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上一版3  4下一版 2018年7月29日 星期 放大 缩小 默认
道是无晴却有情
□ 郭静原
左图 中央气象台里,预报员们正在忙碌着。
郭静原摄
下图 大气本底监测站的室外观测平台。郭静原摄

☞ 水烧到100摄氏度就沸腾,可什么地方会冒出气泡则很难预知,这相当于探知广阔天空中哪一朵云最终能形成降雨条件,难度自然不小

“我等了一天,雨怎么还没下”……进入汛期,总有些气象灾害预警“扑了个空”,说好的雷雨大风未能如期赴“约”,不由得引来公众对天气预报准确率的质疑。

要知道,建立在现代科学基础上的天气预报只有100余年历史,随着经济社会发展和人们生活水平提升,公众对天气预报准确率与精细化水平的要求也越来越高。诚然,天气预报还远远达不到尽善尽美的水平,却从未放弃追赶人们日渐高涨的预期值。

不算完美的预测

“大气就像是一种流体,天气预报则要通过摸清大气运动规律,进而推测它未来一定时段的运行状态。”国家气象中心天气预报室预报员曹勇坦言,这其中的变量和不稳定因素太多,最终影响到天气预报的准确性。

2017年,我国24小时晴雨预报准确率平均为87.2%。都说天有不测风云,这缺失的12.8%究竟差在哪儿?别看天气预报原理简单,难度就在于天气系统的变幻无常。

中国气象科学研究院研究员翟盘茂曾表示,大气运动的每一个环节都存在某些不确定性,不可能每一次的预报结果都与实际一致。提高天气预报的准确率,现在仍是一个世界性难题。

“特别是小尺度天气现象,有时候雨就那么一阵,半小时即停。拿北京来说,可能相隔才几公里的两个区经常呈现出截然不同的天气状况。”中央气象台首席预报员何立富介绍,天气波动属于非线性发展,有轻重缓急之分,容易出现突变情况,这也是为什么利用现有气象观测手段仍无法预测对流天气产生的原因。

“水烧到100摄氏度就沸腾,可什么地方会冒出气泡则很难预知,这相当于探知广阔天空中哪一朵云最终能形成降雨条件,难度自然不小。”曹勇说。

气象卫星、雷达等现代观测手段助推了气象预报准确率的提高。收集来的数据再通过高性能计算机进行计算,气象学家利用流体力学和热力学的方程组求解,得出天气变化结果,这就是当今时兴的数值天气预报。然而,受现有科学认识水平和技术等制约,气象观测能力尚难以满足准确预报的需求。

何立富解释道,比如人们常说的气象卫星,观测范围广,从太空俯瞰地球,却始终处在最上层云端。如果云层较厚,可能高达十几公里,但其实很多分散性天气事件都发生在云层底部。在卫星观测过程中,天气信息容易被云层遮住,难以获取最为直接的气象要素,不免存在误差。

近年来,气象观测自动化水平稳步提升,我国已初步建成天基、地基、空基相结合的气象立体观测系统。那么,通过气象雷达从地面仰看云端的地基观测会比卫星更细致吗?

“看一个人若是脸红了,就知道他脸部的温度稍高一些;若是脸白,则反之。但具体温度是多少还不得而知。”曹勇形容道,雷达观测的道理也是如此,它反馈出云层中水物质的累积量,可到底能形成多大降雨,只能根据经验和公式计算去推导。

失之毫厘,谬之千里。“天气预报发展永无止境,人们对天气系统的认识还只是冰山一角。”在何立富看来,想要达到天气预报百分百准确,未来还有很长一段路要走。不如说是坚持付出百分百努力,不断做到让老百姓满意。

精益求精的会商

去年9月25日至28日期间,微信启动页展出由我国新一代静止轨道气象卫星“风云四号”从太空拍摄的最新气象云图。可你知道吗?以前的天气图全靠人工手绘,预报员们除了用气象硬知识“武装”大脑外,还得练就一门能写会画的好手艺。

“那时候,我们带着袖套,用铅笔画天气图,边画边分析某个低气压系统可能发展的路径。有需要修改的地方,橡皮一擦就是一堆废屑,手上也不知不觉蹭着点脏。”在预报员岗位一干就是33年的何立富,回忆起自己刚踏入气象预报行业时的点滴,还记忆犹新。

