編譯：社會小灰瓶
如果說人們最常說的謊是“我已閱讀並同意《xx協議》”，那麼人們最常受的“騙”當屬天氣預報了。雖然天氣預報“騙”你千百遍，但是你仍離不開它（當然天氣預報絕對不是故意騙你的）。
出門前望望天，或者打開手機查看天氣預報已經成為大多數人生活中有意無意養成的習慣，畢竟生活中的大事小事，或多或少都會受到天氣狀況的影響。比如，在糾結明天要不要穿新買的小白鞋，你可以看看明天的天氣預報；想知道下雨會不會讓你的週末露營計劃泡湯，你可以看看未來一到兩週的天氣預報；想知道今年冬天會不會下雪，你可以查查未來三個月的季節性天氣預報。
但如果你想知道兩三個星期之後的天氣呢？在天氣預報的技術上，這真的不是一個簡單的問題。
可能很多人都注意到了（或者直到讀到這裡才注意到），當我們在手機上或電腦上查詢某個地方的天氣預報時，往往只會出現未來一到兩週的預報。
而且如果你堅持記錄並與實際情況對照的話，你會發現明天的預報一般比後天的準，後天的預報一般比大後天的準，而一週後的預報恐怕就只能大致參考一下了。天氣預報的準確度確實跟所預測的時效有關，這是因為針對不同時效，預報的方法也不一樣。
按照時效，天氣預報可以分為短時臨近預報（也叫短臨預報，時效0-12小時），短期預報（時效在3天內），中期預報（未來3到10天或15天）以及長期預報（時效為月，季，年或數年）[1] 。
短臨預報主要依據雷達和衛星監測獲取數據，是相對最準的，甚至可以精確到未來幾分鐘是否會下雨。
時效更長的短期、中期預報則是計算出來的，利用某一時刻的氣象情況，通過一系列的方程組進行計算。雖然氣象學家們一直在努力嘗試用數學描述大氣變化，但是大氣的狀態極其複雜，至今人們還沒能做到用方程式完美地表達出大氣的運動方式；另一方面，預測需要一定的初始條件，就好比兩個相互追逐的小球，要先知道它們的相對速度和距離，才能算出多長時間能碰上。這就要求預報人員能夠準確地觀測到某一時刻的天氣信息，但是以目前的技術，還做不到初始條件的零誤差，在計算的過程中，這個誤差就會隨著時間的積累逐漸增加，因此預報的準確率會隨時間的延長而逐漸降低[2]。
長期預報關注的不再是具體每天的溫度晴雨，而是氣候的變化趨勢了。雖然它不能準確地預測一個風暴的抵達時間，但通過整合很多天的氣象數據，仍然可以提供平均溫度和降水的信息。
從給出每日天氣情況的中期預報到關注平均天氣情況的季節性預報之間，存在一塊被被稱為“預報沙漠”的空白——人們一直對3-4周（未來第三週和第四周）長度的預報束手無策。理論上講，這種3-4周的預報與季節性預報很相似，也是在一個較大範圍的地區計算一個平均值，然後預測未來的氣溫和降水會高於還是會低於這個平均值。但是研究者們並不確定用於季節預報的模式能否適用於未來3-4周的這段時間，因為當預測未來三個月天氣的平均值時，很多無法預測的細微天氣變化都可以忽略；但如果把時間縮短到兩週，可能就無法忽視那些天氣變化造成的影響了。3-4周的預報比較難的另一個原因是，研究者們還不能確定什麼樣的大氣、海洋或陸地現象會對這個時間段的天氣造成影響，還有目前的氣候模型能不能準確的反映出那些氣候現象進而對預報有幫助。
但是現在，科學家們正在這片荒蕪的沙漠中開墾。氣候學報（Journal of Climate）的一篇文章證明，氣象學家用來做三個月的季節性預報的模型（也就是前面說的方程組們）也可以提前到3-4周預測北美洲的溫度和降水趨勢。
為了測試三到四周預報的準確性，喬治梅森大學（George Mason University）的氣象學家蒂莫西·戴索（Timothy DelSole）和同事們研究了1999年到2010年美國國家氣象局氣象預報中心的季節性預報。在對未來幾個月進行預測的過程中，氣象模型會自動生成未來15-28天的數據，往常這部分數據只會作為長期預報的一部分用來計算平均數，但戴索和同事們卻把它們作為研究重點，他們將模型給出的一月和七月的3-4周的預報與實測的氣溫和降水數據對比。分析表明，用這種方法確實能對天氣進行預測。3-4周預報的預報能力第一次得到了證明。
戴索團隊發現，冬季的天氣比夏季更容易預測，而氣溫比降水更容易預測（對於其他時效的天氣預報也是如此）。比方說，模型能很好地預測59%北美洲陸上地區的冬季（1月份）氣溫（這個比例不低了，7天預報的準確率有時只能達到20%[3]），但對夏季（7月份）降雨情況的預測準確率只有9%。對於那些預測得準的地區，使用模型來做預報能夠讓預報員在預測天氣走勢時獲得一個小小的優勢，這個優勢相當於在拋硬幣猜正反面時猜對的概率達到67%。
由於大氣、海洋和陸地現象會對這個時間段的天氣造成影響，因此戴森團隊也測試了他們的3-4周預報技術與長期的氣候現象之間的聯繫。他們選取了氣象學中的兩個重要現象作為研究對象：厄爾尼諾-南方濤動（ENSO，東太平洋海水異常升溫現象，與季節性預報有關）和馬登朱利安振盪（Madden-Julian Oscillation，印度洋和太平洋的熱帶地區上方的風雨雲規律性東移）。他們發現，冬季預報裡大部分可預測的參數都與厄爾尼諾現象有關，關於冬季降水的其他參數也與馬登朱利安現象有關，同時也可能會有其他的氣候現象影響預報。例如，下雨之後土壤吸收的水分會改變地表與空氣交換熱量的方式，從而影響三到四周後的天氣。
提前三到四周瞭解可能的天氣變化也非常重要，對於人們制定工作計劃，規劃生活等有很大的幫助，比如，判斷水壩什麼時候應該開閘放水，幫助能源供應商提前估計能源需求，幫助農民把握收穫的好時機等。
目前，美國國家氣象局氣象預報中心基於戴森團隊的模型發佈了3-4周預報的測試版，具體的預報效果有還待觀察，期待這個預報產品能有越來越好的表現，我們的天氣預報能越來越準確。
作者名片
排版：曉嵐
[1]http://www.weather.com.cn/tianjin/tqyw/09/2583355.shtml
[2]http://www.cma.gov.cn/kppd/kppdsytj/201404/t20140402_242230.html
[3]Harvey Stern (2007), The accuracy of weather forecasts for Melbourne, Australia, http://weather-climate.com/ForecastAccuracyMelbourne29June2007.pdf
果殼
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