不少人都想知道關(guān)于冷冬VS暖冬,今年冬天是穿厚點(diǎn)還是穿薄點(diǎn)?就看這篇了和氣溫指大氣,接下來(lái)讓小編詳細(xì)講解吧!
今年,我國(guó)經(jīng)歷了1961年以來(lái)最熱的夏季。在經(jīng)歷了這樣一個(gè)歷史最熱的夏季后,網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)了對(duì)今年冬季氣溫的兩種預(yù)測(cè)
預(yù)測(cè)一如果今年夏天這么熱,冬天可能也會(huì)很冷,所以這將是一個(gè)寒冷的冬天;
預(yù)測(cè)二今年夏季的熱浪將持續(xù)到冬季,因此將是一個(gè)暖冬。
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那么這兩個(gè)預(yù)測(cè)哪一個(gè)是正確的呢?我們可以從夏季氣溫推斷冬季氣候趨勢(shì)嗎?要真正了解冬季氣候狀況,首先要了解什么是氣候預(yù)測(cè)、如何進(jìn)行氣候預(yù)測(cè)以及氣候預(yù)測(cè)的局限性。
01
如何預(yù)測(cè)氣候?
中國(guó)氣象局發(fā)布的天氣預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)是我國(guó)最權(quán)威的科學(xué)預(yù)報(bào)和預(yù)測(cè)。各大高校、科研院所、各大部委、企業(yè)等也都有氣象專(zhuān)業(yè)人員從事科學(xué)預(yù)測(cè)工作。
科學(xué)預(yù)測(cè)天氣的過(guò)程和原理非常復(fù)雜。它不僅涉及地大氣的物理化學(xué),還涉及那些影響大氣的因素的物理化學(xué),如太陽(yáng)、巖石、海洋、生物甚至人類(lèi)活動(dòng)。檢測(cè)這些物理和化學(xué)性質(zhì)的手段,如機(jī)械、電子、通信、計(jì)算機(jī)科學(xué)等。今天的天氣預(yù)報(bào)是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)在所有這些領(lǐng)域發(fā)展的結(jié)果。
同樣重要的是要了解影響溫度和氣候的因素和水平是多方面的,例如
直接影響地溫的物理原因如太陽(yáng)輻射、地?zé)彷椛?、冷空氣流入、高空下沉氣流等都?huì)直接影響地溫;
大氣環(huán)流副熱帶高壓、西伯利亞冷高壓等,這些都是大氣環(huán)流中的天氣系統(tǒng),它們會(huì)間接影響氣溫;
大氣系統(tǒng)外因素拉尼娜、青藏高原積雪等氣候系統(tǒng)外強(qiáng)迫因素會(huì)影響大氣環(huán)流,通過(guò)長(zhǎng)期積累的緩慢變化效應(yīng)間接影響氣溫。
因此,溫度和氣候預(yù)測(cè)是一件非常復(fù)雜的事情,不能僅根據(jù)一個(gè)因素來(lái)推斷未來(lái)的氣候趨勢(shì)。
02
現(xiàn)代科學(xué)天氣預(yù)報(bào)
天氣預(yù)報(bào)自古就有,但基于現(xiàn)代氣象科學(xué)的天氣預(yù)報(bào)歷史卻很短,只有一百多年。以數(shù)值天氣預(yù)報(bào)為標(biāo)志的更準(zhǔn)確天氣預(yù)報(bào)的歷史僅持續(xù)了幾十年。現(xiàn)代天氣預(yù)報(bào)的科學(xué)原理和技術(shù)手段主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)地方。
1定義天氣
風(fēng)、云、雨、雪等天氣現(xiàn)象產(chǎn)生于地對(duì)流層,主要是對(duì)流層大氣物理、化學(xué)性質(zhì)各種復(fù)雜變化的結(jié)果。如果你想預(yù)測(cè)天氣,你必須首先了解它,這需要觀察或檢測(cè)大氣的各種屬性。大氣的屬性很多且復(fù)雜。比較重要的包括空氣質(zhì)量、內(nèi)能、運(yùn)動(dòng)以及空氣中所含水蒸氣的量。只有科學(xué)地測(cè)量這些屬性,我們才能得到更準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)。
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2了解規(guī)則
