你有沒有過出門看天氣晴朗,半路被澆成落湯雞;特意帶了傘,卻被曬得滿頭大汗的經(jīng)歷?近些年科技發(fā)展飛快,AI 生活助理能搞定各種復(fù)雜任務(wù),甚至能自動駕駛車輛穿行城市,但為啥連未來一兩天的天氣都預(yù)報不準(zhǔn)?
大氣運動有固定物理規(guī)律,科學(xué)家把這些規(guī)律寫成數(shù)學(xué)方程組,用超級計算機算出近似數(shù)值解,就能預(yù)判未來天氣變化,比肉眼觀天靠譜多了,但這方法天生就有缺陷。大氣運動有固定物理規(guī)律,但跟蹤每一個分子軌跡根本做不到。
大氣由無數(shù)氣體分子組成,沒法跟蹤每一個分子的軌跡,只能計算整體運動的概率,誤差從一開始就藏在里面。
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比如我們要預(yù)報北京的整體天氣,模型用的是全市的平均氣象數(shù)據(jù),但你住在朝陽區(qū)的某個老小區(qū),和隔壁海淀區(qū)的新建社區(qū),局部的氣溫、濕度可能都不一樣,就像把彎彎曲曲的山路當(dāng)成直線,大概方向?qū)Γ唧w細(xì)節(jié)全丟了,這些細(xì)節(jié)上的誤差,最終就會導(dǎo)致預(yù)報和實際天氣不符。
再來說監(jiān)測數(shù)據(jù)的問題。這些年全國自動氣象站的平均間距已經(jīng)縮小到 9.8 公里,對比 960 多萬平方公里的國土,看似密度已經(jīng)不低,但放到日常生活里,9.8 公里意味著走路要兩個小時,騎單車也要四十多分鐘。
9.8 公里的間距,剛好能容下你家樓下的一場雷陣雨。站與站之間的大片區(qū)域,比如你家樓下、學(xué)校旁邊的小巷子、小區(qū)的綠地,這些地方的天氣情況只能靠模型推演。
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舉個例子,如果你住在小區(qū)樓下突然下了雷陣雨,但馬路對面的另一個小區(qū)可能一點雨都沒有,這就是因為兩個小區(qū)都在兩個氣象站之間的空白區(qū),模型沒法精準(zhǔn)區(qū)分局部的天氣變化。
就算有風(fēng)云氣象衛(wèi)星、800 多部天氣雷達、十萬余個地面觀測站,也沒法精細(xì)到每個人頭頂?shù)哪嵌湓疲鼪]法跟蹤每一塊局部小范圍的降水云團。還有氣候變化帶來的影響。
氣候變暖讓全球原本相對規(guī)律的熱能量變得無序,就像原本規(guī)律擺動的秋千突然被人亂晃,中小尺度的雷暴、龍卷風(fēng)這類強對流天氣,更是來得快、范圍小,很難精準(zhǔn)捕捉。
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比如夏季的局地雷暴,可能只覆蓋幾百米的范圍,氣象站的間距有 9.8 公里,根本沒法捕捉到這么小的范圍,所以預(yù)報就容易出錯。全球至今都沒攻克這個難題,這也是預(yù)報容易出錯的關(guān)鍵原因。
但就算有這些天生缺陷,現(xiàn)在的預(yù)報準(zhǔn)確率已經(jīng)相當(dāng)不錯了,24 小時晴雨預(yù)報準(zhǔn)確率超 86%,臺風(fēng)路徑預(yù)報更是世界領(lǐng)先。所以不是天氣預(yù)報沒用,只是我們對天氣精度的要求,已經(jīng)超過了當(dāng)前技術(shù)能覆蓋的范圍,下回再遇上預(yù)報不準(zhǔn)的情況,不妨多理解一點。
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