现代科技这么发达,为何天气预报无法100准确?
跑友圈发生了一次大地震,在甘肃省白银市景泰县举办的马拉松百公里越野赛中,因冻雨、冰雹、大风等极端天气突然出现,使得大量参赛选手出现失温症状,共造成了21名参赛选手遇难,其中不乏有跑友圈的大神。
此次之所以导致大量选手遇难,原因有很多。一方面是因为出发时天气较好,参赛选手选择了轻装上阵,另一方面是因为主办方没能及时喊停比赛,出现意外时因地形限制无法第一时间救援。但更重要的因素是因为天气突然发生变化,导致了意外的发生。
从石林国际马拉松发布的天气预报来看,比赛当天并没有雨,最高温度19摄氏度,最低温度9摄氏度。
虽然在出发前参赛者收到了大风蓝色预警,但是在出发时,当地只出现了大风并没有下雨,许多跑友仍旧在坚持比赛。只是在比赛过程中,大风不仅没有停止,反倒还下起了大雨,水会比空气带走体温的速度更快,当参赛者的衣服被打湿之后,他们的体温迅速下降,又没有避雨和保暖的物品,甚至也没有补给,以至于参赛者们的体温迅速流失,导致了失温症的发生,甚至因此而死亡。
从这场重大事故中可以看出,天气剧变是诱因,也是关键因素之一,然而现如今的科学技术已经足够发达,为何连天气预报也没能预测到当地风雨交加的情况呢?
天气预报
其实我国的天气预报能力已经达到了全世界领先的地步,可以说是达到了世界前三的水平。
想要预报天气,首先要从自然界中搜集大量的气象数据,比如:风速、风向、相对湿度、气温、气压等。
那从哪里能获得这些数据呢?是我国的气象卫星和地面自动气象台。我国的气象卫星累积共有17颗,只不过有许多卫星已经退役,还有7颗正在在轨运行。
这些卫星又分为两类,一类是太阳同步轨道卫星,这些卫星距离地球较近,观测地更清楚,数据更详细,但缺点是对于同一个地方,一天内只能观察两次数据。
还有一类是地球静止轨道卫星,它距离地球较远,但可以静止在地球上方的某一个位置,进行24小时不间断的观测。
这两类卫星相互配合,并源源不断地将观测数据汇总到气象部门之中。
除了卫星之外,我国在地面上还建立了6万多个自动气象站,它可以在地面上收集气象数据,并将这些数据汇总到气象部门之中。
我国腹地辽阔,经纬度跨度非常大,由此可知这些地方会产生多少数据,当这些数据汇总到气象部门之后,气象部门要对这些数据进行整理,并代入公式求解。
由于数据量庞大,以及公式非常多,以至于对运算能力要求非常高,不过幸运的是现如今气象部门采用的计算机运算能力也非常强,它们能够在几秒钟之内计算完数据,并得到明天的天气情况。
而这,就是天气预报所播报出来的内容,我们也会根据天气预报做出的预测,来安排自己的生活。
为什么天气预报预测不准?
事实上,我国的天气预报能力非常强,预测准确度也非常高,达到了87以上,但始终无法达到100,那这究竟是怎么回事呢?
原因是因为天气是一个混沌系统,在该系统中任何一个初始数据出现偏差,都可能会导致计算结果出现巨大的差异。
气象学教授洛伦兹在使用计算机计算天气时,为了省事把小数点后6位,改成了小数点后3位,从我们的角度来看,无论是小数点后6位,还是后3位,区别并不大。但是计算之后,洛伦兹发现刚开始计算的结果与前一次结果相差不大,但越计算到后面差异就越大,到最后时两者的数据已经相差十万八千里,洛伦兹将这一效应称之为蝴蝶效应。
天气预报之所以预测不准,也是因为蝴蝶效应的发生。地面自动气象台虽然能收集大量的数据,但是人和动物的活动,当地植被的分布和种类,甚至蝴蝶轻轻地扇动一下翅膀,都可能会对未来造成影响。
在平时,预测虽然不准,但也不会出现较大的误差,比如:此次马拉松越野赛参赛者都受到了大风蓝色预警提醒,但谁也没想到的是大风之后还有大雨,极端天气的发生,导致了此次越野赛出现较大的事故。
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