Thursday, 18 April 2019

天气预报的气温是怎么计算的?

  "一个普通人要确定第二天的温度,可能需要搜集预报温度,湿度,风速,太阳辐射指数,还得要一点天气预报员的专业计算知识。"
你是否觉得在高温天气下,预报温度往往低于实际感受?你的感觉是对的,因为预报温度的基础来源于一只木箱,一只装有温度测试仪的距地面1.5米的通风百叶箱。

  “天气预报是一道数学题+语文题。”广东省气象台前高级工程师李开乐告诉南方周末记者。

  在他的描述中,天气预报员的工作和医生差不多。每天,当值预报员都要组织两三次会商,其间,数十张图表如病人的X光片般,挂在墙上或显示在电子屏幕上,经受预报员们的反复对比与激烈讨论。

  图上,显示着各种各样的信息,比如,整个亚洲地区的天气系统演变,高压、低压在什么部位,吹的什么风,风的变化过程等。这些信息,来自于一个全球气象数据交换共享系统。全球所有城市的天气预报,都基于这一系统。

  开头提到的那只箱子,就与这个系统直接相关。中国各城市测算当地的实际温度,都以百叶箱里温度计的测量结果为准。广东省气象科技服务中心首席专家何夏江说,这套共享系统的前提是数据采集标准统一,百叶箱,无论是哪个国家哪座城市,都设在离地面一定高度内(1.25~2.00米,国内为1.5米),没有直晒,草坪地面,空旷、通风的位置。

  “如果不按同一标准选址”,何夏江说,由于环境不同、地面质地不同,温度也会不同,各个国家的气象数据就会失去参照、共享的意义。比如,8月5日这天,百叶箱测到的广州实际最高气温为37.1℃,而同期地表温度则达到51.8℃。

  这也部分解释了气象部门提供的气温为什么比城区居民实际感受到的温度要低,为什么水泥地上的鸡蛋会熟,为什么水银温度计会爆。

  此外,随着城市楼房越建越高,河流越来越少,二氧化碳排量、空调等热气排量越来越大,城区内也开始越变越热,与郊区的温差越来越明显。这一现象有个学术名,叫“热岛效应”,设置于热岛之外的百叶箱,测量到的温度,自然比城区内实际气温要低。

  为什么不将这只箱子迁入城里?

  还是老问题,全球气象数据共享系统,需要一个全球统一的信息采集标准。在世界气象史中,百叶箱因经济因素或箱子质地问题,发生过几次变更,但每一次,“都不可避免地基于科学”。

  并且,百叶箱里的温度计,只能决定当地实际的气温,在气温预报中,它只是预报员们参照的数据之一,那些像病人X光片般,悬挂于墙上或电子屏幕里的数据和线条,都是最终确定次日天气预报中最低温度与最高温度具体数字的依据。

  “每天天气预报里的最低温度与最高温度,都不是运算的直接结果,而是值班预报员们讨论出来的。”李开乐说,尽管计算机会运算出一个参考数值,但谁也不会直接引用,还要综合参照自己的从业经验、历史同期气象情况、各种数据信息等。“否则,每天两三次的会商也就没有必要了”。

  而在气象科学上,预报温度与体感温度实际上是两个不同的概念。中央气象台首席预报员杨贵名解释说,人们所感知的温度被称为体感温度,由四方面因素具体影响。简单地说,体感温度等于气温、太阳辐射作用、湿度这三因素之和再减去风速的修正作用。

  “预报温度只是体感温度的重要参考依据”,杨贵名认为,这是普通人觉得预报温度与体感温度有较大差异的原因。

  李开乐告诉本报记者,历史上没有出现过的温度,预报中是不会出现的,那些“创历史新高”的新纪录,都是实际气温;预报的数字,也不会精确到小数点后一位,因为,“天气预报从来都不是一道纯粹的数学题”。这也是气温预报常常比实际温度低的原因之一。


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