天气预报是怎么做到精准预测?

作者&投稿:穆京 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

要说现代天气预报有多准,可以先看看现代天气预报是怎么做的。

“东风不与周郎便,铜雀春深锁二乔”。自古以来,小到黎民百姓的生产生活,大到国家民族间的兵戎相见,都免不了受到当时天气的影响和制约。古人对于天气的预测纯属来自千万年口耳相传的观测经验,偶然性相当大。近代以来,随着雷达技术,卫星技术以及计算机技术的进步,人类不光能从地面获知大气层的变化动态,更能从遥远的太空俯瞰广大的地表区域,实现对灾害性天气事件的预防和日常天气的预报。

现代的天气预报系统,主要分为地上气象观测站,地面气象雷达系统,高层大气气象观测,气象卫星以及数据解析中心等几种分工不同,各有侧重的观测网络体系。

地上气象站主要负责采集各地的气压、气温、湿度、风向、风速、降水量、积雪深度、日照时间、云量以及空气质量等气象数据。这些数据一方面用于与其他途径采集的大气活动信息进行汇总,以便进行实时天气预报,另一方面则形成数据库,作为长期研究气候变动的宝贵资料。

地面气象雷达系统通过建立在各地的雷达设施向所在空域云层发射厘米级波长的电磁波,来观测数百公里范围内云层中的凝结核、冰晶以及雨滴或雪花的形成情况。雷达获得的数据再与地面观测站的实测结果进行汇总分析,从而实现对雨雪天气的预报。

高层大气气象观测主要通过释放无线电探空仪和布置风廓线雷达实现。前者可以认为是地面气象站的高空版,可以实现收集约三十千米高空处气象数据的功能。后者可以认为是地面雨雪气象雷达的孪生兄弟,主要测量高空中的风速和风向等信息。

气象卫星位于这个由低到高层次分明的观测网络的最上方,主要负责监测大范围区域内的气象变化,特别是台风一类的灾害性气象事件。

此外,云层在数天内的变化趋势,大范围的海水温度分布,森林火灾的预警和监测,对于气象卫星来说都不过是略施身手,农业害虫的迁徙,火山活动的监测,海水潮位的异常变化也都难逃气象卫星法眼。

以超级计算机作为 核心的信息处理中心堪称整个气象监控与预报网络的大脑。各级观测设施,装置中收集到的无数琐碎信息,经过超级计算机的运算,多重因素复合作用下的复杂动态过程亦可轻松模拟。小到当天某时某地的天气精准预报,大到全国范围内整个季节中降水量与往年平均值的相对大小,超级计算机可谓是无所不知。

天气预报会“报不准”吗?

即使有了这么强大的预报系统,我们还是不得不承认,天气预报确实有时会“报不准”。为什么呢?

这个问题一般来说受到两个因素制约。

首先,现代天气预报早已不是曾经的全市统一,一天播报一次,而是定位精准并且实时更新。正如上面所述,天气变化是一个多因素作用下的极端复杂体系,现今的技术很难实现数小时后的精确预报,但是大城市局地的短时预报精准度还是相当高的。很多人的习惯还停留在当年的头天晚上收听第二天的天气预报,最后发生偏差也是情理之中了。

其次,夏天的锋面雨等短时强对流天气,由于其演化规律突然性大,即便是超级计算机也时常有心无力,无法精准预知。但是,做到在强对流天气发生一两个小时前实现应急预警,目前的技术还是把握颇大的。

在气象预报方面,人类从无知懵懂到小有所成,技术进步的脚步仍然坚定向前,天气预报的精准度和有效预测时间还会逐渐增加。

如何提高气象预报特别是降雨预报的精确性?

为了减少“报不准”的情况,提高预报精度,可以加强对各大气象预报系统的硬件建设投入,只有拥有了遍布城乡的观测和雷达系统,覆盖区域上空的气象卫星网络,才能实现气象预报数据的有效采集,预报精度自然随之上升。比如,国土狭小人口密集,技术、资金实力雄厚的日本拥有密度远超一般国家的气象信息采集系统,其气象预报的精准程度超过中国乃至其它发达国家也就不足为奇了。

看来,与其盼天气预报不准,可能还不如盼“雨神”来一下,突然来场雨的希望更大。



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天气预报越来越精准,人类是如何监控天气变化的?
答:1. 气候模型是从天气预测模型演变而来的,它们都是基于物理学的规律。2. 天气是一个典型的混沌系统,它在短期内看似随机,而在长期内则在一定范围内波动。3. 理论上,建立可靠的气候模型以预测未来几十年甚至几个世纪是可能的,但天气的剧烈波动往往导致计算上的误差。4. 影响气候变化的条件极为多变...

