天氣預報為何越來越準了?

岳冉冉 董瑞豐

俗話說：四月亂穿衣。確實，一夜之間，湖南的人們從棉衣過渡到短袖，這種多變的天氣，大家出門前都習慣了看一看天氣預報。但您是否清楚目前天氣預報的準確率多高？它的“前世今生”怎樣？未來的天氣預報會如何發展？中國科學院大氣物理研究所曾慶存院士給大家做出了解答。

預報準確率可達80%

曾慶存介紹，目前天氣預報3天的準確率在全球范圍可達70%至80%，如果是一定區域，比如我國華南地區的3天預報，準確度能高于80%。同時，國際上天氣預報的有效性已從早期的1-3天提高到5-7天。

“天氣預報達到‘十報九準’甚至‘十報十準’，目前來說不大可能?！痹鴳c存說，天氣有偶然性，它不在人工實驗室里，也不被人為控制，是預報總會有偏差。

從“憑經驗”到“算數值”

“古人看云識天：天上鉤鉤云，地上雨淋淋。這是過去的天氣預報——憑個人經驗?！痹鴳c存說。

到了20世紀，人們已發明和應用了氣象儀器來測量大氣狀態，氣象學開始進入“科學時代”。特別是無線電的應用，使各地氣象觀測數據能及時匯總到一個中心，繪成“天氣圖”，但天氣圖還是嚴重依賴預報員的主觀判斷。

20世紀上半葉，科學界提出用描述大氣運動的原始方程組作定量天氣預報的構思，但方程組非常復雜，無法直接求解。1961年，曾慶存在深入分析天氣演變過程的理論基礎上，首創半隱式差分法，在國際上首次成功求解大氣斜壓原始方程組，畫出了世界上第一張用原始方程組的天氣預報圖。我國科學家創造的半隱式差分法和此后又創新的平方守恒法，至今仍在國際上廣泛應用。

未來能預測幾十年后氣候

天氣能預報，氣候也能嗎？曾慶存回答：能。

曾慶存舉了個例子：如果要預報幾天后的天氣，只需考慮大氣，但如果要預測幾年甚至幾十年后的氣候，還需要考慮海洋、陸地植被、太陽活動等等。

在數值天氣預報的基礎上，我國逐漸發展出短期氣候預測系統，并將最終建成研究和預估全球氣候和生態環境變化的“數值模擬裝置”。

曾慶存表示，預測未來一個月、一年，甚至幾十年的氣候，關系到國民經濟建設方方面面，如夏季洪澇、冬季霧霾、農業規劃、能源布局等，在全球變暖背景下，氣候預測愈顯重要。

2009年，曾慶存與其他科學家就萌生了建立地球模擬器的想法。在數百位科學家的共同努力下，“地球系統數值模擬裝置”于2018年在北京市懷柔科學城破土動工，并將于2022年完工。該裝置將為國家防災減災、應對氣候變化、大氣環境治理等重大問題提供科學支撐。