雖然氣象部門對每一次天氣過程都做出了準確的預報，但若是能發現這是一個持續的過程，相關部門就可以提前進行預警。但以目前的手段很難達到。

總的來看，大氣本身的復雜性使人們對大氣變化的認識很難一步到位，另外預測時還受科學技術水平等的限制，因此做出準確的天氣預報是一件幾乎不可能完成的任務。或許你會問：現在計算機技術這么先進，靠計算機計算出來的數值天氣預報結果怎么會不準呢?盡管計算機可以提高預報結果的精度，但問題主要不是出在計算機上，而是出在反映大氣運動規律的方程組以及求解方程組時初值的確定上。就目前而言，建立的從地面到高空大氣運動模式已經有幾十層了。暫不談這些模式是否真實地反映了大氣運動的客觀規律，僅就方程組初值而言，是由現今數量極其有限的氣象站點觀測資料作為初始場。然而天氣要素在時空和空間的分布上是極不均勻的，全球大氣又是互相關聯的，需要擁有大量的、及時的、完整的全球觀測資料，可是我們目前還不具備這個條件，只能用簡化的方法對龐大、復雜的方程組進行計算。因此計算機算出來的大氣方程組的解是一個精度不甚高的近似解，加之由于網距大、網點疏，捕捉天氣系統如同大網撈小魚，致使當前天氣預報舞臺唱主角的數值天氣預報不時地出現“跑調”和“走板”，雖然預報員可以對結果進行修訂，但畢竟受水平所限，難免會有“漏網之魚”，天氣預報自然有時也就不準甚至嚴重失誤了。

如何提高天氣預報準確牢

天氣預報準確率是氣象業務的生命線，對重要天氣過程預報的技術總結是提高天氣預報準確率的重要環節。在不久前舉行的全國災害性天氣預報技術研討會上，我國頂尖專家和全國一線骨干預報員重點圍繞臺風、暴雨和強對流天氣等專題研討了災害性天氣預報技術，并提出了提高天氣預報準確率的措施。

大家的一致觀點是，提高天氣預報準確率有很多途徑，例如搞好觀測系統建設、提高數值預報水平等，在業務一線，天氣預報仍然是以數值預報為主，數值預報能力的提高是天氣預報準確率提高的一個十分重要的基礎。此外，要加強對基礎理論的研究，對于一些典型天氣過程、災害性天氣過程，如果在基礎理論上不能突破，肯定會影響到預報準確率的提高。

由于天氣預報的過程是對大氣運動規律的認識過程，是一個科學研究的過程，預報員在其中起著決定性作用。他們水平的高低和掌握資料的多寡直接決定了預報的準確性。只有充分應用衛星、雷達、自動氣象站等各種觀測資料，并注意總結預報規律，尤其是特殊性規律，“疑難病癥”才能夠解決。

在氣候預測方面，我國的淮河流域非早即澇，預報難度很大，我們對這個規律的認識仍然不夠。如果加強對黃淮過渡雨帶的研究，解決這個心腹之患，天氣預報和氣候預測都將更有把握。

另外，長期以來，我們都在進行大尺度天氣的研究，可幾乎所有災害性天氣都是中尺度的天氣現象，只有加強中尺度天氣研究，才能真正做到定點、定時、定量和定強度，做到預報精細化。一線預報員接觸的資料源十分豐富，但是在中尺度天氣的預報研究分析過程中，雷達資料、衛星資料、地面站資料和探空資料等應用很少，這是中尺度研究中的一大弊病。只有充分應用各種資料進行中尺度深入研究，才能夠進一步提高研究水平。

大家肯定比較關心國內外預報準確率的對比，我們的預報準確率是否與國外有很大的差距?國外是否就一定百分之百準確呢?其實不然，天氣預報有時不準是個全球性難題，與歐美發達國家的天氣預報水平相比，我們并不落后。特別是改革開放30年來，我們的氣象探測手段有了較顯著的變化，我們有自己的“風云”系列氣象衛星、新一代天氣雷達和國際一流的大型計算機，有現代化的大氣探測系統，更有一支高素質、高智商的氣象人才，天氣預報的準確率與發達國家在同一個水平線上。

責任編輯趙菲