天气预报是如何预测的?真的和预测宇宙的未来一样难吗? 对宇宙的未来,作者认为是可以预测呢,还是不可以预测

作者&投稿:伯牙吾台狡 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

到目前为止,常用的气象数据主要通过地面和高空气象观测站,气象卫星,雷达等设备进行采集,这些设备将系统地探测大气,并在每天规定的时间内获取最新数据,专家告诉记者,该设备已经形成了一个非常强大的监控网络,可以在规定的时间内同时进行检测,从地面到高空,从陆地到海洋,全方位地了解多个层面的大气变化,而且他跟宇宙的差距很大。


据可靠的了解,中国气象局的大型计算机将对收集到的数据进行处理和计算,获得天气图和数值预报图,然后通过网络和卫星将它们发送到全国各地的预报站,为预报人员提供预报依据。得到这些数据后,预报员开始努力工作。只有基于这些数据进行专业分析和计算,才能得到天气预报结果,但是,由于每个预报员的理论知识和积累的经验不同。

因此在预测过程中得出的结论也会有所不同,而且大自然的所有的一切都是是随风逐流的,并不是百分百可靠的,天气咨询是预报员每天必须做的任务之一,据可靠的了解,不仅市级气象站,各级气象站也每天都要讨论,作为天气预报的一个关键部分,天气咨询就像医生对复杂疾病患者的咨询一样,而且在咨询过程中。

预报员应该交换自己的意见,讨论不同的意见,最后,在形成统一意见后得出天气预报的结论,大部分的专家说,大概在每天早上8点,中央气象台将与省级气象台合作,就未来天气进行全国天气谈判,上午10:40,江西省气象台与各区,市气象站进行了内部磋商。 


关于天气预报是如何预测的真的和预测宇宙的未来一样难吗的问题,今天就解释到这里。





预报天气,真的跟预测宇宙的未来一样难吗?~

古时候,人类靠天吃饭,面对那些毫无预兆就突降人间的地震、火山爆发、洪涝、大旱等自然灾害只能仰屋兴叹、束手无策,他们将这些无法理解的自然现象归咎于众神,希望通过祭祀活动来祈求神仙保佑、五谷丰登!难道我们只能依靠上苍的恩泽和庇护,永远活在众神的馈赠之下?
科学的发展似乎帮助我们找到了窥探自然奥秘的金钥匙!当“开普勒”通过推算“第谷”观测行星运行时记录的数据,总结出开普勒三大定律的时候,人们发现,似乎自然现象也存在着某种客观规律。300年前,牛顿通过牛顿三大定律和万有引力定律帮助我们预测了几乎所有天体的运行,科学家们突然相信,一切自然现象,似乎都遵循某种科学定律!
由此,科学决定论悄然而生,法国科学家“拉普拉斯”就是决定论的坚定支持者,他认为,如果我们知道宇宙中的所有粒子粒子在某一时刻的位置和速度,那么,我们就能够计算出它们在过去或者将来任意其他时刻的行为!这种观点在很长一段时间里成为科学家们心中的中心信条,他们认为只要知道宇宙在某一时刻的状态,就一定能够确定其他任意时刻的状态,这在原则上似乎是行得通的!可是在实践中真的可行吗?

皮埃尔-西蒙·拉普拉斯
生活中我们利用科学方法进行得最多预测也就是“天气预报”了,每天出门前我们都要看一下今天的天气情况,可是,天气预报有时候真的没有我们想象中那么地准确,科学上不是说知道了某一时刻的状态,就能确定其他任何时刻的状态了吗?
看来,问题似乎并没有那么简单!大自然是复杂的,虽然有迹可循,但是也存在着巨大的未知与变数,绝不会让我们轻易地触碰到其中的奥秘,“蝴蝶效应”也说明了这一点,一个微小的变化,就能引起整个系统巨大的连锁反应!
不确定性原理的出现使预测成为天方夜谭!1927年,德国物理学家海森堡提出了“不确定性原理”,他认为,我们不可能同时准确地测量粒子的位置和动量。

维尔纳·卡尔·海森堡
我们要想观测到粒子的位置,就必须把光线照射到它上面,通过反射回来的光线来确定其位置,而根据普朗克的光量子理论,我们不可能使用任意少量的光,最少也得是一个光量子,而且要想准确测量粒子的位置,必须使用短波长的光,如:紫外线、X射线或者γ射线,但是波长越短、频率越高、能量也越大,它们会极大地扰乱粒子的速度!你可以想象有一个小球撞击了另外一个小球时,两个小球的速度都将发生变化。
也就是说,如果你将粒子的位置测量得非常准确,那么它的速度就会被扰乱而无法准确测量;如果速度测量准确,那么位置又无法准确测量!
波函数的概率论说明了预测不可能的概率论认为,在量子力学中,粒子的位置和速度是由它的波函数来确定的,波函数ψ=ψ(x,y,z,t)指空间和时间的函数。ψ指在t时刻,粒子出现在点(x,y,z)附近单位体积内的概率。
也就是说,波函数的大小只是给出了粒子出现在某一位置的概率,而波函数图像上点到点的变化率则刻画的是该粒子的速度。
你可以想象,波函数的峰值将表示粒子在该位置出现的概率,这个峰值越大,表示粒子出现在该位置的可能性越大,其位置就可以越准确测量,但是,峰值越大,表示此时图像越陡,说明位置的变化率(也就是速度)变化越大,就不能准确测量速度!

