天气预报是怎样测定的?为什么有时会报不准呢?
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。
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,根据这些气象信息,气象部门目前可以相对准确预告未来24小时至48小时的天气。
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。今年我果遭遇大范围干旱天气,去年还有气象专家推测今年夏季会提早到来,但是直到4月底,北方的天气依然相对较冷。有些地区甚至出现了降雪。当时很多人指责气象部门没有及时预报。
实际上,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。目前,发达国家也只掌握了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。我们将会研发更为先进的气象卫星和相关气候监测系统,相信可以给我们的生活带来更大的便利。
“你们的天气预报怎么搞的,太没谱了!”前些天,中国气象局国家气象中心主任、中央气象台台长矫梅燕,意外地接到了一位恼怒的陌生人从机场打来的质问电话。当天,北京机场出现大雾,但天气预报没有对这次大雾作出预报,结果航班延迟,耽误了这位乘客的行程。
当矫梅燕把这件事告诉中央气象台首席预报员杨贵名时,有着二十多年预报经验的杨贵名“安慰”她说:在中央气象台会商室里,预报员经常会接到这样的电话。打电话的来自全国各地,他们的口音各异、身份不同,但他们的主题一致:天气预报“不准”。
那么,天气预报为什么有时候不准呢?
中央气象台及北京市气象台的专家告诉记者,天气预报看似简单,实际是一个浩大的系统工程。天气预报是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的。“其中的每一个环节都存在某些不确定性,不可能每一次的预报结果都与实际一致。提高天气预报的准确率,现在仍是一个世界性的难题。”
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。由于大气运动的复杂性,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”。气象探测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。但这个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。而且观测资料可能会有误差,例如,风向、风速观测结果是采用两分钟观测的平均值,可能就会有一定的误差。
第三,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。这样的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,只是近似,必然存在误差。
第四,预报员之间的经验及水平会有差异。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,根据当地情况进行订正。例如北京北有燕山、西有太行山,天气预报必须考虑地形影响。预报员的个人经验也在复杂的天气预报和综合决策中起着重要作用。
天气预报是很复杂的系统工程。实际上,在发达国家,天气预报不准的现象也经常出现。20xx年,美国暴雨预报准确率也只有22%,台风路径预报误差是103千米。一个预报员说,他曾经在国外同行那里看到过一本小册子,内容是提醒气象工作人员面对公众嘲讽,如何保持心理平衡。
来到护林房跟前,小猕猴看到小燕子在护林房周围飞来飞去,小猕猴高声喊道:“小燕子,要下雨了,快回家吧,淋湿了翅膀你就回不了家了。”
“谢谢你,小猕猴!”小燕子说,“我知道要下雨了,我要趁雨前这段时间多吃点东西,不然的话,下起了雨,我就要挨饿了。”
“那你飞得高一点,飞得这么低,很容易被猎人捉住的。”
“我会小心的。”小燕子说,“下雨前,空气里水汽很多,把一些昆虫的翅膀弄湿了,就像飞机荷重过大一样,昆虫飞不动了,但它们还要飞,那就只能接近地面飞。所以我们只好飞得低一些才能捉到虫子。”
“噢,原来是这样。”小猕猴对小熊说,“看来,很多动物都有预报天气的本领呢。”
“是呀。”小熊说,“我还知道蝉也能预报天气呢。”
小猕猴说:“快说给我听听”
小熊说:“蝉的叫声是由它腹部发音器的薄膜振动而发出的。据我观察,夏天由雨转晴前2小时左右,蝉就叫,而晴天转阴雨时,蝉不叫。我曾请教过蝉,他们说,这是因为下雨前,它们的发音薄膜潮湿,振动不灵。相反,天气转好,空气干燥,薄膜振动就有力。”
听到这里,小猕猴高兴地说:“小熊,你帮我把预报天气的知识总结一下好吗?”
“这有什么好总结的,又不能吃!”小熊有些不情愿。
小猕猴把被雨淋感冒的经过以及想预报天气的想法告诉了小熊。小熊愉快地答应了。
这时,豆大的雨点落下来了,小猕猴和小熊赶忙跑到护林员的房子里。他们坐在护林员的床上,仔细总结着预报天气的知识。后来,他们又多方努力,收集到更多天气预报知识,为了便于山林居民记忆,他们还把这些知识编成了儿歌。很多路过这座山林的人,都曾经听到过一只小猕猴在唱:请听,天气预报:
青蛙上岸鱼儿跳,
蜜蜂归巢蝉不叫,
燕子低空飞,
狗儿泡水澡,
快快快快往家跑,
大雨不久就来到。
直到现在,这首儿歌还在这座山林中传唱。
有一天,小猕猴到河边洗手,忽然发现水中的鱼儿不停地跃出水面,“怎么回事呢?”小猕猴很纳闷,“听说有些地方地震前曾出现过鱼儿跳出水面的情况,难道我们这里要发生地震不成?”
小猕猴虽然没有经历过地震,但却听妈妈说起过地震的危害。地动山摇,房倒屋塌,这对小猕猴来说简直是太可怕了。想到这里,小猕猴禁不住高喊起来:“朋友们,要地震了,快到空旷的地方去!”
“小猕猴,你怎么知道要地震呢?”一条在河边觅食的小鱼儿好奇地问。
小猕猴把自己的推测告诉了小鱼儿。
“哈哈!”小鱼儿大笑一声说,“你说的情况我也知道,可我们今天跳出水面不是因为要地震,而是要下雨了。”
“要下雨了?是吗?”小猕猴双眼一亮,他想起了感冒时所说的\'预报天气的事,问道,“你怎么知道要下雨呢?”
小鱼儿说:“我们鱼是靠呼吸溶解在水中的氧气生活的,天晴时大气压力高,水里溶解的氧气多,我们就可以安静地沉栖在水底;而下雨前气压低,深水中的氧气大大减少,我们只好浮上水面呼吸。”
“噢,原来是这样!”小猕猴高兴地说,“谢谢你,小鱼儿,我这就给山林居民报告天气情况去。”
“等等!”小鱼儿说,“小青蛙比我预报天气还准呢,你再去问问他吧!”
“小青蛙?”小猕猴说,“你去把小青蛙叫过来好吗?”
小鱼儿说:“刚才我看到小青蛙上岸去了,你去找找看吧。”
“小猕猴,找我有什么事吗?”就在这时,岸边的草丛中传来“呱,呱”的叫声。
“你跑到岸上来干什么!”小猕猴着急地说,“被捕蛙人捉住你可就没命了!”
“我会小心的!”小青蛙说,“要下雨了,我到岸上来找些吃的。”
“你怎么知道要下雨的呢?”
小青蛙不急不躁地说:“你可能不知道吧,我们青蛙是靠皮肤吸收水分的,空气干燥时,我们的皮肤水分蒸发加快,就要呆在水中保持皮肤湿润;而在阴湿多雨的天气,皮肤水分不易挥发,我们就跳出水面到陆上来活动,顺便找些吃的。”
“噢,原来是这样!”小猕猴高兴地说,“谢谢你,小青蛙,我这就给山林居民报告天气情况去。”
My name is mary lee. I'm eighteen years old. I'm studying in a college.I wonder if I can find a part-time job in your newspaper office during my summer holiday.
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