正确认识天气预报的不确定性

气 象 科 技
汉中科技’２１年 期 ０１ 第４
正确 认识 天气预 报 的不确 定 性
杨睿敏 ，史 平 ，彭菊蓉
汉中市气象局 ，陕西汉中 ７ ３ ０ ２０ ０
摘 要：随着社 会经济 的发展和 人民生活水平的提 高 ，各级 政府和公众对 天气预报 准确性 、精细 化的需求越来越高 ，然而天气预报 不可能做到百分之百准确 ， 别是突发性 、灾害性 天气存在很大程 特 度的不确定性 ，这是一个世界性的难题 本文通过天气测 报不确定性 的原 凶分析 ，让 民众 了解这一客 观存在 ，以求不同用 户都 能够客观有效的用好天气预报产 品。 关键词 ：天气预报 ；不确定性 ；气象观测
大概 在多 少度 范围 内 ，具体到几 个月后哪一天有雨 是 不确定 的。因为预报 时效越长 预报准确性越差 ， 气候 预测 只能做 到 月 、年降水量 与历年相比是偏多 还 是偏少 ，这种预报 对工农业生 产具有指导 意义 ， 但 对提前几个 月安排某 天室外活 动需不需要防雨 ， 是没有指导 ｝的。 生 应对天气预报不确定性 ，首先要加强气象知识的 宣传普及 ，提高人们对不确定性 的认知能力；气象部 门要大力发展先进的探测预测技术 ，不断改进创新数 值 预报模式 ，完善观测 系统 ，加强预报 员人才队伍建 设 ，千方百计地提高预报准确率 ，提供能有效阐述预 报不确定性 信 息的产品 ，使天气预报眼务产品朝着多 领域 、精细化 、专业化的方 向发展 ；地方政府要提高
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防 灾 减灾 能 力 ，加 强 水利 、堤 防 、城 市 排水 系统 等基
础 没施建 没，客观有效的应用天气 、气候预测产品 ， 最大限度的避免气象灾害损失。
参 考 文 献
【 王东 海 ，杜 均等 ． 认ｉ 和 对待 天气气候 预报的不确 ｌ 】 正确 只
定 性 … 气 象 ，２ １ ３ （）８ ． ０ １ ７４３ ６
性是天气预报 的固有问题 。政府决策部 门 、民众以 及其 他 专业用 户在 用天 气 预报 的时候 ，首 先要认 同 、接受这一事实 ，气 象部没有能力驾驭天气 ，特 别是突发性 、灾害性 天气 预测能力更低 。天气 预报 不会再有强冷空气影响 了 ，粮 食可以播种了 ，还有 的准确性受到众 多因素 的影响 。 １１ 大气运动 的复杂性 ，决定 了预报的不确定性 ． 些流传至今的天气谚语 ，如 “ 朝霞不出 ｆ，晚霞 Ｊ 我国早在３ ０ 多年前 的殷 墟 甲骨文 中就有许 多 ００ 关 于气 象的记述 。北魏贾 思勰在 《 齐民要术 》中也 记述有天气谚语 ： “ 天气 新晴 ，是夜必霜 ”，唐杜 甫诗 中的 “ 布谷催春种 ”是说 布谷鸟叫 以后 ，一般
（ 雷暴 、冰雹 、瞬时大风 、短 时暴 雨等） ，短期预报
很难报准 ，新一代 天气雷达可 以提前几分钟到几十 分钟 监 测到 ，气 象 台会 发 布短 时 临近 预报 或 预警 等 ，如果媒体畅通公众 会及时得到信息 。
３ 应 对 不确 定 性
俗话说 “ 天有不测风云” ，而天气预报就是要对 不可测的风云进行预测 ，可想而知难度有多大。所以 用户首先要树立一 个概念 ，天气预报大多数 隋况下是 准确的 ，但它确实包含了不确定 ｝ 生。同时 ，气象台在
落区的不确定性 。 不 同 的用 户对预报有 不 同的需求 ，但大多对不 确 定性不知情 。如 ２ １ 年 ｌ 月份 某单位需要２ １ 年 （（ １ ）） ０１ ４ 月下旬 市人 代会期 间每 天的 天气 情况 ，气象 台只 能统 计计算 出这一天下 雨的气候概 率是多少 ，气温
１ 日Ｉ时一 ４ ）Ｈ ｔ 间段 。汉 中市气 象 台每 天对 ３ ） １ 日（ －ｔ ８ ａ．￣ ｊ 外发 布两 次短期 预报 ，即未 来３ （ ７ 小时） 天（一 ２ ） 的天气 预报 ；另外还针对 灾害性 天气 ，不 定时发布 短时临 近预 报 、预 警信号 等。
