天气预报进展有多快?五日预测的准确性达到 40 年前的一日水平_文化_好奇心日报

钟宛彤2019-01-30 07:15:41

2018 年中国气象预报预测准确率同样稳中有升。

1 月 25 日在《科学》杂志上发表的一份报告称,天气预报在过去几十年间有了显著进步。在准确性上,对五天后天气的预测达到了 1980 年一天后的预测水平,有效预测已经扩展到未来的 9-10 天。

同时,对飓风、暴雪、洪水和龙卷风的预测也比以往任何时候都更加准确。举例来说,对飓风路径的三日预测比 40 年前的一日预测更为准确。这为灾民准备或撤离提供了提前量。

报告认为,改进带来的收益要远超投资成本。过去 30 年间,全球易发生洪灾的流域人口已经翻番,美国有 4000 多万人居住的地方在一个世纪内至少发生一次洪水。而世界范围内,人们正经受来自野火和空气污染的健康威胁,需要天气服务机构提供更细致的信息。而据不同研究估计,对天气预报的投入回报可及 3-10 倍。

三倍收益的说法来自世界银行。它指出,准确的天气预报可以预测疾病的爆发,帮助农民选择合适的农作物,以及帮助能源行业预计峰值用能需求,并相应调整产量。

“就在几十年前,人们还得等晨报或晚间新闻才能得到最新预报,恶劣天气即将到来的警告多是通过信号旗、警报器和警方扩音器发出的。如今只要在智能手机上动一下手指,就可以获得详细、地理位置准确的天气信息。”报告写道。

但世行的数据显示,全世界仍有超过 100 个国家“急需实现其水文和气象系统现代化”,在非洲,有近半的地面天气监测站及 3/4 的高空天气监测站不报告数据。

而且,人们往往也对天气预报员抱持将信将疑的态度(英国调查机构 yougov 关于英国人对各类专家的信任度调查显示,对天气预报员可信度仅有 51%)。各种原因都可以解释。一方面是技术有限,以及大气系统的复杂性。作为一个非线性系统,大气系统是混沌的,小范围或微观状态下的偏差可能会呈现指数增长,引起蝴蝶效应。此外全球变暖下极端天气渐多,监测站太少,播报不专业,也增添了预测难度,或者带来“局部有雨”、“整体不错”这样参考性很低的信息。

另一方面,心理偏差也可能造成不信任。有实验发现,同样的降水概率,如果数值较之前是降低的,则人们不太容易相信真的会下雨,如果数值有增大的趋势,则会使人们偏向于相信。有些天气服务商,会有意增加预报降水概率——毕竟把风险夸大一些,似乎要比说小了更容易让人接受。最后,让谁播报同样争议很大——是聘请一名气象专家,还是延续全世界的传统,雇佣一名魅力十足但并非专业出身的女孩(weathergirl)?

事实上,现代天气预报的历史非常短暂。1854 年,法国受到海上风暴侵扰而在战场失利,经此刺激,在两年后成立了世界上第一个正规的天气预报服务系统。《天气预报》一书中描述了彼时政界的不解:“1854 年,英国下议院的一位议员在会上说,过不了多久,人们将能预知伦敦 24 小时之后的天气,但所有议员听完后却哄堂大笑。”

2015 年发表在《自然》期刊上的一项研究,则将天气预报的进展描述为一场“静悄悄的革命”。与此次的新报告类似,这篇文章指出,自 1980 年代以来,天气预报正在以每十年精确一天的速率提升——换言之,今天三天内的预测已经与十年前的两天预测一样准确。

1837 年电报的发明、卫星及测量仪器的进展都有其功劳,而计算机则至关重要。1950 年,恰尼、冯·诺依曼通过计算机完成的数值天气预报获得成功,而后这种方法逐渐成为主流,中国则是在 1969 年正式发布短期数值天气预报。而今,天气预报不只粗线条地针对整座城市或仅在白天/黑夜作区分,从“大风”这样的定性描述,也转向具体的风向风速值——这种精准化的趋势,被称作“网格预报”。

据新华社 21 日报道,2018 年中国气象预报预测准确率稳中有升。24 小时晴雨预报准确率为 87%(2014 年是 87.5%),暴雨预警准确率提高到 88%,强对流预警提前量达 38 分钟,台风路径预报水平“继续保持世界领先”,汛期降水和温度气候预测的准确率,也“取得历史最好成绩”。


题图来自 GIPHY

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