电子干涉实验探测器检测到电子的概率分布
如果图像比较平缓,也就是位置变化率小,速度容易测得,可是此时,粒子出现在该位置的概率就更小,所以位置无法测量!
所以说,波函数虽然可以包含粒子的一切信息,但也只能帮助我们预测“粒子的速度和出现在某一位置的概率”,并不是我们想象中的准确得到!
爱因斯坦面对不可预测的纠结与无奈爱因斯坦是一个坚信因果律的物理学家,对于波函数理论和不确定性原理,他既不接受也不认可,甚至还和波尔进行了一场著名的辩论,据说要是爱因斯坦不进行这场辩论,他在当时科学家心目中的威望将会更高。他相信不确定性只是暂时的,测不准只是因为我们的认知不完备,还没有找到影响粒子行为的隐含变量而已,只要我们发现了这些隐含变量,粒子的速度和位置就能同时准确测量!

答:对宇宙的未来,作者以为是可以预测呢,还是不可以预测?
归根到底,宇宙的未来只有两种命运:继续膨胀,或可能收缩。这取决于宇宙现有的密度,所以,科学家在没有称算出宇宙的重量之前,不得不承认“宇宙实际上是处在刀锋上”,所以要继承巫师或预言家的传统:“两方下赌注,以保万无一失。”

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...

天气预报是怎么做到精准预测?
答: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...

天气预报的原理是什么?
答:天气预报是根据气象观(探)测资料,应用天气学、动力学、统计学的原理和方法,对某区域或某地点未来一定时段的天气状况作出定性或定量的预测。准确地预报天气一直是大气科学研究的一个重要目标。天气预报的历史可以从最早的看云识天气和根据物像来推测天气开始,以后经历了单站预报,天气图预报,到目前的...

天气预报能精确预测多少天
答:从史前人类就已经开始对天气进行预测来相应地安排其工作与生活(比如农业生产、军事行动等等)。任何天气预报都是无法保证100%准确的,因为天气随时随地都会有变化的,不是可以完全预测出来的。由于大气过程的混乱以及今天科学并没有最终透彻地了解大气过程,因此天气预报总是有一定误差的。天气预报就时效的...

气象台是怎样预测天气的?
答:气象预报需要有很多的资料,这既包括当地的历史气象资料,也包括通过气象卫星下传的即时资料,还有就是整点观测人员观测的气压、辐射、气温、风、湿度等数据,高空观测人员放球后用雷达回收的不同高度场的风向、风速等,还有更先进的新一代多普勒天气雷达回收的各种气象数据。这些所有的资料、数据整合以后...

天气预测是什么?
答:即时预报是20世纪90年代一种数据发展的产物,小规模气象系统、快速电脑网络、精确的工程图片、自动化观测、像多普勒雷达这样新工具、以及被称作气象刻度模型的全球气象预报模型区域分析,由于对上述更好的理解,即时预报才顺理成章。由于有了这些系统,气象预报员现在可以预测小规模天气特色的运动,诸如暴风雨...

古代人如何预测天气预报?
答:古人如何预测天气 从遥远的夏商周开始,人们渐渐地学会了农业生产,但由于没有水利工程条件,就必须要靠天吃饭,于是“天气预报”便成为刚需之事。那么,古人如何了解天气变化呢?其实,首先应该是结合节气——一年的二十四节气,再根据自己天气变化的一些经验,然后总结起来一定的天气变化规律。比如:“疙瘩...

2023年10月份天气情况
答:古代预报 按照“天命论”的观点,日出日落和潮涨潮落是周而复始的自然周期变化现象。人们对这些周期性变化能够做出较准确的预报。然而,人们又常常看不到规则的日出日落和潮涨潮落。这时,人们又指望能预先知道那些不规则的现象。自古以来,中国知识分子关注着对天文、对地震和对气象的预测,古代思想家董仲舒...

气象预报是什么?和我们每天看到的天气预报一样吗?
答:气象预报其实在我看来是和天气预报的性质是一样的,所谓的气象就是指在我们地球上发生的所有风、云、雨、雪、霜、露、虹、晕、闪电、打雷等天气行为。所以说在我看来二者是等同的概念,我们在日常生活中天气预报是非常重要的,不仅仅决定这我们日常出行的穿着,还可以帮助我们及时的了解天气的动态信息,...