天气预报不准的七个理由(1)/宋英杰 确切地说,天气预报“有的时候”不准;公平地说,天气预报“有的时候”很 准。 天气预报不准,需要找理由吗?不需要;天气预报不准,能够找到理由吗?能! 说明理由,并不是为了搪塞错误。 我也曾经被自己所发布的天气预报欺骗得淋漓尽致,暗自神伤,无处申诉。 在我们所征集的观众调查意见反馈中,观众对天气预报的不满意,绝大部分集 中在“天气预报有时候不准确”上。可以理解,无论语言多优美,画面多精致,话 题多有吸引力,主持人多有亲和力,错误的预报总是让人有一种吃了苍蝇的感觉。 我经常在马路上商场里听别人兴致勃勃地争论天气,看到不少老年人把记录天 气预报当作一个业余爱好,在那一刻我的感动和惭愧在心里水乳交融着。 在生活中,有一个流传很广的说法:很多人说假话,天气预报倒是特别想说真 话,可就是说不准。的确,因为天气预报的不准确,能够第二天毫无遮掩地暴露在 光天化日之下,而每一个人都需要面对天气,于是拿天气预报开玩笑,大家特别容 易找到共同语言。 有人已经把刘禹锡的“道是无晴却有晴”,用来讽刺天气预报的不准确。这是 我所听到的最具书卷气的嘲笑了。 在网上,我查找“抱怨天气预报”的文字,连标题就数以万计;但查找“赞美 天气预报”的文字,结果却是“没有查询到相关的内容”。 天气预报是科学,但它是存在局限、存在瑕疵的科学,有很多抱怨的理由,没 有赞美的必要。然而,天气预报比股评、比算命要准确得多,在人类所做的任何一 种对于未来的预测当中,天气预报是最准确的。 但是大家的记忆和回味总是这样的:生活也象天气一样,似乎可以预测,却永 远也不会测准。 天气预报说:有大到暴雨,人们充满信任地带好了雨具,在一整天风和日丽的 大街上,看着别人抱着雨衣觉得滑稽,而看着自己提着雨伞觉得尴尬。 星期五上午,仍然乌云万丈,仿佛在印证着天气预报的准确性。本来经常误报, 怎么这几天竟然这么准,我差点骂出人们耳熟能详的三个字。 昨天晚上电视台在新闻联播之后的天气预报中就已经以十分肯定的语气做出了 “北京,小雪……”的预言,但并没引起人们的注意,觉得不像要下雪和降温的样 子。北京人向来对天气预报不大相信,“有一搭,无一搭”,报准了就说是“蒙着 了”,报不准就加以嘲笑和谩骂,好像气象台和电视台串通一气要捉弄他们似的。 中国人十分看重诚实的美德,最怕被人欺骗,最恨骗人的人,而最起码、最简便易 行的报复手段就是骂,然后,视情节的轻重和对方的强弱再考虑是否升级。但这回 气象台和电视台都侥幸不会挨骂了,因为从后半夜起,那项预言就开始兑现,天上 往下掉粉末儿,虽然不大,总也算是小雪无疑。 早晨7 点多,她习惯性地从中文传呼机上收看天气预报,上面说“今、明及后 天连续多云”。她便将新棉被放心地晒在阳台,就赶紧上班去了。下午3 点多,大 风突起,一场大雨持续了数个小时。她在单位里急得跺脚。下班回家一看,棉被淋 得烂湿,还被刮出阳台,挂在了窗外的高压线上。 他刚听完天气预报,气冲冲地说:明天晴转多云,部分地区阴有小到中雨,局 部地区有大到暴雨。你听听,各种天气都让你说了。明天到底是什么天气,还得自 己估计。 是因为多伦多的天气多变吧,早晨晴空万里,中午一阵风雨吹来,正在抱怨天 气预报的准确性,天空又突然放晴出了太阳,下午更是阳光灿烂。听说当地有一句 俗语叫:If you don’t like the weather at front window, see the weather at back window. ( 如果你不喜欢前窗的天气,就看看后窗的天气) 。 