「人算」到「天算」
數值模擬帶動天氣預報的發展
伴隨著計算機性能發展。
我們現今邁進了數值天氣預報時代，
得益於這一預報技術，
全國24小時晴雨預報準確率已達87%，
暴雨預警準確率提高到88%。
數值天氣預報是什麼？
為什麼它成了現在天氣預報的主要方法？
讓我們一起來探索一下吧。
數值天氣預報
根據物理學原理（大氣動力學）
建立描述天氣演變過程的大氣運動方程組，
輸入觀測資料，
運用差分，
一步一步的算出未來大氣的運動狀態，
預測未來天氣。
聽起來似乎很簡單
20世紀初，
科學界開始提出，
利用描述大氣運動的原始方程組做定量天氣預報的構思。
但方程組非常複雜，
開始打算用人去做預報，
但是發現需要好幾十天
才能夠求解一天的預報，
這樣的數值預報，
無法直接應用到業務上。
後來，科學家創造出「數值求解」法，
但是
由於未認識到大氣動力過程的多尺度性，
無法區分天氣系統演變的主因，
嘗試宣告失敗。
1950年，美國人恰尼、馮諾依曼
首次用電子計算機製作了第一張24小時天氣預報圖，
可惜這一預報圖無法直接預報描述大氣運動的其他變量，
如風場、降水場和比溼等，
在實際業務中無法開展應用，
相關試驗最終宣告停止。
此後，
國際科學界轉向對完整大氣方程的研究，
努力尋找天氣變化的主因，
以及能供電子計算機及時計算的方法。
唯有如此，才能有真正可實用的數值天氣預報。
朝著這一目標努力奔跑，
時光不負情深，
目前國際上天氣預報的有效性從早期的1天至3天，
提高到5天至7天，
且7天的預測能力達到可進入實際業務預報的程度。
因此以大氣動力學為基礎的數值天氣預報取得成功，
從此數值天氣預報方法逐步成為天氣預報的主要方法。
總而言之，
由於觀測資料的缺乏，
分析手段的不完善，
模式性能的欠缺，
目前的天氣預報始終是概率預報，
無法100%預測未來的天氣情況，
但是預報的準確率正在逐步提升，
預報時效性也正在逐漸延長，
尤其是一周內天氣的預報，
準確率是相當可觀的。
所以目前的天氣預報對於人們出行、
重大社會活動的開展都具有較高的參考價值。
這只是個開始。
要知道，
天氣預報仍主要聚焦大氣圈，
預報未來幾天的天氣。
而預測未來一個季度、一年，
甚至幾年、幾十年的氣候預測，
則關係到國民經濟建設的方方面面。
例如：夏季洪澇、
冬季霧霾、農業規劃等，
在全球氣候變化的背景下，
氣候預測日顯重要。