随着北方地区陆续供暖,“今年冬天将是暖还是寒的话题”引发不少网友关注。那么,气候预测究竟是如何完成的?又是怎样被研发出来的?将如何服务于国民经济发展?来听听专家们怎么说。
“气候预测实际上是研究未来某个要素,比如气温、降水的演变趋势。它根据过去气候平均值的偏差,来估计未来一段时间内,比如一个月或者一个季度,气温偏高还是偏低?降水偏多还是偏少?”国家气候中心首席气候专家王永光告诉记者,从时间来看,我国已有月、季、年的短期气候尺度,甚至长达几十年、上百年的气候变化尺度,这区别于10天天气预报。
那么,气候预测是怎么“生产”出来的?它与人们平常看到的天气预报区别大吗?王永光说,天气预报和气候预测都使用动力预报模式,但天气预报的准确率较高于气候预测。此外,有别于天气预报,气候预测还运用了很多基于过去(包括气温、降水等)要素演变的规律来估计未来演变趋势。
在气候变化问题日益严峻的背景下,气候预测关系到国民经济建设的方方面面。中国农科院农业环境与可持续发展研究所研究员孙忠富说,农业作为我国重要的基础性产业,是受气候影响最为敏感的领域。在农业综合布局、区域优化、种植服务、品种选择以及防灾减灾预案制定等方面,都需要做到防患于未然——越早知道气候变化规律,对于采取重大综合决策越有利。
然而,天气尚有阴晴不定,气候更是变幻莫测,气候预测需要考虑的不确定因素也更为复杂。中国工程院院士、中国气象局气候变化特别顾问丁一汇表示,从国际上看,气候预测能力走在前列的仍是欧洲预报中心,他们的预报信息参考价值相对较大。处在第二梯队的国家包括美国、日本及我国。上世纪90年代,我国气候预测模式刚刚起步,准确率只有60%多,通过20多年的努力,现在可提升至70%以上的水平,已有明显进步。
“气候预测需要解决两大难题。一方面需要收集更多数据;另一方面则是对气候变化规律的掌握。大气本身的变化非常快,冷空气往哪儿走都是随机的,物理上我们叫做混沌现象。”丁一汇说,目前,全球都在攻关怎样把这些快速变化、扰乱气候预报的混沌现象分离、预报出来,进一步提升气候预测的准确性。
“影响气候的因素很复杂,而且还有气候系统各圈层的相互作用,如何才能使得气候预测模式更加完善、准确,将是我们相当长一段时间里需要攻克、发展的核心技术。”王永光表示,在这个前提下,除了国内外几种普遍的气候预测方式外,还要抓住下垫面强迫强信号,如厄尔尼诺对中国气候的影响等,持续为防汛抗旱、防灾减灾等做出决策性服务。
有了气候预测,就能把“防”的步骤不断提前。“对农民来说,最迫切想要知道的就是这个现象到底能不能发生?在什么时候发生?它的强度有多大?而我们根据这些气候预测可以提前妥善安排农业生产生活,主动应对气候变化可能造成的不利影响,尽最大努力减少损失、增产增效。”孙忠富说。
“不仅是农业,‘一个月内到底会发生多少次极端天气气候事件?造成多大的灾害影响?\’这些都是大家普遍关心的气候问题,以便更好采取应对措施,及时规避损失。为满足这些需求,我们的努力方向就是构建‘一体化天气气候模式和预报系统\’,我国目前已取得可喜成果。”丁一汇说。
丁一汇还透露,由中国科学院研制的地球模拟器就涵盖了大气所有圈层,可以模拟整个地球气候的演变。在不久的将来,这个地球模拟器还会在北京落户。“我国现在与美国、日本、欧洲预报中心几乎同时起步,如果大家能够互相借鉴和推动,相信在10年至20年内,就能够使气候预测有更大发展。”丁一汇说。
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