随着科学技术水平的提高，天气气候数值预报的准确性越来越高，为科学决策提供了重要的气象参考。 请注意——天气预报是如何“计算”的？
今年3月23日是第56个世界气象日。 气象日的主题是“面对更热、更干、更涝的未来”。
近年来，随着数值天气预报方法在全球各大预报中心投入运行，数值天气预报模型“替代”天气预报员的趋势逐渐显现。 随着卫星遥感等各种观测手段的进步，近10年气候观测获得的各种大数据将为提高天气预报的准确性提供重要参考。
天气有节奏有韵律
“早在公元前300年左右，国外就出现了包括天气谚语在内的各种与季节天气预报有关的天气传说。人们利用此类传说来预先安排更长期的工作和生活内容。” ”
“现代天气预报始于气象图的诞生。世界上第一张气象图于1820年制作。基于气象图的分析极大地丰富了天气预报的方法和技术。随着气象观测站点数量的增加，气象预报的发展气象图覆盖范围更广。” 杨秋明表示，我国气象观测站数量已达2500多个，这使得气象图更加接近真实大气的运动。 此外，卫星遥感技术的应用可以形成各类数据之间的比较、分类、聚类和模式发现，逐步提高基于天气图的预报的准确性。
数值天气预报逐渐“取代”预报员的预报
1950年，美国人查尼和冯·诺依曼首次成功地利用电子计算机产生基于大气动力学的数值天气预报。 此后，数值天气预报方法逐渐成为天气预报的主要方法。
“自20世纪60年代以来，随着计算机速度的指数级增长，数值天气预报的有效预报时效性以每十年一天一天的速度持续提高。 在这个过程中，数值天气预报已经超出了预报员的预报水平。 而到了20世纪末，它逐渐成为各个时期天气预报的主要依据。”杨秋明说。
欧洲中期数值天气预报中心目前在模型预报方面处于世界领先地位，预报有效期超过10天，接近天气预报的极限。
杨秋明表示，现在，我国数值天气预报模式与世界先进水平的差距正在进一步缩小。 2015年，我国自主研发的全球数值预报系统具备运行能力，模型计算稳定性和质量保存能力显着提升。 可提供10天全球天气情况和降水量预报。
10多天的天气预报变得困难
10天以上的天气气候预测是主动减灾的关键。 对于农业、电力生产、旅游、交通、水利、减灾、卫生等多个管理部门的决策来说，最终的需求是在月时间尺度内。 预报。 例如，杨秋明曾主持延长期预报，建立了延长期复杂自回归预报模型，将长江下游20-30天低频降水预报时间从20天左右大幅延长至更长。 30-40天，提高长江下游夏半年（每年4-10月）#雨和强降水的长周期预报能力。
“但是，由于数值天气和气候预报模式存在各种不确定性，国际数值模式两周多来的预报误差仍在快速增长。这些不确定性的来源，还有大气的混沌性和各种复杂的因素。”耦合过程，还有待深入研究。” 杨秋明表示，需要更多新的理论和技术突破，从根本上提高天气气候模型的性能，才能有效地进行10天以上、预报时间更长的长周期动态预报。 。
随着卫星遥感等各种观测手段的进步，近10年来气候观测获得的各种数据迅速增加。 这些科学大数据反映和表征了复杂的自然现象和关系，可以从海量数据中提取出一些有效的数据。 与过去的采样分析相比，可以获得更全面的与天气和气候变化密切相关的低频变化信息。 “如果我们对这些观测数据进行分解和变换，去冗余、去分类、去粗、去细，得到关键数据，并将这些关键数据看成多元化动态数据变化过程的一系列数据解，我们可以反演结果具有更大的可预测性。 简化的数据模型大大减少了计算误差。”杨秋明说。
杨秋明表示，人类的发展永无止境，信息网络创造数字社会。 随着大数据时代的发展，将改变现有的天气气候监测预报思维模式和方法。 每天在天气变化莫测的时候，为了提高天气气候预报能力、时效性和准确性，我们必须从复杂的现象中看到本质，不断延伸和发展天气气候预报的新方式新方法。 预测模型通过融合随机动力核心、数据分析科学技术的发展、新数据产品的应用等科技创新，可以从根本上摆脱可预测性的约束，实现模型的短期预测。 、长周期和短期气候无缝预报能力。 。