俗話(huà)說(shuō):夏日的天,孩童的臉,說(shuō)變就變!
烈日轉(zhuǎn)暴雨、暴雨轉(zhuǎn)晴空的場(chǎng)景在今年夏天頻繁上演。
更令人困擾的是,天氣預(yù)報(bào)也變得不再靠譜,突如其來(lái)的降雨讓人措手不及。
那么,到底是什么原因?qū)е铝诉@種現(xiàn)象?未來(lái)幾年的夏季,這種狀況是否會(huì)成為常態(tài)?
雨滴的 “演變過(guò)程”
要理解天氣預(yù)報(bào)為何經(jīng)常出錯(cuò),我們首先得弄清楚“雨”到底是什么。
其實(shí),雨的本質(zhì)是地面蒸發(fā)的水汽升空后,遇冷凝結(jié)為小水滴或冰晶。
當(dāng)這些顆粒數(shù)量過(guò)多,空氣無(wú)法承載時(shí),就會(huì)降落形成降雨。而根據(jù)水汽上升機(jī)制的不同,降雨也被劃分為多種類(lèi)型。
對(duì)流雨的產(chǎn)生,與地面受熱密切相關(guān)。
太陽(yáng)加熱地面,近地面空氣升溫上升,隨著高度增加溫度下降,水汽凝結(jié)成雨。這類(lèi)雨通常來(lái)得猛、持續(xù)時(shí)間短,常見(jiàn)于夏季午后。
鋒面雨則是冷暖空氣交匯引發(fā)的。
當(dāng)冷空氣與暖空氣相遇,暖空氣因密度較小被迫抬升,水汽冷卻凝結(jié)成雨。此類(lèi)降雨持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),南方的梅雨季節(jié)就是典型例子。
暴雨的形成需滿(mǎn)足兩個(gè)關(guān)鍵要素:一是有源源不斷的水汽供給,二是存在強(qiáng)勁的上升氣流將水汽輸送至高空。
在此過(guò)程中,水汽不斷凝結(jié),小水滴逐漸聚合變大,當(dāng)重力超過(guò)空氣浮力時(shí),就會(huì)形成猛烈的降雨。
2023年鄭州的極端暴雨,正是由這種機(jī)制引發(fā)的。
值得注意的是,無(wú)論哪種類(lèi)型的降雨,其形成過(guò)程都像是一個(gè)精密的“物理反應(yīng)”,哪怕微小變量也可能導(dǎo)致結(jié)果差異。
因此,這給天氣預(yù)報(bào)帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。
天氣預(yù)報(bào)是如何制作的?
許多人或許認(rèn)為,天氣預(yù)報(bào)是氣象專(zhuān)家通過(guò)觀察天空得出的結(jié)論,其實(shí)不然,它背后有著一套復(fù)雜的流程。
首先,是數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)。
位于太空的衛(wèi)星,持續(xù)監(jiān)測(cè)大范圍云層動(dòng)態(tài)、海洋溫度變化。而地面氣象站則負(fù)責(zé)記錄氣溫、濕度、風(fēng)速、氣壓等參數(shù)。
與此同時(shí),海洋中的浮標(biāo)設(shè)備也持續(xù)記錄海水溫度與海面氣壓。此外,飛行中的航班也會(huì)沿途收集氣象數(shù)據(jù)。
這些來(lái)自不同渠道的數(shù)據(jù),隨后進(jìn)入數(shù)值模擬階段,主要依靠超級(jí)計(jì)算機(jī)完成。
超級(jí)計(jì)算機(jī)中運(yùn)行著數(shù)值模式,它依據(jù)大氣運(yùn)動(dòng)的物理規(guī)律,將各類(lèi)觀測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)方程進(jìn)行求解,模擬未來(lái)大氣狀態(tài)和天氣演變趨勢(shì)。
最終,系統(tǒng)輸出未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的天氣狀況,包括可能的降雨、氣壓變化等,從而生成初步的預(yù)報(bào)結(jié)論。
值得一提的是,由于地形復(fù)雜、局部氣候特殊等因素,計(jì)算機(jī)模型有時(shí)難以準(zhǔn)確反映這些細(xì)節(jié),因此在計(jì)算機(jī)模擬之后,還需人工進(jìn)行修正。
即便經(jīng)過(guò)如此嚴(yán)密的數(shù)據(jù)處理流程,天氣預(yù)報(bào)仍難以做到完全精準(zhǔn),這又是為何?
天氣預(yù)報(bào)為何時(shí)常出錯(cuò)?
