生活中,不管是出行還是度假,穿衣還是養生,天氣都是一個繞不開的話題。很多朋友問,到底可以提前多久預知未來的天氣呢?換句話說,天氣預報究竟時效有多長?
回答這個問題,要先從一個故事開始。1961年的一天,麻省理工學院的氣象學家愛德華·洛倫茲,利用計算機數值模拟來研究長期天氣預報。為了收集更詳細的數據,他讓計算機重複計算了一次,奇怪的是,重複的結果和之前大不相同。原來,在初次計算時,洛倫茲使用的初值是0.506127,而第二次計算時,為了方便,他省掉了最末幾位小數,輸入的是舍入值0.506。就是這細微得可以忽略的差異,在經曆長時間演算後,竟然出現了完全不同的結果。
後來,洛倫茲對這一現象進行了深入的研究,得出的結論是,對于一個混沌系統,即使初始狀态隻存在很小的差異,經過一段時間的演化,未來狀态也會産生極大的不同。他研究得出的非線性方程組,系統演化的軌迹恰好像一隻美麗的蝴蝶。于是,洛倫茲使用了一個生動的比喻來闡述這種現象:巴西熱帶雨林中的一隻蝴蝶,扇動幾下翅膀,很可能在兩周以後,引起美國得克薩斯州的一場龍卷風。這就是著名的“蝴蝶效應”。
蝴蝶煽動翅膀的小小力量當然不會直接引發龍卷風,它所要表達的是:大氣是一個混沌的非線性系統,大氣運動存在着很大的随機性,任何細微的幹擾都有可能導緻最終狀态的改變。人類至今還沒有完全掌握大氣運動的基本規律,氣象觀測網所提供的觀測數據時空分辨率也非常有限,我們隻是盡可能近似地對真實大氣進行模拟,所以,建立在模拟值上的預測結果不可避免會存在偏差。
當前天氣象部門發布的天氣預報,按照時效主要分為:臨近、短時、短期、中期和延伸期這幾種,時效越長,可參考性越低。目前比較靠譜的預報時效是一周左右,也就是說,提前一周内的預報是可信的。更長的預報,隻是對溫雨趨勢和天氣系統有一定的參考意義。所以想要獲取準确的天氣預報,還是需要多關注最新的天氣信息,越臨近準确度越高。
現代天氣預報主要依靠的是數值模拟預報,不過千百年來,人們通過日積月累的觀察,也總結了很多預測的經驗,打個比方像諺語“小滿不滿,芒種不管”,就類似于中長期天氣預報了,它表明了小滿與芒種節氣之間雨水的相關性。
編輯:曹钰佳
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