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为什么长期天气预报准确率不高?

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为什么长期天气预报准确率不高?
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    混沌现象是天气系统中的普遍现象,它表现为确定性系统中的一种内在随机性,其外在表现与纯粹的随机运动很相似,即不可预测。混沌系统对很小的初值变动或扰动具有很强的敏感性,无论多小的扰动,长时间后都会使系统彻底偏离原来的演化方向。所以对长期天气过程是难以做出准确预报的。

    如果注意天气预报时效的话,我们会发现通常听到的大多是12小时预报和24小时预报。除此之外,还会听到48小时预报和72小时预报,但很少听到更长时效的天气预报。这是为什么呢?

    其实,气象台也制作中期和长期天气预报。对于公众而言,短期天气预报已够用了,但更主要的原因是中期和长期天气预报的准确率要比短期天气预报差很多。

    国际上,10天以内的天气预报目前已具有一定程度的准确率,但两星期以上的预测,即长期天气预报,具有很大的不确定性。这是因为,混沌现象是天气系统中的普遍现象,它表现为确定性系统中的一种内在随机性。它的外在表现与纯粹的随机运动很相似,即不可预测。混沌系统对很小的初值变动或扰动具有很强的敏感性,无论多小的扰动,长时间以后都会使系统彻底偏离原来的演化方向。

    天气系统所具有的这种特征最早是由美国麻省理工学院气象学教授洛伦兹发现的。洛伦兹一直用计算机模拟天气过程,以此来进行天气数值预报试验。1961年的一天,为了省事,他把原来小数点后保留了6位的初始数据,仅用了3位数据来代替进行计算。当他喝了杯咖啡回来看结果时大吃了一惊,刚开始的计算结果与前一次计算结果相差不大,但越往后计算结果相差越大,以至到后来已相差十万八千里。检查了计算中的每个细节后发现,初始数据上的微小差异在计算中会不断累积,并以极快的速度增长,最后造成巨大的差异。

    1963年,洛伦兹把这一结论表述为蝴蝶效应,即“南美洲亚马孙热带雨林中的一只蝴蝶偶尔扇动几下翅膀,很可能两周后在美国得克萨斯州引起一场龙卷风。”由此可知,对长期天气过程是难以做出准确预报的。

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