许小峰
如何看待北京降雪预报出现偏差 精选
2024-2-23 17:24
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北京下雪了.jpg

2月20日傍晚,北京城区开始出现明显降雪,没过多久,户外便是银装素裹。由于事先没有得到明确提示,人们对这场雪的到来颇感意外。为应对可能出现的灾害或意外事件,北京市气象、应急、交通等部门采取紧急措施,以确保雪夜中各系统的正常运转与安全。

北京市气象台18时30分发布道路结冰黄色预警信号,22时45分发布暴雪蓝色预警信号。北京市应急局也发布建议市民错峰出行等提示。“气象北京”全媒体滚动发布信息60余条,阅读量超千万。由于应对及时,北京城市保障系统运转正常,生产生活没有受到明显影响。

春节后北京这场降雪有多大?根据北京气象局信息,2月20日本市出现中到大雪,城区及南部地区为大雪,积雪深度7至10厘米。20日5时至21日6时,全市平均降水量5.5毫米,城区平均7.2毫米。

实际上,北京这场降雪是近期全国大范围雨雪天气的一部分,我国西北、华北、东北都发生了降雪,黄河至长江中下游一带则出现了雨夹雪或降雨,一些地区还出现了冻雨。从北京这场降雪的强度看,雪量确实超出预期。北京市气象台2月19日下午发布预报,“2月20日本市将有弱降雪天气,早晨至夜间本市大部地区有零星小雪,山区降雪将持续至21日白天。”2月20日下午继续发布预报,“预计20日傍晚至夜间本市大部地区有小雪或零星小雪……”可实际情况却是中到大雪,量级上明显有差异。

对于出现的预报偏差,有人在网上发出了“为什么实际降雪比预报要大”的疑问,这也引发了媒体的关注和讨论。无论是从公众的认知还是从天气预报专业角度,这都是一个值得探讨的问题,有助于对天气预报的正确理解和对预报服务产品的合理使用。

我们先要对天气预报水平的现状有客观认识。近年来,随着科技进步与气象业务的快速发展,我国天气预报水平快速提升,有的指标已达到国际先进或领先水平。例如,20年前,我国台风路径24小时预报平均误差约为120公里,到2023年,这一误差已降至62公里。但对于取得的进步和成果我们仍需冷静看待,因为目前预报误差还无法消除,我们不能提出超出实际能力的要求,更不宜因某次预报的成功或失败做出过度解读。

让天气预报客观、定量、精准,是人们长期以来的梦想与追求。1950年,气象学家通过求解物理方程组,首次成功计算出第一个与大气实际演变过程相符的数值预报结果,被认为是开启了一场“寂静的革命”,让人们对通过确定性方案彻底解决天气预报问题燃起了希望。许多国家先后建立起数值天气预报业务,但燃起的希望很快便遭到气象学家的自我否定。1963年,美国气象学家洛伦茨发表了关于大气对流运动问题的经典论文《确定性的非周期流》,对复杂性问题做了创建性揭示,在科学界和社会相关领域都产生了广泛、深刻的影响。

复杂的大气非线性过程对初始条件极为敏感,微小的差异会导致最终结果的巨大偏离,这一被形象地表达为“蝴蝶效应”的混沌理论提出后,气象学家对模式计算的不确定性有了清晰认识,不再指望通过数值方程模式解决预报的终极问题,转而探索如何在一定时效内对预报进行改进。

按照洛伦茨等人的测算,这一时效长度应不超过两周时间,从目前世界上最先进的欧洲中期数值天气预报中心的模式计算结果看,有效的预报结果时效在10天左右徘徊多年,难有显著突破,距两周尚有距离,且10天左右的预报准确率也仅能达到60%。

分析了预报的难度和不确定因素后,再来看这次北京降雪的预报就比较好理解了。对于任何天气过程的预报,需要把握好相关要素在时间、空间和强度上的变化。这次北京降雪是北方冷空气和南方暖湿空气交汇影响的结果,空间上位于全国性大范围降水过程的北部边缘地带,降水系统自西向东缓慢移动。从北京降雪预报角度考虑,至少有两方面问题需要特别关注,一是系统东移的速度,移动快、冷空气扫过,降雪就不易维持;二是南方暖湿空气的强度,暖湿空气弱不利于位于系统北部边缘的北京降雪,暖湿空气强,在空间上利于降雪区北抬覆盖京城,在时间上也有利于降雪持续。从实际发生的情况看,系统移动的速度较预期慢,而偏南暖湿气流又比预期强,两个因素互为因果,导致北京降雪时间延长,雪量超出预期。

位于时空变化和要素强度构成的多维空间边缘,会进一步增加天气系统预报的不确定性,易出现偏差。这一方面需要气象专家进一步分析总结,提升预报准确率;另一方面,对于预报产品的使用者而言,也需要增进对目前天气预报水平的理解。按照预报员的通俗说法,我们会尽百分百的努力,但天气预报确实做不到百分百的精准。认识到这一点,有助于广大用户提高对各类气象信息的判断能力,不完全准确的预报未必就是无用的信息,可以针对天气变化对自己造成的可能影响合理使用这些产品,充分考虑会出现偏差这一因素,采取适当的应对措施。

《中国科学报》

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