天气预报技术到底有没有发展能不能准?
消息来源:baojiabao.com 作者: 发布时间:2024-05-12
在技术的助推下,天气预报发生了怎样的变化?我们与天气预报的关系又发生了怎样的变化?预测温度、降水、风速时,我们的能力提升了吗?如果真的提升了,为什么在手机上使用不同的天气预报App,结果却有如此大的悬殊?还要等多久,超级电脑和AI才会淘汰人类气候学家?什么时候预测精准度能达到100%?
收集大量与大气层、地球表面有关的数据,比如温度、湿度、风力状况,这是现代天气预报的基础。在数据之间存在误差,那就需要用已有的观察和过往资料来填充。预测模型由一些等式组成,它对物理和化学反应进行管控,以此作为起点,计算并得出未来的天气状况。
天气预报对人类活动有着至关重要的影响。2011年一份报告指出,经济学家Jeffrey Lazo发现,单在美国,天气对GDP的影响最高可达4850亿美元。正因如此,我们才会投入那么多钱,不断提高预测能力。
天气预测数据不断优化,质量越来越高。例如,大型飞机会安装转发器,收集风速数据,它用这些数据导航,英国气象局(Met Office)将这些数据放进预测模型。NASA GOES-16卫星去年12月投入使用,它会用更快的速度扫描地表,拍摄的图片比过去的卫星图更清晰。2月份,英国对降雨雷达网络进行升级,工作已经完成,投入1000万英磅,升级之后,网络输出的数据比之前多5倍。
所有数据都会输入超级计算机,每秒计算1万亿次。真的需要这么强大的计算力吗?当然,因为预测模型很复杂,计算力越强大,才能越接近大气变化。随着科学的进步,预测模型越来越来复杂。因为有了多余的计算力,“集成预测”(ensemble forecasting)成为可能。所谓集成预测,就是说预测模型运行许多次,使用的初步数据稍有差异,这样一来就能计算不同结果出现的概率。
更多数据、更强大的计算机、更好的算法,将这些因素加在一起,已经大大提高预测结果的质量。2015年《自然》杂志刊文称,气象学家提前3-10天预测大气压的能力一直在进步,自1981年以来,大约每10年前进一天。英国气象局则说,预测4天内的气压时,精准度与几十年前预测一天的气压差不多。
因为数字技术的进步,人类获得天气预报、使用天气预报的习惯也发生了变化。智能手机能够提供局部天气预报,时间范围扩大。在Android手机上,全球大约有8000个App与天气有关,iPhone平台有2400个。数量如此多,如果不是专家,怎么知道哪个更可靠呢?
想让预测变得精准,远不是那么简单。什么最重要?是温度、降水还是风力状况?评判之时,到底应该查看平均总体误差,还是查看预测与现实的符合频率呢?ForecastWatch是一家美国公司,它会分析天气预报提供商的表现。ForecastWatch创始人Eric Floehr认为,评判预报是否精准有多种多样的方法;在不同的预测领域,在更长或者更短的时间窗口,或者在不同的地理区域,有些预报商预测更准,有些差一些,各有不同。
ForecastWatch创始人Eric Floehr提供一份数据统计,它们来自12个提供商,覆盖英国29个地点,数据是2017年的。在精准度综合评测中,Weather Channel和Weather Underground表现最好,AccuWeather排第五、MeteoGroup排第六、BBC排第九(数据来自英国气象局)。如果只看降雨预测精准度,MeteoGroup排在第四位,BBC排在第十位。
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