有了對(duì)大氣屬性的描述和觀測(cè)結(jié)果,通過(guò)科學(xué)分析就會(huì)發(fā)現(xiàn),大氣的各種屬性在時(shí)空尺度上都具有一定的特征。這就是大氣環(huán)流。大氣環(huán)流基本上決定了所有的天氣,大氣中所包含的其他因素,如陸地、海洋、人類(lèi)活動(dòng)以及陽(yáng)光等外界因素,都會(huì)決定和影響大氣環(huán)流的特征。
用于描述大氣特性的500hPa等壓地面天氣圖
至于大氣環(huán)流如何決定天氣,大氣環(huán)流是如何形成和變化的?這些都需要遵守物理定律。經(jīng)過(guò)數(shù)百年的努力,氣象科學(xué)已逐漸闡明了各個(gè)環(huán)節(jié)和各種因果關(guān)系。是的,這只是一個(gè)粗略的近似,因?yàn)樗婕昂芏嗖豢杀苊獾暮?jiǎn)化。例如,如果你認(rèn)為忽略聲音等空氣振動(dòng)對(duì)天氣的影響,就不會(huì)計(jì)算,或者計(jì)算沒(méi)有意義。
3計(jì)算未來(lái)大氣環(huán)流的變化
科學(xué)了解從大氣特性到天氣的一切,然后對(duì)其未來(lái)的變化進(jìn)行計(jì)算模擬。過(guò)去,這主要依靠預(yù)報(bào)員的科學(xué)認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。在現(xiàn)代,它依賴(lài)于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)。
數(shù)值天氣預(yù)報(bào)利用高性能計(jì)算機(jī)將當(dāng)前的大氣狀態(tài)輸入到一組可以描述大氣運(yùn)行規(guī)律的數(shù)學(xué)和物理方程中,然后求解未來(lái)的大氣狀態(tài)以獲得大氣的各種物理要素,例如風(fēng)、氣壓、溫度和濕度。等等,然后計(jì)算各種天氣現(xiàn)象,比如雨雪、能見(jiàn)度、天空云量等。
中國(guó)氣象局?jǐn)?shù)值預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)概況
03
現(xiàn)代天氣預(yù)報(bào)的局限性
經(jīng)過(guò)數(shù)百年的努力,現(xiàn)代天氣預(yù)報(bào)的能力仍然存在局限性。這直觀地體現(xiàn)在我們的手機(jī)天氣應(yīng)用上最長(zhǎng)的天氣預(yù)報(bào)一般只有15天。而且你會(huì)發(fā)現(xiàn)你今天看到的第15天的天氣可能與第15天實(shí)際到來(lái)時(shí)的天氣有很大不同。
這是現(xiàn)代天氣預(yù)報(bào)的局限性。
由于天氣預(yù)報(bào)計(jì)算中輸入的數(shù)據(jù)是近似的,并且經(jīng)過(guò)近似處理,仍然存在無(wú)法消除的誤差,并且利用客觀預(yù)報(bào)方法和主觀預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)對(duì)數(shù)值預(yù)報(bào)輸出結(jié)果進(jìn)行重新處理,所以最終的天氣預(yù)報(bào)是結(jié)果只是對(duì)未來(lái)的近似模擬,并不能完全準(zhǔn)確。隨著預(yù)測(cè)要求精度的提高和預(yù)測(cè)時(shí)間范圍的延長(zhǎng),這種近似模擬也會(huì)增加。
這樣的預(yù)報(bào)系統(tǒng)導(dǎo)致天氣預(yù)報(bào)具有時(shí)間敏感性,無(wú)法實(shí)現(xiàn)固定時(shí)間、地點(diǎn)的準(zhǔn)確定量預(yù)報(bào)。它只能對(duì)大概的時(shí)間和地理范圍做出預(yù)測(cè)。一般來(lái)說(shuō),3天內(nèi)基本可靠,10天內(nèi)高度可靠。作為參考,超過(guò)10天就不靠譜,超過(guò)20天是絕對(duì)不可能的。
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04
天氣預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)
既然超過(guò)10天的天氣基本可以歸為不可信,那么氣象局發(fā)布的季節(jié)“天氣”預(yù)報(bào)又是怎么回事呢?
