“算”出来的天气预报——说说中期数值预报 [复制链接]

第10版(科技园地)
专栏：

　　“算”出来的天气预报
——说说中期数值预报
这“算”出来的天气预报可不是像算命那样“算”——信口胡诌——出来的，而是通过计算机利用气象观测的结果计算出来的。
计算机能算出天气预报吗？能，当然能。
我们知道，大气运动虽然千变万化，但其变化也有一定的规律性。我们通常用气温、气压、风向风速、水汽含量等特征量来表征大气的运动和状态，而这些特征量都可以用数值来表示，因此，我们可以把天气预报归纳为一个数学问题，即用若干组复杂的偏微分方程来描述大气运动及状态的规律，通过求解这些方程组，得到未来各种特征量的值，从而作出相应的天气预报。这种天气预报方法我们称之为数值天气预报方法，这就是我们所说的“算”出来的天气预报。数值天气预报按时效长短可分为短期、中期和长期数值天气预报，而时效为３—１０天的中期数值天气预报是各国气象部门主攻的方向。
那么中期数值预报与传统的预报方法相比有什么好处呢？
稍懂一点气象知识的人都知道，在传统的天气预报中，预报员往往根据天气系统的移动和演变，结合自己的实践经验进行定性的估计，不可能考虑到所有的细节，这使得３天以上的天气预报可靠性大为降低。数值预报则能充分应用观测数据，并减少预报的主观性。从理论上讲，只要数据足够丰富，方程描述足够准确，数值预报完全可以得出任何时刻任何地点的天气情况。
制作数值天气预报需要完成巨大的运算量，计算工具的性能高低是数值预报的决定性因素之一。早在本世纪初英国人里查孙就尝试过用数值预报方法作天气预报，他动用了许多人用手摇计算机进行计算，花了几个月才算出２４小时预报，这对时效性极强的天气预报来说，无疑是失败的。里查孙幽默地说，只有开一个６．４万人同时计算的工厂，才可以和天气“赛跑”。
随着计算机技术的发展和大气探测、通信技术的进步，４０年来，数值天气预报系统得到了迅速发展和完善。代表当今中期数值预报最高水平的当推欧共体欧洲中期数值预报中心，该中心已能够制作８天的预报。我国中期数值天气预报系统建设起步于８０年代中期。１９９３年１０月，我国第二代中期数值预报系统在银河—Ⅱ巨型机上运行成功并正式投入业务运行，使预报时效由３—５天提高到５—７天。中国的气象预报终于步入了数值预报的国际先进行列，成为世界上少数几个能进行中期数值天气业务预报的国家。（李小平）