作者 简介 ：杨 睿敏（９ ５ ） １ ６ 一 ，女 ， 高级 工程 师 ，长期从 事 天气预报 工作
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直接作为预报结 论 ，预报 员还要根 据 当地 的气候背 景 、地理位置 、地 形地貌 等情况进 行 订正和 解释应 用 ，预报 员的个 人经验 、综 合分析 能力在预 报 中起 着重要作用 。特 别是近 年全球气候 变暖 ，极 端天气 气候事件频发 ，给 预报 员带 来 了巨大的挑 战 。如果 预报 员缺乏经验 ，对数值 预报产 品的释 用和 各类新 型气象资料应 用能 力不高 ，也会 影响到天气 预报的 准确率 。 ２ 正确解读 天气预 报 天气 和我 们 的生 活 密 切 相 关 ，无论 是 农 业生 产 、交通运输还 是军事 都离 不开 它 。正 确解 读和应 用天气预报 ，提前做好应 对措施 ，可 以最 大限度 的 减小气象灾害给各行各业带 来的不利影响和损失 。
发布预报的时候 ，要将这种不确定性告知用户。例如 ２ １年７ ２２ 日汉中出现 了连阴雨天气 ，且每天都 （（ 月２～ ５ ）１
天气预 报的种类 多种 多样 ，按照预 报时效可 分 为 ：短 时预 报（— ２Ｊ ） ０ １／ 时 、短 期 预报 （～ ２ 时） ￣ ０ ７小 、 中期预 报（～ ｔ ） ４ ｌ天 、长期 预 报 （ｏ 以上） 及延 伸 ｝ １天 以 期预 报（ 、季 、年） ；按 服 务对象 可划分 为 ：日 月 等 常 天气预报和 专业 天气 预报 （ 如航 空天 气预报 等） ； 按预报范 围可大致划 分为区域 预报和 站点预报等 。 由于服 务对象不 同 ，在 预报 项 目、预 报时效 、预报 用语 等方 面都有所不 同 。人 们接触最 多的是 日常 天 气 预报 ，每 天在 电视 、电 台 、网站 、手 机短 信 、 １１ ２ 电话 、电子 显示 屏等 媒体 上发 布 的０ ７ 小时 天 ～２ 气预报 ，它包括天气 现象 、最高最 低气温 、风 力等
有几个县下暴雨 ，２ 日下午汉 中市气象台发布了大降 １ 水天气消息 ，预报 “ 月２～ ５ ７ ２２ 日汉 中有一次明显降水 过程 ，部分地 方有暴雨”。这次天气过程预报是准确 的， 但具体到每天的站点预报就 出现了偏差 ，其 中预 报２ 日宁强有暴雨 ，实况是镇 巴下了大暴雨 ，佛坪下 ４ 了暴雨 ，宁强只出现了小雨 ，显然预报错了，而且是 “ 指东打西”了。作为防汛决策部门，天气预报汉中 市 区域内有暴雨 ，就应该做好全市区域的防汛工作 ， 而不只是某一个县 。因为当时的天气形势是副热带高 压东西摆动 ，其西部边缘 的雨带随之移动 ，导致暴雨
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内的天气状况作 出定性 或定量的预测 ，天气现 象是 网 ，但 这 些 站 点 大 都 相 距 一 百 到 几 百 公 里 ，在 空 间 ３Ｎ尺 ， 大 气运动 的产物 ，由于 大气运 动往往对初始 条件高 尺度 、Ｈ Ｉ 度上都做不 到无缝 隙 ，使得雷暴 、冰 度敏感 ，初始条件又 因受 制于气象观测的精度和数 雹 、暴雨 、龙卷等 中小尺度 的天气系统成了漏 网之 值模式初始化的技术 水平 而包 含种种误差 ，势必在 鱼 ，给这类天气的监测 、预报带来了很 大难度。 对大气运动进行预测时 引入 了不确定因素 ，从而导 １ 预报员的水平及经验存在差异 ． ３ 数值天 气预报模 式计算 出来的预报结果 ，不能 致甚至扩 大了天气 预报的 不确定性 ” 。所 以不 确定
