圖片來自網(wǎng)絡(luò)
文 | 小魚大醬
“嘿siri, 今天天氣怎樣？”
“今天這里的氣溫在25度到36度之間?！?/p>
額，聽起來好像是一個(gè)是夏天，一個(gè)是秋天？不過你也不要嘲弄siri，他也是照數(shù)（據(jù)）直說。壹讀君覺得，天氣這回事兒，比女人還要捉摸不定。所以也不能怪罪天氣預(yù)報(bào)，畢竟研究天氣和研究女人心一樣，也是一門挺高深的學(xué)問。所以天氣這門學(xué)問，壹讀君只能一本正經(jīng)地說一句，不確定性是這門科學(xué)唯一確定的事情。
“靠天吃飯”的年代，我們需要天氣預(yù)報(bào)
過去的幾千年里，中國一直以農(nóng)為本，典型的“民以食為天”。而農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)不僅需要肥沃的土壤和豐富的水源，也需要適宜的溫度、光照、雨水。為了能夠耕種出豐富多樣的糧食蔬菜，人類從無意識(shí)到有意識(shí)地注意物候和氣候問題，從被動(dòng)地接受大自然的風(fēng)雨變幻，到逐步主動(dòng)認(rèn)識(shí)大自然，以及到最后掌握大自然氣候的秘密，擁有抵御風(fēng)、雨、雷、電、雪等自然天氣的能力，從而更好地利用氣候環(huán)境來發(fā)展農(nóng)業(yè)。
在這過程中，中國人最偉大的發(fā)現(xiàn)當(dāng)屬二十四節(jié)氣了。遠(yuǎn)在春秋時(shí)期，中國古代先賢利用日晷，即在平面上豎一根桿子來測(cè)量正午太陽影子的長短，以此來確定冬至、夏至、春分、秋分4個(gè)節(jié)氣。到秦漢年間，二十四節(jié)氣完全確立。公元前132年，西漢劉安的《淮南子》就記載了二十四節(jié)氣的名稱，這也是目前見到的最早、最完整的記載。
在二十四節(jié)氣中，立春、立夏、立秋、立冬、春分、秋分、夏至、冬至是反映季節(jié)更替的節(jié)氣；小暑、大暑、處暑、小寒、大寒是反映氣候特征的節(jié)氣；雨水、谷雨、小雪、大雪是反映降水現(xiàn)象和降水強(qiáng)度的節(jié)氣；小滿、芒種、驚蟄、清明是反映物候現(xiàn)象的節(jié)氣。
二十四節(jié)氣客觀地反映了一年四季節(jié)令氣候的變化，逐步成為農(nóng)耕時(shí)代的農(nóng)民從事農(nóng)事活動(dòng)的主要依據(jù)，換句話說，我們吃粥吃飯，農(nóng)作物收成如何，全靠觀天的本事。我們口中常提到的“靠天吃飯”，其實(shí)這個(gè)“天”就是代指二十四節(jié)氣。
而到了今天，隨著社會(huì)的發(fā)展，天氣預(yù)報(bào)的發(fā)展已經(jīng)不單是只為農(nóng)事活動(dòng)提供參考依據(jù)了，更多的是在日常工作生活中的應(yīng)用，以及為國家行動(dòng)提供自然環(huán)境變化的參考依據(jù)。所以，天氣預(yù)報(bào)的功用更多是用于預(yù)告自然災(zāi)害，而不是那些互聯(lián)網(wǎng)APP每天都提醒你的明天記得帶傘或者多擦點(diǎn)防曬霜。
天氣預(yù)報(bào)是門科學(xué)嗎？
香港無線電視有個(gè)很出名的天氣預(yù)報(bào)員角色，深受省港澳觀眾喜愛，叫天氣先生（Freddy）。無論晴天還是雨天，天氣先生總是用它幽默的方式和懶洋洋的語氣為觀眾播報(bào)當(dāng)日的天氣狀況。如果天晴，他就會(huì)戴上太陽眼鏡，如果有雷暴，他就會(huì)被雷擊，如果刮大風(fēng)，他就會(huì)被風(fēng)吹起。
觀眾喜歡天氣先生，是因?yàn)樘鞖忸A(yù)報(bào)能夠提前為他們新一天的生活做好準(zhǔn)備，就算是雨天也沒有關(guān)系，因?yàn)橐苍缫褌浜糜昃?。然而，天氣預(yù)報(bào)也難以做到時(shí)時(shí)準(zhǔn)確。