伦敦湿漉漉的冬季,无论天气预报怎么说,人们的手里都会拿着一把伞,只是 拿伞的姿势不相同罢了。每天都认真地听天气预报,只是不知道他们说的哪句是真 的哪句是假的。 责怪天气预报的不准确,是个世界性的现象。我曾经在国外同行那里看到过面 对公众嘲讽气象人员如何保持心理平衡的小册子。 应该说,天气预报还是越来越准确的,我们国家的天气预报准确性在发展中国 家中处于领先地位,属发达国家的中等水平。现在对于常规天气要素的24小时定性 预报准确率已经达到了80% ,上世纪90年代比80年代的预报准确率又提高了4.3%, 未来一周的预报也具有很好的参考价值。现代天气预报已经不再是仰望天空、应用 谚语,或者靠24节气来推算、靠观察蚯蚓、青蛙的活动来判断的古老行当了。(每 年世界气象电视节的吉祥物就是青蛙,以纪念青蛙为天气预报曾经做出过历史性贡 献) 气象卫星出现以后,台风就再也没有逃脱人类的眼睛;天气雷达问世以后,几 百公里范围内的突发性强降雨也已经不再预报上的顽症了。对于那些长途跋涉的冷 空气的行踪,人们可以看得清清楚楚、真真切切。 但是,天气预报擅长画写意画,还不擅长画工笔画,对于那些生命史很短,范 围很小,发生几率不大的天气事件以及一些次生气象灾害还缺乏特别精确的预报能 力。客观地说,不同种类的天气,预报难度是不同的。很多人感觉到地形复杂的地 方,天气更难预报;季节更替的时候,天气更难预报。而为特定的天气事件定时、 定点、定量仍然是一个世界性的难题。 天气预报不是能掐会算的神仙,它应该走下神坛。是人类憧憬未来的好奇心, 人类不甘于“天有不测风云”的精神气质造就了天气预报,预报准确了,不必大惊 小怪;预报错误了,也不必耿耿于怀。关键是我们如何理性地看待天气预报,如何 理性地分析天气预报为什么不准。 那还是为天气预报的不准确寻找七个理由吧。 理由一:她还很年轻。 虽然古人观察现象、寻找规律,早已经有了很多预测天气的经验,但是现代科 学基础上的天气预报只有一百多年的历史,她是通过简单的定时观测得出气压场、 高低压、冷暖锋,并进行简单的线性推算这样一个简陋的手工作坊里发展起来的, 而以数值预报为代表的对天气变化的简化物理过程的求解和运算只有几十年的时间。 对于很多天气现象的发生、演变的内在机理和规律,人们还并没有完全掌握。气象 科学还是早晨七八点钟的太阳,是一个极其年轻的学科。年轻人总是要犯错误的。 对于天气的预报,需要大量的计算方法,而目前服役的计算机每秒的峰值运算 速度是近4000亿次,是国内“大哥大”级的计算机了。通过它也只能求得一个准确 性不甚高的近似结果,而且有的时候数值计算结果还存在连续性和稳定性方面的问 题。 大气微观粒子运动的不确定性,使得人们按照理论方程组进行的运算不能涵盖 所有导致天气变化的因素;同时预报人员的经验再丰富,也同样不能极其准确地把 握天气变化的所有规律。 气候,是天气的一种长期性的平均状态,而气候也在悄悄地发生着变化,对它 的全面认识需要千百年的时间,可是我们具有的比较规范的气候资料储备一般只有 40—50年的时间,应该说,对天气气候的性情和品行的认识是很有限的,这方面存 在着明显的“先天不足”。 对大气运动所做的模拟运算,层次越来越多,分辨率越来越高,要素越来越丰 富,但所得到的也只是一个精度有限的近似解。我们面对的毕竟是“万千气象”, 地球上平均每天发生的闪电就有八百多万次。在影响天气的因素中,我们仅仅掌握 了一般性的规律。我们有位专家套用一个人们非常熟悉的句式来说明自己的无奈: 不是我们无能,天气实在是太狡猾了。