長期天氣預報
在天氣預報中長期天氣預報是氣象工作者最關心的問題,如長時間旱澇或長時期酷寒和酷熱等現象的預報。在天氣圖上表現為在較長時期中不斷重復出現的同類天氣過程,就是造成持久性的異常天氣現象。是什么因子使得同類天氣過程不斷重復出現呢?一般認為,這個問題主要不在大氣內部,而是由于在大氣外界的某個因子在起作用。這是當前許多國家長期預報研究工作中的一個基本觀念。這些外界因子是什么呢?目前意見還很不一致。有人認為太陽的變化是長期天氣過程的主要外界因子,有不少長期預報方法是根據這種觀點作出的。但也有認為下墊面熱力特征的異常,如海水溫度、地溫分布、地球表面積雪和南北極區結冰等情況的異常,是引起在某個月中或某個季節中不斷重復出現同類天氣過程的主要外界因子。這些下墊面熱力特征的異常是由前期和同時期大氣環流所造成,但反過來又影響長期天氣過程。以上兩種看法都有一定道理,但都還不能對長期天氣過程的物理原因說得很清楚,其間的關系錯綜復雜,連一些觀測事實也還不清楚,更談不上理論方面的研究。所以,目前在長期天氣預報中所使用的方法基本上是一些預報經驗和統計方法。近年來有人開始在進行長期天氣過程的數值試驗,想用動力學方法作長期天氣預報,但離實現還有很長一段距離。
近10多年來,很多人注意到海洋對長期天氣過程的作用。人們發現,海洋表層(幾百米厚)的溫度,在月與月之間或年與年之間有很大變化。海溫的變化,主要是由大氣環流條件造成的,反過來又能引起大范圍大氣環流的異常。如海洋對異常的熱量貯蓄很深厚(可達500米左右),這使海溫的異常能持續得比較久。所以通過海溫這個大氣外界因子的作用,可以造成大范圍的異常天氣。不少氣象臺站采用海水溫度作為長期天氣預報的因子,這是有道理的。近年來用衛星預測,收集陸地積雪、極區結冰等情況的資料,人們可以研究其異常與大范圍天氣反常的關系,并由此可得到有效的長期天氣預報因子。
在長期天氣預報中預報因子的選擇,不能同短期天氣預報中指標的選法一樣,它應選擇表征的尺度要大而變化又比較慢的要素作預報因子,例如海水溫度的變化比氣溫的變化慢很多,據估計只有氣溫變化速度的1/10,因此作為長期天氣預報因子是很合適的。
目前許多國家的長期預報只預報未來一個月或一個季度的平均天氣情況,即只預報該月或該季的溫度或降水量對氣候平均值的偏差,如能從歷史資料中找到一個相似月份或相似季節,則可以預報在該月中各旬或該季中各月的平均天氣情況,要預報未來一個月中每一天的天氣,就不容易了。