在建立科學(xué)研究以前，天氣預(yù)報(bào)主要是靠謎之第六感，即用經(jīng)驗(yàn)來判斷。比如二十四節(jié)氣，就是靠勞動(dòng)人民多年的血淚經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和代代相傳之下，才形成的無字天書，它很好地驗(yàn)證了“實(shí)踐是檢驗(yàn)科學(xué)的唯一真理”這句箴言。而在今天，光靠觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)的這條路子已經(jīng)走不通了，還要懂得用技術(shù)來科學(xué)分析天氣狀況。
根據(jù)《中華人民共和國氣象法》規(guī)定，在中國，任何個(gè)體、集體、單位，未經(jīng)許可不可發(fā)布天氣預(yù)報(bào)。從各個(gè)媒體發(fā)布的天氣預(yù)報(bào)信息，應(yīng)該全部與中央氣象臺(tái)以及所在地氣象局的天氣預(yù)報(bào)信息相同。也就是說，現(xiàn)在市面上大家用的天氣預(yù)報(bào)軟件也好，手機(jī)自帶的天氣預(yù)報(bào)軟件也罷，其實(shí)都是用的同一套數(shù)據(jù)，都是央臺(tái)和地方臺(tái)氣象局的官方信息。
那為什么各家軟件有時(shí)候數(shù)據(jù)會(huì)存在差異呢？咳咳，壹讀君悄悄表示，有天氣軟件曾公開表示，我們除了氣象局的預(yù)報(bào)信息，還結(jié)合了國外監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。嗯，算是打了個(gè)擦邊球。
而目前來說，天氣預(yù)報(bào)主要采用的是數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的方式，輔之以衛(wèi)星資料、雷達(dá)資料、天氣圖和實(shí)時(shí)的觀測(cè)數(shù)據(jù)等來綜合做出預(yù)報(bào)。簡單一點(diǎn)來說，就是通過建立一套龐大的計(jì)算天氣預(yù)報(bào)的數(shù)據(jù)模型，輸入當(dāng)前已知的天氣現(xiàn)象，并輸入影響大氣變化的因素，使用超級(jí)計(jì)算機(jī)來運(yùn)算，從而得到某一地區(qū)未來的氣壓、溫度、風(fēng)向、風(fēng)俗及降水量等。
難理解嗎？壹讀君來為你拆解一下。預(yù)報(bào)天氣需要四步走。
第一步，建立數(shù)學(xué)模型模擬大氣運(yùn)動(dòng)。嗯，科學(xué)家們通過運(yùn)用物理學(xué)中的流體力學(xué)和熱力學(xué)的基本定律來分析大氣的運(yùn)動(dòng)變化，至于這定律是什么，說了你也不懂，此處省略三萬字。你只需要知道的是，他們?cè)O(shè)計(jì)了一套和初中我們學(xué)的XY方程式一個(gè)道理的一組關(guān)于大氣的方程式。
第二步，輸入當(dāng)前已知的天氣現(xiàn)象。這就需要有足夠的數(shù)據(jù)支持了。在實(shí)際操作過程中，就是來自自動(dòng)觀測(cè)站的數(shù)據(jù)。在全國氣象地面觀測(cè)系統(tǒng)中，包括國際基準(zhǔn)氣候站、國家基本氣象站、國家一般氣象站三類觀測(cè)站，總數(shù)加起來大概有2400個(gè)左右。除此之外，還有高空氣象觀測(cè)站、氣象衛(wèi)星、雷達(dá)等設(shè)備來獲取最新數(shù)據(jù)，它們?cè)谝?guī)定的時(shí)間內(nèi)同時(shí)進(jìn)行探測(cè)，全方位多層次地獲取大氣變化數(shù)據(jù)。