当然,在与天气的智力对话过程中,我们的 智商正在逐渐提高,成长,总会有“成长的烦恼”。 理由二:有无数只蝴蝶的翅膀。 1960年,美国麻省理工学院教授洛伦兹研究“长期天气预报”( 即进行未来一 个月以上的天气预测) 问题时,在计算机上用一组简化模型模拟天气的演变。他原 本的意图是利用计算机的高速运算来提高长期天气预报的准确性。但是,事与愿违, 多次计算表明,初始条件的极微小差异,均会导致计算结果的很大不同。 由于天气变化是十分复杂的,所以在预测天气时,输入的初始条件不可能包含 所有的影响因素(通常的简化方法是忽略次要因素,保留主要因素),而那些被忽 略的次要因素却可能对预报结果产生重大影响,导致错误的结论。由此,洛伦兹认 定,尽管拥有高速计算机和精确的测量数据(温度、风速风向、气压等),也难以 获得准确的长期天气预报。于是引发了“可预报性”的疑问 。而对于短期的天气 预测,初始场导致不准确的这种影响也是同样存在的。 杨丹:曾经看过一部电影《蝴蝶》,一开场就是关于蝴蝶效应的那一段话。内 容大致是一个拥有不如意童年的人利用某个空间回到了过去,改变了童年里的某个 段落,结果使人也拥有了完全不同的未来。可是每次的改变,未来的世界里总有一 些不同的可怕的结果出现。我当时不明白和蝴蝶效应怎么扯得上关系。“蝴蝶效应” ,多么美丽的名字,多么让我摸不着头脑的理论。原来这是一个用来解释“混沌现象” 的一个浅显的比喻。一个看似偶然的因素往往会改变一个人的一生,也会导致未来 朝着专家预测和分析的天气发展的方向突然发生改变。 洛伦兹用一种形象的比喻来表达他的这个发现:一只小小的蝴蝶在巴西上空煽 动翅膀,可能在一个月后的美国得克萨斯州会引起一场风暴。这就是混沌学中著名 的“蝴蝶效应”,也是最早发现的混沌现象之一。 在我们的眼前,似乎有“无数 只蝴蝶的翅膀”在煽动着。且不论城市热岛、工业排放所产生的温室效应,就是这 个星球错综复杂的地形地貌就对天气的变化产生着决定性的影响,而且植被、水体 等等都在发生着微妙的变化,而这一切在模拟运算中无法进行详尽的描述。 混沌(英文Chaos ),是指无序和混乱的状态。这些表面上看起来无规律、不 可预测的现象,实际上有它自己的规律,混沌学的任务就是寻求混沌现象的规律, 加以处理和应用。 而延伸性的研究表明,太阳系是不可预测的,在任一时刻,我们根本无法推算 出有关行星的速度及准确位置,根据经典力学计算出的结果是不可信的。这与洛伦 兹关于准确的长期天气预报是不可能的结论一致。其他像太阳黑子的增减、传染病 的发病规律、精神病的发病机理、脑电波和心率的变异、股票行情的变化、汇率的 波动,以及许多化学反应和化学过程、都存在着混沌现象。 目前,科学家给混沌下的定义是:混沌是指发生在确定性系统中的貌似随机的 不规则运动,一个确定性理论描述的系统,其行为却表现为不确定性一不可重复、 不可预测,这就是混沌现象。进一步研究表明,混沌是非线性动力系统的固有特性, 是非线性系统普遍存在的现象。牛顿确定性理论能够完美处理的多为线性系统,而 线性系统大多是由非线性系统简化来的。因此,在现实生活和实际工程技术问题中, 混沌是无处不在的。 混沌学,同相对论和量子论一样,是对牛顿确定性经典理论的重大突破,为人 类观察物质世界打开了一个新的窗口。所以,许多科学家认为,20世纪物理学永放 光芒的三件事是:相对论、量子论和混沌学的创立。 当然,我们并不会因为有“无数只蝴蝶的翅膀”就迁就天气预报的不准确,就 如同学生不会因为自己考不了满分就慨叹考题太难。经常用“混沌”来进行自我安 慰的人,还不具备预报天气的职业心理素养。