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天气预报是怎样测定的? 为什么有时会不准?(图)
08:59:57　来源： 　　
关键词： 天气预报 气象卫星 地面系统 拍摄 气象台站
内容摘要: 天气预报是我们最熟悉的日常信息。最近一期首都科学讲堂上，中国工程院院士、卫星气象专家许建民介绍了天气预报的相关知识。许建民说，为天气预报提供信息最重要的一环就是气象卫星。
　　天气预报是我们最熟悉的日常信息。它告诉我们一个地区或城市未来一段时期内的阴晴雨雪、最高最低气温、风向和风力及特殊的灾害性天气。天气预报是怎样测定的？为什么有时会报不准呢？最近一期首都科学讲堂上，中国工程院院士、卫星气象专家许建民介绍了天气预报的相关知识。
　　许建民说，为天气预报提供信息最重要的一环就是气象卫星。它所携带的拍摄镜头通常聚焦在地球上时是一个1平方公里见方的“点”。随着地球的自转和卫星不断地拍摄，一个个点逐渐连成线，经过25分钟，整个地球的图像都可以被拍摄下来。
　　这时，卫星会将这些图片发送回地面，由地面系统处理。对于接收图像的气象工作者来说，传回的每一张图的获取时间、纬度、精度等信息都是事先根据卫星设定程序计算好的。将所有的图片拼合在一起再对比资料，就可以找到例如北京上空的云图。
　　与此同时，卫星上安装的各种气象遥感器也会将接收和测量到的地球及其大气层的可见光、红外和微波辐射等信息转换成电信号传送给地面站。由于辐射会和大气介质发生相互作用，在相互作用的过程中，辐射会受到大气的影响。地面系统利用卫星观测到的辐射，反过来可以推出地球表面和大气的状态，大气中云的物理状态。
　　北京站负责将处理和分析后的气象信息发送给全国所有的气象台站。这个时候，各地气象台站还要根据各个气象观测点收集到的气压、气温、风速、风向、湿度等数据进行气象分析，从而推算出地面近几日的温度和天气状况。
　　但是，气候系统非常复杂，随时都会发生变化。天气预报的准确率受气象技术设备和人员水平等因素的限制。特别是夏季，降雨过程复杂多变，经常是在没有明显征兆的情况下突然降临，而且分布非常不均匀，加大了预报员对天气判断的难度。
　　许建民说，目前，发达国家也只掌握200年内相对详细的天气观测资料，而我国在1951年才建立起一个比较完整的气象台站网，对气象规律掌握得还不够，所以天气预报也经常会出现误差。
　　实际上，根据每天获得的气象信息，气象部门可以相对准确地预告未来24小时至48小时的天气。世界上还没有任何一个国家有能力做出20天以后的天气预报。
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版权与免责声明热点透视：天气预报，为何有时不太“准”？
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&&& “为什么预报的合肥最低温度是9摄氏度，但实际感觉要冷得多？”日报新闻热线常接到类似的读者来电。为什么老百姓经常感觉天气预报不准？为什么不同渠道获得的天气预报会有差别？天气预报究竟是怎么发布出来的？记者就此采访省气象台专家，为读者释疑解惑。　　调查结果　　由于大气运动十分复杂，目前，科学家们还不能真实地描述大气运动的细微结构，气象观测网络也很难做到疏而不漏，任何一套数值天气预报模型都不能完全模拟大气演变，而只能是近似地模拟。　　提高天气预报的准确率，是一个世界性难题。目前，美国的暴雨预报准确率也只有22%-25%，台风路径预报误差在100公里左右。　　为什么天气预报有时存在误差？省气象台台长王东勇解释说，首先，人类对大气运动机理的认识还有限。阴晴冷暖、雨雪风霜，各种天气的产生和变化，都是由大气不断运动造成的。由于大气运动十分复杂，科学家们还不能真实地描述大气运动的细微结构。　　其次，气象观测网络还做不到疏而不漏。目前，气象探测虽已发展成为覆盖地基、空基、天基的立体观测系统，地面观测站、高空观测站、自动气象站、雷达观测站、气象卫星组成了时刻监视大气运动和变化的观测网。但该网络对中小尺度的天气系统会有疏漏，就像大网捞小鱼，容易漏掉。　　再次，数值天气预报模型不能完全模拟大气演变。天气的变化是地球周围大气运动变化的结果，而大气运动变化物理上要符合流体力学和热力学的一些定律，这些定律可以用数学的语言写成数学方程。人们利用高性能计算机，把天气预报问题变成数学方程求解的问题。这种方法叫数值天气预报，这是现代天气预报的核心。然而，目前任何一套模型都不能真实地模拟大气演变，只能是近似，因此必然存在误差。　　“不同预报员的经验及水平也会有差异。”王东勇介绍说，数值模式计算出来的预报结果，不能直接作为预报结论，预报员还要进行解释应用，并根据当地情况进行订正。　　王东勇还告诉记者，人的感受具有主观性，特别是对温度。比如：3月20日，合肥最低气温是7.3摄氏度，与预报的温度相差并不大。但因为风大，湿度高，日照差，所以大家体感温度比较低。
