长期预测

技术

扩展射程,或远程,天气预测与短期或中期预测有着不同的历史和不同的方法。在大多数情况下,它没有应用天气学方法,即从特定的初始地图及时向前推进。相反,长期天气预报员倾向于使用气候学方法,经常关注一段时间内的宏观天气状况,而不是试图预测日常的细节。

我们有充分的理由相信,基于“初始地图”方法的每日预测的上限是大约两周。因此,大多数长期预报都试图预测某一特定月份或季节与正常情况的偏差。这种偏离被称为偏离异常.一份预报可能会说“明尼阿波利斯的春季气温有65%的可能性高于正常水平。”它可能是基于一个预测异常地图,其中显示温度异常模式。这些地图并不试图预测某一天的天气,而是预测一段时间内的趋势(即比正常温度更高),例如一个季节(即春天)。

美国气象局在年开始前开始进行实验性的长期预报二战期间,以及它的后继者国家气象局,继续用概率的术语来表达这种预测,清楚地表明它们受到不确定性的影响。验证表明,预测的温度异常比的更可靠降水他说,月度预测比季节性预测更好,而且冬季的预测比其他季节更准确。

在20世纪80年代以前,长期预测通常使用的技术严重依赖于模拟方法:将前几年的一组天气情况(地图)与当年的天气情况(地图)进行比较,以确定与当前大气模式(或“习惯”)的相似性。然后,研究人员将随后在那些“类似”年份中发生的事情与当年将发生的事情联系起来。大多数的技术都是相当主观的,经常有不同的解释,因此质量参差不齐边际可靠性。

尽管严格地说,大多数预报员认为持续性预报是“无技巧”预报,但也使用了持续性预报(暖夏之后是暖春)或反持续性预报(暖冬之后是冷春)。然而,他们也取得了有限的成功。

新程序的前景

在20世纪的最后25年里,长期天气预报的方法和前景发生了重大变化。受…工作的刺激杰罗姆·纳米亚斯(Jerome Namias)领导美国气象局长期预报部门30年,科学家们开始将海洋表面温度异常视为后续季节和遥远地区大气温度异常的潜在原因。与此同时,其他美国气象学家,最值得注意的是约翰·m·华莱士(John M. Wallace)展示了某些重复的大气流动模式在世界不同地区是如何相互关联的。有了卫星观测,研究人员开始研究厄尔尼诺现象的现象。大气科学家恢复的工作吉尔伯特沃克他是20世纪初的英国气候学家,曾研究过南方振荡的上下波动大气压力在南半球。沃克研究了相关的空气环流(后来被称为沃克环流),这是由澳大利亚的异常高压和阿根廷的低压引起的,反之亦然。

所有这些导致了关于异常温暖或寒冷的海水和异常高或低的大气压力的发生如何在巨大的全球联系中相互关联的新知识。关于这些联系的知识——el Niño/南方涛动(ENSO)——以及关于这些巨大系统的部分行为的知识,使预报员能够更好地进行远距离预报预测至少在一定程度上,因为ENSO特征变化缓慢且有一定规律。这种方法的研究之间的相互联系大气而海洋可能代表着长期预报革命性阶段的开始。

自20世纪80年代中期以来,人们对将数值天气预报模式应用于长期预报越来越感兴趣。在这种情况下,关注的不是提前20或30天预测的天气细节,而是客观预测的异常情况。长期预测的可靠性,就像短期和中期预测的可靠性一样,近年来有了很大的提高。然而,许多重大问题仍未解决,为所有从事该领域的人提出了有趣的挑战。

John J. Cahir