气象预报与气象灾害

前一分钟天空晴朗，下一分钟又阴又有风。行人站立有困难，树在中间被砍掉，简单的平房建筑甚至变成了废墟...这是强对流天气的“表现”。强对流天气是指具有短期强降水、雷暴、强风、龙卷风、冰雹等现象的灾害性天气。它具有突发性、地方性等特点。虽然它的持续时间不长，但它是破坏性的。近年来，我国气象灾害频繁发生。天气预报是否准确已经成为防灾减灾的第一道防线和门户。人们对天气预报的关注也大大增加了。天气预报的科学基础随着科学技术的发展，天气预报的方法和技术水平正在逐步提高。如果你有机会参观气象站，你会看到挂在预报办公室墙上的各种曲线的天气图。天气图显示气象因素，如气压、温度、湿度、风向、风速、降雨量等。从连续的天气图中，我们可以看到各种天气系统的运动和变化规律，以及给各个地方带来的天气变化。天气图的出现比仅仅通过观察风和云现象来预测天气要好得多。天气图主要依靠人们对大气现象的了解和长期积累的经验来预测未来的天气。时至今日，这种方法仍然是一种有效的预测方法，但其准确性和方便性还不够高。随着计算机技术的发展，数值天气预报应运而生。数值天气预报是将天气预报与数学和物理相结合，用数学和物理模型分析大气条件，用高速计算机求解大气方程，得出预报结论，也称为“天气预报的流体力学方法”。先进的数值天气预报方法的出现，将传统的天气图预报方法有机地结合起来，大大提高了天气预报的准确性。为什么天气预报有时不准确？天气预报是否准确是一个相对的概念。这一相对概念不仅反映了公众对预测的理解和认知，也反映了技术能力和水平能够达到的程度。首先，从科学技术的整体水平和能力来看，我们对一些灾害性天气的预测能力仍然非常有限，因此预测准确率不能达到100%。天气预报还很年轻。虽然古人在观察天文现象的过程中积累了大量的预测经验，但气象卫星、气象雷达等先进探测仪器和计算机的应用时间并不长，基于现代科学的天气预测历史相对较短，人类还没有完全掌握许多天气现象的发生、演变、内在机理和规律。这些因素将直接影响预测的准确性。其次，天气本身是多变的。地球周围的厚大气层是一种流体，也就是说，大气层一直在流动。尽管遵循牛顿运动定理、质量守恒定理、大气状态方程、热力学定理和水汽守恒定理，但任何发达国家都不可能完全理解其定律。与天文台的预报不同，天气预报可以通过计算准确地预测几年甚至几百年或几万年后的日蚀和月蚀。有时很难做出准确的天气预报。客观地说，我国的天气预报水平确实需要提高，天气预报的精度不够，长期预报的能力有限。例如，北京奥运会开幕式的天气预报要求定期、定点和定量预报。这只是未来天气预报要解决的难题，也是预报员追求的目标，但目前仍有差距。另一个例子是2008年初的低温、雨夹雪和冰冻灾害，它涉及四个主要的天气过程。虽然气象部门对每一个天气过程都做了准确的预报，但如果能发现这是一个连续的过程，有关部门可以进行预警。然而，用目前的方法很难做到这一点。如何提高天气预报的准确性是一个科学的研究过程，因为天气预报的过程是一个了解大气运动规律的过程，预报员在其中起着决定性的作用。他们的水平和数据量直接决定了预测的准确性。只有充分利用卫星、雷达、自动气象站等各种观测数据，注意总结预报规律，特别是特殊规律，才能解决“疑难病症”。就气候预测而言，我国淮河流域不是干旱就是洪涝，这是很难预测的。我们对这条规则还没有足够的了解。如果我们加强对黄淮过渡雨带的研究，解决这一严重问题，对天气预报和气候预报将更有信心。此外，我们长期以来一直在进行大规模的天气研究，但几乎所有的灾害性天气都是中尺度天气现象。只有加强中尺度天气研究，才能真正做到定点、定时、定量、定强，实现精细预报。一线预报员拥有丰富的数据来源，但在中尺度天气预报研究和分析过程中很少使用雷达数据、卫星数据、地面站数据和探空数据，这是中尺度研究的一个主要缺点。只有充分运用各种数据进行中尺度的深入研究，才能进一步提高研究水平。