對(duì)此,有科學(xué)家指出,大氣系統(tǒng)的高度復(fù)雜性是預(yù)報(bào)誤差的根本原因。
大氣的運(yùn)動(dòng)受溫度、濕度、氣壓、地形等多種因素共同作用,這些變量彼此關(guān)聯(lián)、相互影響,構(gòu)成一個(gè)高度耦合的系統(tǒng)。
同時(shí),大氣中還存在許多小尺度擾動(dòng),例如局部突發(fā)的氣流變化,這些擾動(dòng)范圍小、演變迅速,現(xiàn)有觀測(cè)設(shè)備難以及時(shí)捕捉。
而這些微小變化可能在后續(xù)演化中對(duì)整體天氣格局產(chǎn)生影響,從而導(dǎo)致預(yù)報(bào)出現(xiàn)偏差。
此外,極端天氣事件的頻繁發(fā)生也加大了預(yù)報(bào)難度。
極端天氣往往具有突發(fā)性強(qiáng)、發(fā)展迅速的特點(diǎn),例如強(qiáng)對(duì)流天氣中的雷暴、冰雹等。它們的生命周期通常很短,從發(fā)生到結(jié)束可能僅幾個(gè)小時(shí)。
由于形成快、持續(xù)時(shí)間短,留給氣象部門(mén)分析和預(yù)測(cè)的時(shí)間極為有限,難以做到精準(zhǔn)預(yù)報(bào)。
技術(shù)層面的局限性也不容忽視。
盡管當(dāng)前的觀測(cè)設(shè)備和超級(jí)計(jì)算機(jī)性能已大幅提升,但觀測(cè)精度和計(jì)算能力仍存在瓶頸。
例如,一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的氣象觀測(cè)點(diǎn)分布稀疏,所獲取的數(shù)據(jù)可能不夠全面。
而且,大氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律極其復(fù)雜,現(xiàn)有的數(shù)值模型尚無(wú)法完全還原所有大氣變化過(guò)程。
此外,城市熱島效應(yīng)也會(huì)影響預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性。
城市中大量建筑物與柏油路面吸收太陽(yáng)輻射,導(dǎo)致城市中心溫度高于周邊郊區(qū),形成局部熱力差異。
這種溫差會(huì)改變空氣流動(dòng)和水汽分布,進(jìn)而影響降水的形成與分布,使得城市局部降雨情況與預(yù)報(bào)存在出入,增加預(yù)報(bào)難度。
那么,面對(duì)天氣預(yù)報(bào)頻繁“失誤”,我們普通人該如何應(yīng)對(duì)呢?
普通人的應(yīng)對(duì)方式
在預(yù)測(cè)天氣方面,我們可以參考一些民間流傳的天氣諺語(yǔ)。
例如“朝霞不出門(mén),晚霞行千里”、“魚(yú)鱗天,不雨也風(fēng)顛”、“云向東,雨無(wú)蹤;云向西,雨直滴”等。
這些諺語(yǔ)是人們?cè)陂L(zhǎng)期生產(chǎn)生活實(shí)踐中,通過(guò)觀察自然現(xiàn)象總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)。
雖然不如現(xiàn)代氣象預(yù)報(bào)精確,但也能為我們提供一定的參考價(jià)值。
此外,我們還可以借助實(shí)時(shí)氣象工具來(lái)掌握天氣變化,例如氣象雷達(dá)圖。
通過(guò)雷達(dá)圖,我們可以清楚看到降雨云團(tuán)的位置、移動(dòng)方向和強(qiáng)度。
如果發(fā)現(xiàn)雷達(dá)圖上紅色或橙色回波正快速朝我們所在區(qū)域移動(dòng),就說(shuō)明強(qiáng)降雨可能即將來(lái)臨,應(yīng)提前做好準(zhǔn)備。
在日常生活中,提前做好防范也很關(guān)鍵。
出門(mén)時(shí)不妨隨身攜帶雨具,尤其在天氣多變的季節(jié),這樣遇到突然降雨也不會(huì)措手不及。
家庭中也應(yīng)準(zhǔn)備一些應(yīng)急物資,如手電筒、飲用水、常用藥品等,以應(yīng)對(duì)暴雨可能導(dǎo)致的斷電、積水等情況。
同時(shí),我們也要調(diào)整心態(tài)。
要理解天氣預(yù)報(bào)受多種因素影響,存在誤差是正?,F(xiàn)象,不必因一次預(yù)報(bào)失誤就全盤(pán)否定。
在安排出行或活動(dòng)時(shí),應(yīng)留有余地,根據(jù)實(shí)際天氣靈活調(diào)整,才能更好地應(yīng)對(duì)突發(fā)天氣變化。
雖然近期暴雨預(yù)報(bào)失誤率較高,引發(fā)網(wǎng)友對(duì)氣象部門(mén)的不滿(mǎn),但科學(xué)解釋表明,這多半是復(fù)雜多變的大氣系統(tǒng)造成的。
因此,不論預(yù)報(bào)是否有雨,我們都應(yīng)提前做好準(zhǔn)備,才能在天氣突變時(shí)從容應(yīng)對(duì),減少影響。
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