事實(shí)上,公眾所理解的“天氣”在氣象科學(xué)領(lǐng)域分為兩種情況天氣和氣候。它們彼此相關(guān)但又不同??梢詮囊韵氯c(diǎn)來(lái)感受
從外在表現(xiàn)來(lái)看天氣是某一時(shí)刻的大氣狀況及其短期演變的瞬時(shí)結(jié)果;氣候是指一段時(shí)間內(nèi)的平均大氣狀況和經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)期演變的平均結(jié)果;
從信息獲取或表達(dá)上來(lái)說(shuō)天氣是各種儀器檢測(cè)到的氣象要素,氣候是天氣計(jì)算的結(jié)果;
例如天氣是指某天是否刮風(fēng)下雨,氣溫是多少度;氣候是指一段時(shí)間內(nèi)的總體降雨情況,以及多年或多地與平均情況的偏差,無(wú)論氣溫是低還是高。
因此,實(shí)際上不可能預(yù)測(cè)特定日期的長(zhǎng)期天氣,但預(yù)測(cè)氣候狀態(tài)是可能的。
例如,假設(shè)我們可以預(yù)測(cè)10月份的氣候狀況,并且8月份的準(zhǔn)確率達(dá)到100%。我們提前知道10月份氣溫與平均值的偏差,發(fā)現(xiàn)除了華北和東北地區(qū)氣溫變化不大。其他地區(qū)的溫度會(huì)更高。
2022年10月實(shí)時(shí)溫度異常
但即便如此,我們?nèi)匀粺o(wú)法預(yù)測(cè)河南、湖北、安徽等地會(huì)在國(guó)慶期間經(jīng)歷如此罕見(jiàn)的寒潮降溫過(guò)程。
9月30日至10月5日全國(guó)最大降溫
可見(jiàn),天氣是大氣性質(zhì)的快速變化。在預(yù)測(cè)如此快速變化的過(guò)程時(shí),可以忽略赤道東太平洋海面溫度變化或全二氧化碳濃度等緩慢變化因素。但對(duì)于長(zhǎng)期氣候條件,例如幾個(gè)月后,海水溫度的累積影響可能會(huì)發(fā)揮重要作用。
除了赤道東太平洋的海水溫度外,還有很多因素對(duì)大氣環(huán)流的長(zhǎng)期狀態(tài)也起著重要作用,如印度洋的海水溫度、青藏高原的冰川積雪、變化等。北極的海冰范圍,甚至澳大利亞的牛打嗝、放屁等,都會(huì)影響大氣環(huán)流,從而影響氣候。
牛放屁產(chǎn)生的甲烷會(huì)對(duì)氣候產(chǎn)生影響。圖庫(kù)版權(quán)圖片,未經(jīng)授權(quán)
而且,即使我們不考慮所有這些所謂的大氣“外部強(qiáng)迫”因素,而只考慮已經(jīng)運(yùn)行的大氣環(huán)流本身的動(dòng)態(tài)演化,仍然是非常復(fù)雜的。這使得氣候預(yù)測(cè)比天氣預(yù)報(bào)更加困難和不確定。
可見(jiàn),利用科學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)分析和預(yù)測(cè)天氣氣候是一件非常復(fù)雜的事情。所以,一開(kāi)始所說(shuō)的“夏季氣溫高”“預(yù)測(cè)”冬季會(huì)冷還是暖,與其說(shuō)是“預(yù)測(cè)”,不如說(shuō)是“謠言”。
05
畢竟
今年冬天氣溫如何?
事實(shí)上,中國(guó)氣象局國(guó)家氣候中心近日已對(duì)今冬氣溫形勢(shì)作出預(yù)測(cè)今冬,全國(guó)大部分地區(qū)氣溫將接近或高于常年同期。氣溫變化的階段性特征明顯,前冬偏暖,后冬偏暖。寒冷的。所以,這個(gè)冬天既不是寒冷的冬天,也不是溫暖的冬天。
根據(jù)國(guó)家氣候中心預(yù)報(bào)意見(jiàn),今年冬季我國(guó)各地區(qū)氣溫情況如下
內(nèi)蒙古東部和西部、東北部北部、華南大部、西南地區(qū)東南部、西北中東部等地氣溫同期偏低,其中內(nèi)蒙古東北部、黑龍江、陜西西部、甘肅中東部、東北部等地氣溫偏低。青海、寧夏。12;
全國(guó)其他地區(qū)同期氣溫接近常年或偏高,其中上海、江蘇、浙江、安徽、江西東北部、山東、河南東部、湖北東北部氣溫12C更高。
2022年12月至2023年2月平均氣溫距平預(yù)報(bào)圖,圖片
冬季氣溫變化的階段性特征明顯
2022年12月至2023年1月中旬,影響我國(guó)的冷空氣強(qiáng)度較弱,全國(guó)大部分地區(qū)氣溫高于常年同期;
2023年1月下旬至2月,冷空氣強(qiáng)度逐漸加強(qiáng),內(nèi)蒙古大部、東北大部、華北北部、華中、華南西部、西南東部和北部、西北大部等地氣溫中國(guó)同期低于正常水平。
就連國(guó)家氣候中心也只是對(duì)今年冬天的氣溫情況提出了“預(yù)測(cè)意見(jiàn)”,可見(jiàn)氣候預(yù)測(cè)的不確定性有多大。
對(duì)于“冬天冷”、“冬天暖”、“冬天冷暖”等案簡(jiǎn)單的題,單純對(duì)的概率很大,但與結(jié)果相比,科學(xué)天氣的過(guò)程預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)更為重要。
作者中央氣象臺(tái)首席預(yù)報(bào)員張濤
綜述魏可中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所副研究員
本文封面圖及文內(nèi)圖片均來(lái)自版權(quán)圖庫(kù)
原始圖形和文字
看完本文,相信大家應(yīng)該對(duì)冷冬VS暖冬,今年冬天是穿厚點(diǎn)還是穿薄點(diǎn)?就看這篇了和氣溫指大氣的具體內(nèi)容有所了解了吧,歡迎各位持續(xù)關(guān)注本站。
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