　　为什么老百姓从不同媒体获取的天气预报会不一样？　　调查结果　　央视播报的天气预报与安徽日报刊发的天气预报由于起止时间不一样，所以两者有时会存在不一致的情况。　　省气象局有关技术人员告诉记者，中央电视台每晚7点半的天气预报节目中播出的预报结论，是由省气象局于当天下午发到中央气象台的，其中24小时预报的时段开始时间是当晚20时，结束时间是次日20时。而气象部门为安徽日报提供的天气预报的时段开始时间是次日8时，中间相差12个小时。换言之，中央电视台的电视天气预报24小时预报指的是当晚20时到次日20时的预报结论；气象部门为安徽日报提供的预报指的是次日8时到第三日8时的预报结论。由于两者预报的起止时间不一样，因此预报结论有时存在不一致。　　据王东勇介绍，一般来说，我省对1天-3天内晴雨的预报，准确率有八九成，预报技术水平居全国前列。 2012年1月-11月，我省24小时城镇预报晴雨预报质量为87%；最高温度预报质量为85.3%，比2011年提高3.0%；最低温度预报质量为91%，比2011年上升6.2%。
　　天气预报究竟是怎么发布出来的？　　调查结果　　天气预报看似简单，实际上是一个复杂的系统工程。它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，依靠预报人员的综合判断分析，最终形成预报结论。　　通常，天气预报的制作过程包括三个步骤：气象资料的收集；分析、计算；得到预报结论并对外发布。　　气象站观测的数据是天气预报的基础，全世界成千上万个气象站、天气雷达、气象卫星组成了全球大气监测网。监测网每天在规定的时间里同时进行观测，并将观测数据迅速汇集到各国国家气象中心，然后转发世界各地。气象台的计算机将收集到的数据进行处理和运算，得到天气图、数值预报图、卫星云图、雷达回波图等，为预报员提供预报依据。　　气象台预报员们根据得到的最新数值预报产品、图表、资料等大量数据信息，在计算机图形、图像分析处理平台上制作出天气预报产品，进行分析研究，形成个人预报意见，然后进行天气预报会商，即由值班、领班、首席预报员等各抒己见，对未来天气演变充分发表意见。最后，由值班预报员综合分析、总结，提出正式预报结论，重大天气过程尚需与上级台和有关气象台的值班预报员进行电话会商。日常的预报结果由领班预报员签发后对社会发布，重大天气过程的预报结果由首席预报员签发后向社会发布。　　王东勇介绍说，我省气象部门在做好气象预报的同时，还全力以赴做好气象服务工作。比如，针对恶劣天气会及时发布预警。目前灾害天气的预警有十几种，其时效性一般在6-12小时，如果情况好转，气象部门会撤销预警；如果持续或加重，也会不断滚动发布预警，或更新预警级别。
中国天气网安徽站
转载请注明“来源：中国天气网”。
今天凌晨，今年第16号台风“玛娃”正式生成。预计“玛娃”将于3日登陆广东中部沿海，短短12天内，广东将遭遇台风三连击，台风密集登陆程度属历史罕见，为何今年广东如此招台风？
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△视频：如何看待天气预报的准确性
中央气象台首席预报员马学款表示，所谓预报是对未来天气现象的一种预测，那预测肯定不是百分之百准确的，而且永远不可能达到百分之百的准确。随着预报时效的延长，预报的不确定性会逐渐提高，或预报准确率会逐渐下降。
降雨强度越强，它的预报难度也会越大。预报准确率24小时比48小时略高，72小时要更低一些。时效每增加一天，准确率会大概下降1-2个百分点。
天气预报为何不准？
为了回应公众“天气预报不准”的抱怨，中国天气网曾经制作了一组图解报道“天气预报为何不准？”以回应质疑，到底是哪些因素影响了天气预报呢？?天气预报怎样才算准？公众应该如何科学理解天气预报的准确性呢?一起来看看吧。
       第一，现代天气预报学科毕竟还是一个年轻的学科