要素 预报 。 ２２ 气象 日界 ． 气 象上 的 日界 采用 世 界 时 ，以北 京 时 的 ２） （ 时 （ 世界时ｌ 时） 日界。如５ ２ ２ 为 月１ 日下午发布 １ 日天气 ３ 预报（ 未来２ ｄ ｔ ） ４ ￣； ，是 指ｓ １ 日２ １ ～ ３ （ ｔ ｊ 月 ２ ０￣ １ 日２ 时时 ｔ ） 间段 ；５ １ 日早 晨 发 布 未 来 ２ 小 时 预 报 ，是 指 月 ３ ４
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行千里”等等，古人的这些测天经验可以说是天气
预报的雏形 。天气 预报的蒙昧时代经 历了几千 年之 久 ，直到 描述 大 气运 动 的 偏微 分方 程 于 １８ 年 写 ８８ 出 ，１ ５年 美 国人 用 第一 台计算 机做 出了数 值预 ９０ 报 ，天代预报从 定性 经验 预报转 向定量预报成 为可 能 。现在的天气预报 ，就是用数值预报 、卫星 、雷
现 代天气预报是 以大 气科 学理论为依托 ．以各
种气 象探 测手段为基础 ，以数值 天气预 报为核 心 ， 依靠预报 员的综 合判断分析最终形 成的。大气运动 造 成各种 复杂的天气变化 ，人类对 大气运动机理的 认识有限 ，对很 多天气现 象发生 、演变机理和规律 并未 完全掌握 。任何环节 的偏差都将导致预报结论 的错误 。 目前 ，任何 一套数值天气预报模式都不可 达等高科技手段分析制作 出来的 。 半个多世纪 以来 ，天气预报技术取得了突破 陛进 能完全真实 的模拟 大气演变 ．常 因数值预报初始场 失之毫厘 ”而导 致预报结果 的 “ 差之千里 ”。 步 ，预报准确率也有了很大提高 ，然而大气系统是极 的 “
其复杂的， 地球表面错综复杂的地形地貌 ， 高山大 川 、江河湖泊的摩擦 、拖曳 、蒸腾作用 ，太阳的热力 效应等等 ， 使大气运动及所产生 的天象千面百孔 ，决 定了气象预报的不确定性 。因此 ，天气预报不可能百 分之百准确， 这是个世界性的科技难题。
正如美国气象学 家洛伦 兹所说 ：南 美亚马孙流域的 只蝴蝶扇动翅膀 ，可能在一个 月后会掀起美国密 西西比一场大风暴 。无数只 “ 扇动翅膀的蝴蝶” ， 造 成了大气运动 的瞬息万变 。 １２ 气 象观测 网络还做不到密不透风、疏而不漏 ． 地面观测站 、高 空探测站 、新一代天气雷达 、 １ 正确认识天气预报的不确定性 气 象 卫星 组 成 了时 刻监 视大 气运 动和 变化 的观 测 天气预报是对某区域或某地 点未 来一定时间段
２１ 天 气 预 报 ห้องสมุดไป่ตู้ 种 类 ．
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围很小或较 小 ，没办 法落 区到某个具体 的地 点 ，就 用 “ 局地 ”或 “ 部”有 小雨 、暴雨等 用语 。对于 局 用户来说 ，如果天气 预报局地 有雨 ，就应该做好应 对的准 备。特 别是 夏季 ，容 易出现局地对流性天气
２３ 天气 预 报 的 降 水 量 级 ．
降水是最常 见的天气现 象 ，也 是大 家最 关心的 天气 。天气预报 中的小雨 、中雨 、大雨 、暴 雨是指 ２ ／ 时 内降水量分 别为（１ ９９ ４Ｊ － ， ）～ ． ． ｍｍ、ｌ） ～ ４ ｍ （ ２ ． ｍ、 ． ｏ ９ ２ ． ４ ． ｍ、５ ． ９ ． ｍ。如果预报有 中雨 ，十 ５ ） ９９ （ ～ ａ ｒ Ｏ ～９ ｒ ０ ９ ａ 几毫米 的降 水集 中在一 两个小 时内下 ，就 会觉得雨 很大 ；如 比较均 匀的分布 在二 十四小时 下 ，就会觉 得雨较小 。降水预报 是以２ 小 时的雨量考核 的 ，所 ４ 以有时也会给人造 成一种错觉 。 ２４ 天气预报 中的局地 、局部 ． 常常 见到天气预报 中用到 “ 局地 ” 、 “ 局部 ” 等字眼 ，搞不清楚这 个 “ 局地 ” 、 “ 局部 ”究 竟是 指什 么地方 ，其实预报 员 自己也 无法 确定雨下在什 么地方 。根据气象 资料分析 ，有下雨 的可能 ，但 范