为什么长期天气预报准确率不高?
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混沌是天气系统中的一种常见现象。它是确定性系统中固有的随机性,其外在表现非常类似于纯随机运动,即不可预测。
混沌系统对小的初值变化或扰动高度敏感。再小的扰动,时间长了系统也会完全偏离原来的演化方向。
所以很难对长期的天气过程做出准确的预测。
如果我们关注天气预报的时效性,就会发现平时听到的多是12小时预报和24小时预报。
除此之外,48小时预报、72小时预报都会听到,但是很少听到时限更长的天气预报。
这是为什么?
其实气象台也是做中长期天气预报的。
对于公众来说,短期天气预报就够了,但主要原因是中长期天气预报的准确率比短期天气预报差很多。
在国际上,10天以内的天气预报目前有一定的准确率,但两周以上的预报,也就是长期天气预报,有很大的不确定性。
这是因为混沌是天气系统中的普遍现象,在确定性系统中表现出一种固有的随机性。
它的外在表现非常类似于纯随机运动,即不可预测。
混沌系统对小的初值变化或扰动高度敏感。再小的扰动,时间长了系统也会完全偏离原来的演化方向。
天气系统的这一特征是由麻省理工学院气象学教授洛伦茨首先发现的。
洛伦茨一直在用计算机模拟天气过程,从而进行数值天气预报实验。
1961年的一天,为了省事,他保留了小数点后6位的原始初始数据,只用了3位,而不是计算。
当他喝完一杯咖啡回来看结果时,吃了一惊。最初的计算结果和之前的计算结果相差不大,但是越到后来计算结果越来越大,以至于后来相差十万八千里。
检查完计算中的每一个细节,发现初始数据的微小差异都会在计算中不断累积,并以极快的速度增长,最后形成巨大的差异。
1963年,洛伦茨把这个结论表述为蝴蝶效应,即 南美洲亚马逊雨林的一只蝴蝶偶尔扇动几下翅膀,两周后很可能在美国得克萨斯州引发龙卷风。
;因此,很难对长期天气过程做出准确的预测。