尽管早在距今3000多年前的殷商时代，我国就有了气象观测方面的记录，但建立在现代科学基础上的天气预报只有百余年的历史，特别是对于目前世界通用的数值预报方法来说，我国于1955年才开始摸索研究，1969年才正式发布短期数值天气预报。短短几十年的时间，我们不能苛求它做到“万无一失”。
       第二，大气运动远比你想象得要复杂
目前为止，人类对大气运动中的规律的认识仍然很有限。有一个听起来很美丽的词语，它形容了一个很虐心的事实，那就是“蝴蝶效应”。“一只南美洲亚马孙河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，可以在两周以后引起美国德克萨斯州的一场龙卷风。”
蝴蝶扇动翅膀尚且如此，何况城市热岛、温室效应以及错综复杂的地形地貌特征等等对大气的影响，再加上大气运动本身还存在内在的随机性。将这错综复杂、千头万绪的种种因素搞清吃透并在模拟运算中精准详尽的描述几乎不可能，也可以说我们还不能完全真实全面地模拟大气演变，只能做到近似地、无限接近真实地对其进行模拟，因此不免存在误差。
打个比方，如果将天气预报比作给老天爷把脉，那么老天爷感冒是几只蝴蝶搞得鬼、它们分别是谁、它们各自用了什么“伎俩”，你很难火眼金睛、明察秋毫、洞悉一切而后依次列出，因此在判断老天爷的症状是打几个喷嚏就完，还是眼泪鼻涕一把抓、咳嗽喷嚏齐上阵时就做不到指哪打哪、说一不二！
第三，预报是否准确还受到观测手段的限制
卫星、雷达等的诞生相当于给用预报员安上了“千里眼”，从此台风的动向就无法逃脱人类的眼睛，几百公里范围内的突发性强降雨也已经不再是预报上的顽症了。但其实这些高科技的观测手段也是有软肋。
比如说，极轨气象卫星离地球较近，分辨率较高，但是它不可能目不转睛地观察特定区域，当它在运动中偏离这个区域时，该区域就暂时成为观测的“盲区”，而有些天气可能恰巧就在这个时段发生。于是，糟糕，漏掉了。
第四，公众理解偏差和科普宣传不到位
感觉“天气预报不准”还有一个原因不容忽视，就是公众理解的偏差或者说科普宣传的不到位。比如说，在气象监测中，一个观测站的数据要代表一片区域的情况，因此，在预报中，观测到某一站点有雨，就可以预报这一站点代表的这片区域有雨，但这片区域的天气情况显然不会是一模一样的。
“东边日出西边雨”，即便仅隔一条马路，天气情况也可能各不相同。可能当时正位于“马路的另一边”的你确实没有与雨水碰面，但你要因此而断言预报不靠谱，气象部门真的有点冤，因为我们显然不可能在每一条马路、每一个街区都设置观测站。
即便我们可以精准表述大气运动的方程组、并在每一个街区都设置观测站，在接下来的计算环节还是会遭遇“瓶颈”。
用计算机来运算听起来很简单、很智能，而且世界上最先进的计算机，就是那种计算速度每秒上万万亿次的“大块头”，就安家于气象部门。但是你要知道数值预报的计算量之大、运算之复杂可以说达到“变态”的程度，世界上最聪明的计算机也会“发怵”，在求解描写天气演变过程的流体力学和热力学方程组时也很难做到完美、做到极致，它的计算能力之于预报需求来讲仍有待继续提高，它的运算仍可能存在偏差，也正是因此，才有了人工订正一说。
第五，“你的感觉欺骗了你的心”。
从公众的角度讲，预报的不准确跟人们的心理预期值过高以及选择性记忆有关。在大众的生活中，天气预报对于穿衣、出行、旅游等等日常事宜的意义不仅是参考甚至上升到了依赖，因此，大众对天气预报抱以极高的预期，同时也认为气象部门吃的就是这碗饭，没有理由不给大家一个准确权威的结果。
所以，当预报准确的时候大家认为这是正常的、理所当然的，自然不会“难以忘怀”；但是当预报不准的时候，却往往会因影响了工作生活安排而耿耿于怀、记忆深刻。这也是天气预报在大家印象中总是不靠谱的一个重要原因。
天气预报真的不靠谱吗？
从预报员的角度讲，预报工作要受到技术水平、预报经验的制约。其实，预报员真的是这个世界上最愿意说真话的人，没有人比预报员更迫切地渴望预报能够百发百中、说一不二。
数据统计显示，2015年，我国24小时晴雨预报准确率为87.3%，24小时最高、最低温度的预报准确率已经突破80%。台风路经预报误差为66公里，这些数据与世界各国的天气预报相比，均处于前列或领先水平。所以，如果你认为天气预报总是不靠谱，那么可能真的是你“感觉出了错”。
总而言之，我们应该明白，天气预报是有局限性的科学，它可以无限接近完美，但永远不可能做到百分之百的准确。
文章来源: 央视新闻}