天气预报是如何预测下雨和下雪的,两者间有什么不同?
答:1. 天气预报是根据气象观测资料,利用天气学、动力学、统计学原理和方法,对某区域或某地点未来一定时段的天气状况进行定性或定量预测。准确地预报天气一直是大气科学研究的重要目标。2. 天气预报的发展经历了从看云识天气到单站预报,再到现代的气象卫星、天气雷达和计算机预报。科技的进步推动了天气预报的...

预测天气的方法
答:气象雷达可以通过发射电磁波来观测气象现象,如降水、云层、风速等等。通过观测气象雷达返回的电磁波信号,可以判断气象现象的强度、位置、形状等,从而预测未来的天气情况。天气预报的准确率 2021年12月2日,在中国气象局召开的新闻发布会上,中国气象局预报与网络司副司长金荣花表示,从预报精准度上来讲,...

天气预报是怎么预测出来的?
答:①根据有关部门提供的数据在电脑上制作全国气象形势图表(就是天气预报节目的背景图)②主持人站在一块蓝幕前“指指点点”,讲解天气(如何把握各个地区的位置,主持人只有一个秘诀——死记硬背)③影视中心进行影像合成,在电脑上用过程①中的图表代替过程②中的蓝幕;④影视中心将制作完毕的节目传送到...

天气预报的准确性是如何提高的?
答:现代科学技术的发展为现代的天气预报提供了先进的装备,先进的气象卫星、遍布各地的雷达站网络,以及能运算复杂天气模型的强大的超级计算机系统,使天气预报的准确性大大提高。20世纪70年代末,日本使用了气象卫星,不仅从高空可以收集到各种气象资料,而且使气象部门大大提高了工作效率,还提高了预报的正确程度...

电视里的天气预报是如何预测天气情况的?
答:电视里的天气预报是如何预测天气情况的?首先气象工作者要从各地的人工地面气象站和自动气象站,依次收集一定时间内从地面到高空的气象数据,包括气温、气压、风速、风向、湿度等汇总后发到气象局,然后利用超级计算机对庞大的数据进行计算分析,产生丰富多类的数值预报产品。对此我还有以下几个观点:一、气象...

天气预报是怎么预测的?
答:数据同化 在数据同化过程中,收集的数据与用于预测的数字模型相结合,以产生气象分析。它是对大气状态的最佳估计,是温度、湿度、气压、风速和风向的三维表示。数据天气 根据物理学和流体力学的结果计算大气随时间的变化。输出处理 模型计算的原始输出通常可以在变成天气预报之前进行处理。这些处理方法包括利用...

很多人每天出门前都要关注的天气,到底是如何被预报出来的?
答:这也就是大家生活当中经常看到的天气预报的预测了。二、天气对于很多的人来说都是不可忽视的存在:很多的人,以前一点都不关注天气。特别是一些极端的天气,他们毫不在意,于是就导致了出现一些不好的意外事故。所以为了更好的去对这些恶劣的天气做好防范,现在很多的人都开始格外的关心起天气了。不管是...

人类不能预测未来,那天气预报是怎么提前知晓天气变化的?
答:说到“预测天气”可能最著名的桥段可能就是三国演义赤壁大战中的“诸葛亮借东风”了,当时孙刘联军位于长江南岸,而曹操军队位于长江北岸,如果要由南往北进攻,那么就需要刮东南风才可以,而当时正值冬季,我国东部地区属于季风气候,冬季盛行西北季风,哪里来的东南风呢?这时候,三国时期的气象预报员“...

气象台是如何保证预报的正确性的?
答:气象台是根据卫星云图,大气的旋流,经过大数据计算。对天气进行正确的判断,做出预报。天气预报根据天气图同一时间、不同地点天气现象和气象要素的地图进经分析。从地面、高空两大类两方面着手。从天气图上分析知道冷空气、暖空气在哪里,哪里刮风下雨、哪里天气晴好。连续分析不同时刻天气图,就知道天气系统...