第三步，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入模型，運(yùn)用巨型計(jì)算機(jī)運(yùn)算。所謂巨型計(jì)算機(jī)，就是那些用于航天航空等高精尖行業(yè)運(yùn)算的高能設(shè)備。
第四步，預(yù)報(bào)員的訂正。目前，沒有任何一套數(shù)學(xué)模型能夠真實(shí)地還原模擬大氣的演變；而在實(shí)際的運(yùn)算中，一些信息依然難以充分表達(dá)和被運(yùn)算，不能很好地表現(xiàn)大氣運(yùn)動(dòng)的物理過程細(xì)節(jié)，所以需要經(jīng)過預(yù)報(bào)員結(jié)合實(shí)際觀測(cè)情況進(jìn)行最后人為訂正，一句話，就是預(yù)報(bào)員看天說話。
天氣預(yù)報(bào)真的被污名化了嗎？
聽起來好像還是挺科學(xué)的，可是為什么人們還是總是覺得天氣預(yù)報(bào)在胡說八道呢？這真的不能怪天氣先生?？陀^來說，目前我們對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)中的規(guī)律尚未認(rèn)知和理解完全，設(shè)計(jì)的任何一套數(shù)據(jù)模型和方程式都尚未達(dá)到最精準(zhǔn)的程度，所以得到的數(shù)據(jù)只能是一個(gè)近似參考值。
而已知的觀測(cè)數(shù)據(jù)，受限于不同地方資源的限制，比如青藏高原的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)就很少，數(shù)據(jù)量不一定足夠大和精準(zhǔn)，不是也還有“東邊日出西邊雨”的說法嗎？觀測(cè)得到的數(shù)據(jù)就存在著樣本量的問題和誤差。再者，預(yù)報(bào)員的認(rèn)識(shí)也是有局限的，不同的預(yù)報(bào)員水平也參差不齊。人工訂正的能力，預(yù)報(bào)的方法和理論知識(shí)也需要長期的實(shí)踐才能得到提升。
然而，這些客觀條件的局限也沒有變幻莫測(cè)的大氣的任性脾氣來得讓人生氣了，就像海底針一樣的女人心，說變就變。瞬息萬變的大氣現(xiàn)象，說變臉就變臉，預(yù)報(bào)員就是苦逼的追大氣的少年。
盡管如此，為了國計(jì)民生，天氣預(yù)報(bào)還是在每次自然災(zāi)害發(fā)生之前盡可能地做到提前預(yù)警預(yù)告，希望盡可能地減少災(zāi)害造成的破壞程度。就像前幾天肆虐珠三角的第4號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“妮妲”，中央氣象臺(tái)發(fā)布臺(tái)風(fēng)紅色預(yù)警（臺(tái)風(fēng)最高級(jí)別預(yù)警），廣州深圳等地相關(guān)部門進(jìn)入防風(fēng)I級(jí)應(yīng)急響應(yīng)，要求停工（業(yè)）、停產(chǎn)、停課，開放各類公共設(shè)施作為臨時(shí)避風(fēng)安置點(diǎn)。
雖然臺(tái)風(fēng)真正過境的時(shí)候，并未如預(yù)計(jì)般地給廣州深圳等地帶來預(yù)警中的破壞，但是按照最壞情況來準(zhǔn)備，保障人民的生活才是真正的負(fù)責(zé)態(tài)度。現(xiàn)階段來看，應(yīng)急過度總好過預(yù)警不足所有可能造成的嚴(yán)重傷害。
對(duì)待天氣預(yù)報(bào)，壹讀君就一句話，像對(duì)待女朋友一樣，多點(diǎn)耐心，多點(diǎn)理解吧。革命尚未成功，同志仍需努力啊~
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