较长时间的天气预报的原理是什么。准确率有多高。?

一般天气软件中,有未来15-30天的天气预报。请问: 1.较长时间的天气预报,原理是什么?是参考历年历史天气数据吗? 2.七天,15天,30天,的预报…
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现代天气预报和气候预测的原理都是来自数值模式的结果。

数值模式说白了就是一堆描述大气运动的方程组,利用计算机计算得到数值结果。但是这些结果不是直接反应天气现象。而是反应的大气的各种变量(气压,温度,风速,降水等等),预报员或者科研工作者结合这些变量来推测可能发生的天气。

这其中有个问题需要说明,数值模式大值分为两种驱动方式,一种是输入初始变量,然后看后面几天怎么变,比如输入今天的各种气象变量(上面说的那些),然后看看明天的这些变量是啥。这就是逐日天气预报的基本原理。这种预报的准确性基本在7-10天是可以接受的,超过10天,以目前的技术条件,误差就很大了,基本跟瞎蒙差不多。

那有人问了,气候预测,一预测就是几个月几年的,那不是更不靠谱?其实不然,这就要说到另外一种驱动方式,就是输入边界条件,有点懵逼?不怕,边界条件,基本指的是地形,海温,太阳辐射等等这些变量。通常也叫做外强迫。在这些外强迫条件下,在一定时间后,气候模型就能达到相应的平衡。科研工作者可以通过平衡后的状态来预测未来的气候。当然这种气候预测不是报每天的天气状况,而是一个较长时间尺度的气候状况。比如,明年春天,东北是冷还是暖?是旱还是涝。至于是哪一天出现高温/低温,哪一天下大暴雨,就报不出来了。不过这些定性的信息已经很有用了。比如,秋天时,提前知道冬季是冷冬还是暖冬,生产羽绒服的厂家就可以决定备货量(上课老师举的例子,有点low是把,不过还是挺贴切的)

尴尬点来了。首先说明,逐日的天气预报的准确度随着预报时长的增加而减小,换句话说就是,预报的时间越长月不准。相反,输入外强迫的气候预测模型是相对预测时长越长越准确(因为模型需要时间来达到平衡状态,时间短了,不一定能平衡)。这中间出现了一个尴尬点就是预报时间在10-30天这个范围,是逐日的也不准,气候预测也不准。这里叫做延伸期预报,是现在科研的难点。所以,逐日的,看个7天也就差不多了。气候状况,至少3个月左右是很有参考价值的。这些信息都可以从中国气象局的网站上看到,都是免费查看的。


另外有个可能的误区。比如,报明天北京下雨,结果你在的地方只是很阴,看着要下雨,但是一天都没下。其实并不一定是误报了,而是北京部分地区下了,而恰巧你再的地区没下,比如北京房山区下雨了,但是昌平没下,气象局报了北京市下雨就不算误报。当然随着业务水平的提高,从事气象服务的人越来越多,工作越来越细致,我们有可能看到,甚至细化到小区的天气预报产品。当然由于气象法规定,天气预报信息只能由政府部门发布(预防谣言),一定程度上限制了,个性化预报产品的出现。当然随着墨迹天气等等app的出现,这个状况正在向着好的方向发展。

如果你是从事农业的,真的可以关注下气象局发布的气候指标,真的还是很有用的。


对了,看你问题的描述给你讲个趣事。当年罗布泊原子弹爆炸,需要气象条件保障,总不能选个大暴雨的天气爆炸吧。这个任务就落到了陶诗言院士(当时是不是院士我不知道)的身上。部队上的总指挥说,你预报下两个月以后的天气。陶院士一脸懵逼,就把我上面说的这些给总指挥科普了一番,说,逐日的天气预报是不可能的,你要是非让我预报,那我跟你直说,基本上就是瞎猜。总指挥两手一摊,说,那也得你猜呀,你不猜就我猜,你猜总比我猜靠谱呀。陶诗言一行没法,最后想到了就是你问题里描述那种方法。利用统计的方法进行预报,统计过去几十年每一天发生各种天气的概率,最后选择一段天气好概率高的日子。虽然看上去这种方法很原始,但是很有效,现在我们叫做“日气候态”就是历史上,这一天的天气状态的平均。最后,陶院士利用这个很简单的统计方法,圆满完成原子弹爆炸的气象保障任务,获得了毛主席亲笔签名的嘉奖。十年动荡时期,陶院士把这个嘉奖令裱起来挂载房子里,红卫兵来了一看有毛主席签名,就不敢闹。丑纪范院士给我们奖这个故事的时候原话是“你们看过聊斋把,这个嘉奖令就想是一道符,小鬼们一来就把他们镇住了。”当时可把我们逗的不行。相比之下,叶笃正院士那段时间就难受的多了,好在熬过了那段时间。而赵九章等等这些对中国气象发展做出关键贡献的学者,没能挺过那段时间。说起来真的是令人动容。可以这么说,新中国刚成立一穷二白你肯定懂。气象研究更是如此,但是这些气象学家放弃国外的优厚待遇,回国建立自己的气象网,无论从建站数量,还是理论研究成果,都是极段的时间,几乎达到国际先进水平。举个例子,当时美国的气象卫星刚上天,中国还没有能力发射自己的气象卫星。赵九章带领团队,研发接收美国卫星信号的设备,很快就画出了自己的卫星云图。赵九章临走之前还很关切中国气象卫星的研发和发射适宜,结果十年动荡不幸…………


所以,和平稳定!和平稳定!和平稳定!稳定!才是一切发展的先决条件。覆巢之下焉有完卵!年轻的朋友们,真的不要被忽悠搞运动哈~

七天以内的可以参考,三天以内的准确率非常高了。七天以上的,不用管它。