编译：社会小灰瓶
如果说人们最常说的谎是“我已阅读并同意《xx协议》”，那么人们最常受的“骗”当属天气预报了。虽然天气预报“骗”你千百遍，但是你仍离不开它（当然天气预报绝对不是故意骗你的）。
出门前望望天，或者打开手机查看天气预报已经成为大多数人生活中有意无意养成的习惯，毕竟生活中的大事小事，或多或少都会受到天气状况的影响。比如，在纠结明天要不要穿新买的小白鞋，你可以看看明天的天气预报；想知道下雨会不会让你的周末露营计划泡汤，你可以看看未来一到两周的天气预报；想知道今年冬天会不会下雪，你可以查查未来三个月的季节性天气预报。
但如果你想知道两三个星期之后的天气呢？在天气预报的技术上，这真的不是一个简单的问题。
可能很多人都注意到了（或者直到读到这里才注意到），当我们在手机上或电脑上查询某个地方的天气预报时，往往只会出现未来一到两周的预报。
而且如果你坚持记录并与实际情况对照的话，你会发现明天的预报一般比后天的准，后天的预报一般比大后天的准，而一周后的预报恐怕就只能大致参考一下了。天气预报的准确度确实跟所预测的时效有关，这是因为针对不同时效，预报的方法也不一样。
按照时效，天气预报可以分为短时临近预报（也叫短临预报，时效0-12小时），短期预报（时效在3天内），中期预报（未来3到10天或15天）以及长期预报（时效为月，季，年或数年）[1]。
短临预报主要依据雷达和卫星监测获取数据，是相对最准的，甚至可以精确到未来几分钟是否会下雨。
时效更长的短期、中期预报则是计算出来的，利用某一时刻的气象情况，通过一系列的方程组进行计算。虽然气象学家们一直在努力尝试用数学描述大气变化，但是大气的状态极其复杂，至今人们还没能做到用方程式完美地表达出大气的运动方式；另一方面，预测需要一定的初始条件，就好比两个相互追逐的小球，要先知道它们的相对速度和距离，才能算出多长时间能碰上。这就要求预报人员能够准确地观测到某一时刻的天气信息，但是以目前的技术，还做不到初始条件的零误差，在计算的过程中，这个误差就会随着时间的积累逐渐增加，因此预报的准确率会随时间的延长而逐渐降低[2]。
长期预报关注的不再是具体每天的温度晴雨，而是气候的变化趋势了。虽然它不能准确地预测一个风暴的抵达时间，但通过整合很多天的气象数据，仍然可以提供平均温度和降水的信息。
从给出每日天气情况的中期预报到关注平均天气情况的季节性预报之间，存在一块被被称为“预报沙漠”的空白——人们一直对3-4周（未来第三周和第四周）长度的预报束手无策。理论上讲，这种3-4周的预报与季节性预报很相似，也是在一个较大范围的地区计算一个平均值，然后预测未来的气温和降水会高于还是会低于这个平均值。但是研究者们并不确定用于季节预报的模式能否适用于未来3-4周的这段时间，因为当预测未来三个月天气的平均值时，很多无法预测的细微天气变化都可以忽略；但如果把时间缩短到两周，可能就无法忽视那些天气变化造成的影响了。3-4周的预报比较难的另一个原因是，研究者们还不能确定什么样的大气、海洋或陆地现象会对这个时间段的天气造成影响，还有目前的气候模型能不能准确的反映出那些气候现象进而对预报有帮助。
但是现在，科学家们正在这片荒芜的沙漠中开垦。气候学报（Journal of Climate）的一篇文章证明，气象学家用来做三个月的季节性预报的模型（也就是前面说的方程组们）也可以提前到3-4周预测北美洲的温度和降水趋势。
为了测试三到四周预报的准确性，乔治梅森大学（George Mason University）的气象学家蒂莫西·戴索（Timothy DelSole）和同事们研究了1999年到2010年美国国家气象局气象预报中心的季节性预报。在对未来几个月进行预测的过程中，气象模型会自动生成未来15-28天的数据，往常这部分数据只会作为长期预报的一部分用来计算平均数，但戴索和同事们却把它们作为研究重点，他们将模型给出的一月和七月的3-4周的预报与实测的气温和降水数据对比。分析表明，用这种方法确实能对天气进行预测。3-4周预报的预报能力第一次得到了证明。
戴索团队发现，冬季的天气比夏季更容易预测，而气温比降水更容易预测（对于其他时效的天气预报也是如此）。比方说，模型能很好地预测59%北美洲陆上地区的冬季（1月份）气温（这个比例不低了，7天预报的准确率有时只能达到20%[3]），但对夏季（7月份）降雨情况的预测准确率只有9%。对于那些预测得准的地区，使用模型来做预报能够让预报员在预测天气走势时获得一个小小的优势，这个优势相当于在抛硬币猜正反面时猜对的概率达到67%。
由于大气、海洋和陆地现象会对这个时间段的天气造成影响，因此戴森团队也测试了他们的3-4周预报技术与长期的气候现象之间的联系。他们选取了气象学中的两个重要现象作为研究对象：厄尔尼诺-南方涛动（ENSO，东太平洋海水异常升温现象，与季节性预报有关）和马登朱利安振荡（Madden-Julian Oscillation，印度洋和太平洋的热带地区上方的风雨云规律性东移）。他们发现，冬季预报里大部分可预测的参数都与厄尔尼诺现象有关，关于冬季降水的其他参数也与马登朱利安现象有关，同时也可能会有其他的气候现象影响预报。例如，下雨之后土壤吸收的水分会改变地表与空气交换热量的方式，从而影响三到四周后的天气。
提前三到四周了解可能的天气变化也非常重要，对于人们制定工作计划，规划生活等有很大的帮助，比如，判断水坝什么时候应该开闸放水，帮助能源供应商提前估计能源需求，帮助农民把握收获的好时机等。
目前，美国国家气象局气象预报中心基于戴森团队的模型发布了3-4周预报的测试版，具体的预报效果有还待观察，期待这个预报产品能有越来越好的表现，我们的天气预报能越来越准确。
作者名片
排版：晓岚
[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
果壳
科学人