為什麼長期天氣預報準確率不高?

2021-02-15 柯橋天氣

       混沌現象是天氣系統中的普遍現象，它表現為確定性系統中的一種內在隨機性，其外在表現與純粹的隨機運動很相似，即不可預測。混沌系統對很小的初值變動或擾動具有很強的敏感性，無論多小的擾動，長時間後都會使系統徹底偏離原來的演化方向。所以對長期天氣過程是難以做出準確預報的。

 

       如果注意天氣預報時效的話，我們會發現通常聽到的大多是12小時預報和24小時預報。除此之外，還會聽到48小時預報和72小時預報，但很少聽到更長時效的天氣預報。這是為什麼呢？

 

       其實，氣象臺也製作中期和長期天氣預報。對於公眾而言，短期天氣預報已夠用了，但更主要的原因是中期和長期天氣預報的準確率要比短期天氣預報差很多。

       國際上，10天以內的天氣預報目前已具有一定程度的準確率，但兩星期以上的預測，即長期天氣預報，具有很大的不確定性。這是因為，混沌現象是天氣系統中的普遍現象，它表現為確定性系統中的一種內在隨機性。它的外在表現與純粹的隨機運動很相似，即不可預測。混沌系統對很小的初值變動或擾動具有很強的敏感性，無論多小的擾動，長時間以後都會使系統徹底偏離原來的演化方向。

       天氣系統所具有的這種特徵最早是由美國麻省理工學院氣象學教授洛倫茲發現的。洛倫茲一直用計算機模擬天氣過程，以此來進行天氣數值預報試驗。1961年的一天，為了省事，他把原來小數點後保留了6位的初始數據，僅用了3位數據來代替進行計算。當他喝了杯咖啡回來看結果時大吃了一驚，剛開始的計算結果與前一次計算結果相差不大，但越往後計算結果相差越大，以至到後來已相差十萬八千裡。檢查了計算中的每個細節後發現，初始數據上的微小差異在計算中會不斷累積，並以極快的速度增長，最後造成巨大的差異。

 

       1963年，洛倫茲把這一結論表述為蝴蝶效應，即「南美洲亞馬孫熱帶雨林中的一隻蝴蝶偶爾扇動幾下翅膀，很可能兩周後在美國德克薩斯州引起一場龍捲風。」由此可知，對長期天氣過程是難以做出準確預報的。

來源：十萬個為什麼

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