过去,几十号人围绕着一张张长约1米、宽约半米的天气图,从早上6点就开始忙碌。“先由专人整合收集到的各类气象要素数据,及时往图上填入信息量。一个气象站就是一个圆圈,有多少云就拿笔标注多少黑团。预报员则根据为数不多的气象观测信息量,预知天气变化。往往就是这么一张图,汇集了全国的雨情。”何立富说。

如今,预报员不仅有自动生成的天气图,还研究各类天气图表,结合气象卫星、雷达探测资料进行综合分析,作出未来不同时间段的具体天气预报;天气预报技术也已由单一的经验预报转变为以数值预报产品为基础、多种观测资料综合应用的现代技术。它对各种“可能性”的指向更为明晰,其应用与发展也带动了天气预报准确率的提升。

可天气预报便不再需要人的参与了吗?别急,天气预报发布前还有一场重头戏——会商。“好比是医生会诊,我们也有每日一次的全国会商。大家集思广益,找准影响天气的原因寻根问底。首席预报员将预报意见汇总后,经过综合分析,对未来天气发展变化作出最终预报。”何立富告诉记者,任何一种预测模式都不能完全真实地模拟大气演变,只能是近似,必然存在误差。正因为如此,数值预报才少不了人工订正。

“我们除了做预报,其余时间就是讨论。别看各类天气预报产品内容可能只有1到2页纸,但都是经过团队精雕细琢的。”曹勇说,遇到重大活动时,会商次数就更频繁;遇上复杂天气事件时,会商气氛就更激烈。为了得出更为准确的预报,一点都不能马虎。

不断迎接新的挑战

天气预报经过千锤百炼后,方能不断趋于准确,为大众提供精细化气象服务。

让中国气象局数值预报中心副主任沈学顺引以为傲的,是2017年那个夏天,当台风“天鸽”在广东珠海南部沿海登陆时,回应它的是停飞的航线、回港避风的渔船和空无一人的街道。这背后,由我国自主研发的数值预报系统预先准确地抓取台风路径和降水特征,为台风预警服务打下提前量。

科学与技术的挑战未来还将在天气和气候模式等诸多领域中相互依存。沈学顺表示,提升对局地强天气的快速预报预警能力、提高对全球天气尤其是大范围转折性天气的可用预报时效,是今后数值预报努力的重点。

其实,我国的天气预报准确率一直都在艰难进步:2017年,最高气温、最低气温预报准确率分别为80.9%、85.1%,暴雨预报准确率较2015年提高22%;台风路径24小时预报误差屡创新低,已保持在70公里以内,处于世界先进水平。

面对公众的不解,气象工作者难免会觉得些许委屈。“有人把唐代诗人刘禹锡的诗句‘道是无晴却有晴’,用来比喻天气预报的不准确,这可能是我听过最有书卷气的嘲笑了。”中央电视台“天气预报”节目主持人宋英杰说,他还曾经在国外同行那里看到过一本小册子,内容是提醒气象工作人员应对恶意嘲讽,如何保持心理平衡。

“春天有沙尘暴和雾霾天气;夏季雨水充沛,南北方先后进入主汛期;哪怕是全国少雨的秋天,南海台风依旧活跃;到了冬天,又是风霜雨雪齐上阵。”何立富感慨,身为气象人就得时刻做好“一年四季不放松,每个过程不放过”的准备。

碰上天气预报不准时,别光顾着吐槽,也别着急说出“以后天气预报说下雨,就肯定不下雨”的气话。多一点对气象有关知识的了解,少一些误解,才能对天气预报工作多一分理解。

还记得7月11日至12日,北京市气象台发布暴雨蓝色预警后,最终降雨却并未能达到预期量级,随即惹来公众质疑。这时,北京市气象局官方微博“气象北京”诚恳地说道:“相对于‘报小了’,我们宁愿‘报大了’,宁愿大家指责我们报了没下或者没下那么大也心甘。毕竟暴雨预报还是个世界性难题,哪怕只有一个要素可能导致发生暴雨灾害,我们也要报出来,平安度过汛期才是所有人的心愿。”

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