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冷冬VS暖冬，今年冬天是穿厚點還是穿薄點？就看這篇了！

來源：科普中國

發布時間：2022-11-15

瀏覽次數：2319

版權歸原作者所有，如有侵權，請聯係我們(men)

今年，我國經曆了 1961 年以來最熱的一個(ge) 夏季，在這樣一個(ge) 曆史最熱夏季後，網絡上出現了兩(liang) 種對於(yu) 今年冬季氣溫的預測：

預測一：今年夏天熱的這麽(me) 徹底，那冬天可能也會(hui) 冷的很徹底，所以會(hui) 是一個(ge) 冷冬；

預測二：今年夏天的熱浪，會(hui) 延續到冬天，所以會(hui) 是一個(ge) 暖冬。

圖庫版權圖片，不授權轉載

那麽(me) 這兩(liang) 個(ge) 預測到底哪個(ge) 是真的？我們(men) 可以通過夏季氣溫，推測出冬季氣候走勢嗎？想真正了解冬季氣候情況，我們(men) 首先要弄清楚什麽(me) 是氣候預測，該如何進行氣候預測，以及氣候預測的局限性。

氣候該怎麽(me) 預測？

發布自中國氣象局發布的天氣預報和氣候預測，是我國最權威的科學預報和預測，各大高校、研究院所和各大部委、企業(ye) 等也有氣象學專(zhuan) 業(ye) 的人員從(cong) 事著基於(yu) 科學的預測工作。

基於(yu) 科學預測天氣的過程和原理很複雜，不僅(jin) 僅(jin) 涉及到地球大氣的物理化學，還涉及到會(hui) 影響大氣的那些因素的物理化學，比如太陽、岩石、海洋、生物甚至人類活動，還會(hui) 涉及到探測這些物理化學性質的手段，比如機械、電子、通信以及計算機科學等等，當今的天氣預報是人類在所有這些領域的科學和技術發展的成果。

還需要了解的是，影響氣溫、氣候的因子和層麵是多方位的，比如：

直接影響地麵氣溫的物理原因：比如太陽輻射、地熱輻射、冷空氣流入、高空氣流下沉，這些都會(hui) 直接影響地麵氣溫；

大氣環流：副熱帶高壓、西伯利亞(ya) 冷高壓等等，這些都是大氣環流中的天氣係統，它們(men) 會(hui) 間接影響氣溫；

大氣係統以外的因子：拉尼娜、青藏高原積雪等氣候係統的外強迫因子，通過長期積累的慢變效果會(hui) 影響大氣環流，間接影響氣溫。所以氣溫和氣候預測是一個(ge) 很複雜的事情，無法僅(jin) 憑單一因素就能推斷未來氣候走向。

現代科學天氣預報

預報天氣自古有之，但是基於(yu) 現代氣象科學預報天氣的曆史很短短，不過一百多年。而以數值天氣預報為(wei) 標誌的更加準確的天氣預報曆史，不過幾十年時間而已。現代天氣預報的科學原理和技術手段，主要體(ti) 現在以下幾個(ge) 地方。

1. 定義(yi) 天氣

風雲(yun) 雨雪等天氣現象是在地球對流層中產(chan) 生的，主要是對流層大氣的物理化學性質發生各種複雜變化的結果。想預報天氣就先要了解它，這就先要對大氣的各種屬性進行觀測或者說探測。大氣的屬性很多很複雜，比較重要的有空氣質量（密度或氣壓）、內(nei) 能量（溫度）、移動（風場）和空氣中所含的水汽量（濕度）等，隻有對這些屬性有科學的測量，才能對天氣有更準確的預報。

圖庫版權圖片，不授權轉載

2. 認識規律

有了對大氣屬性的描述和觀測結果之後，通過科學分析就會(hui) 發現大氣的各種屬性在時空尺度都具有一些特征，這就是大氣環流。大氣環流基本決(jue) 定了所有的天氣，而大氣中所包含的其他因素，如大地、海洋、人類活動，以及外部因素如太陽的照射，都會(hui) 決(jue) 定和影響大氣環流的特征。

用來描述大氣屬性的 500hPa 等壓麵天氣圖

至於(yu) 大氣環流如何決(jue) 定了天氣，大氣環流又是如何形成和變化？這些都需要遵守物理規律，經過幾百年的努力，氣象科學逐漸將這其中的各個(ge) 環節和各種因果關(guan) 聯搞清楚了一個(ge) 大概。是的，隻是一個(ge) 大概的近似了解，因為(wei) 其中涉及了無可避免的大量的簡化，比如認為(wei) 聲音那樣的空氣振動對於(yu) 天氣的影響就忽略掉吧，算不過來，或者說算出來了也沒意義(yi) 。

3. 計算大氣環流的未來變化

科學了解了大氣屬性到天氣的方方麵麵，然後對其未來變化進行計算模擬。這在過去，主要是靠預報員的科學認識和經驗，在現代，就是依靠數值天氣預報。

數值天氣預報就是利用高性能計算機，將當前的大氣狀態輸入一個(ge) 能夠描述大氣運行規律的數學物理方程組，然後求解未來的大氣狀態，得到大氣的各種物理要素，比如風、氣壓、溫度、濕度等，進而推算出各種天氣現象，比如雨雪、能見度、天空雲(yun) 量等。

中國氣象局數值預報業(ye) 務係統概況

現代天氣預報的能力局限

在經曆了幾百年的努力後，現代天氣預報的能力依然有局限性，很直觀的就表現在我們(men) 的手機天氣 App 的最長時間的天氣預報一般隻有 15 天。而且你會(hui) 發現今天看的第 15 天的天氣，和等第 15 天真正到來時的天氣可能會(hui) 有很大不同。

這便是現代天氣預報的局限了。

由於(yu) 在天氣預報計算時輸入的數據是近似的、也進行了近似處理、還存在無法消除的誤差，以及利用客觀預報方法（AI也是其中之一）和主觀預報經驗對數值預報輸出結果再加工，所以最終得出的天氣預報結果都隻是對未來的近似模擬，不可能完全準確。並且這種近似模擬會(hui) 隨著預報需求的精細程度增強而加大，也會(hui) 隨著預報時效的拉長而變大。

這樣的預報體(ti) 係就造成了天氣預報是存在時效性的，並且無法做到精準的定時定點定量預報，隻能夠進行大致時間、地理範圍的預報，大體(ti) 上來說：3 天內(nei) 基本可靠，10 天內(nei) 高度可參考，10 天以外不大靠譜，超過 20 天絕無可能。

圖庫版權圖片，不授權轉載

天氣預報與(yu) 氣候預測

既然 10 天之外的天氣基本可以歸為(wei) 不可信的行列，那麽(me) 氣象局發布的季節“天氣”預測是怎麽(me) 回事呢？

實際上，公眾(zhong) 所理解的“天氣”，在氣象科學領域分為(wei) 兩(liang) 種情況：天氣和氣候，它們(men) 相互聯係又有所不同，可以從(cong) 下麵三點來感受一下：

從(cong) 外在表現形式上來說：天氣是某時某刻大氣狀況以及其短時間演變後的瞬時結果；氣候則是指一段時間內(nei) 的平均大氣狀況以及經曆了較長時間演變後的平均結果；

從(cong) 信息獲取或者表達形式來說：天氣是各種儀(yi) 器探測出來的氣象要素，氣候則是對天氣計算的結果；

舉(ju) 例來說：天氣是某天是否刮風下雨溫度有幾度，氣候是在一段時間之內(nei) 總體(ti) 降雨情況，以及距離多年或者多地平均情況的偏差，氣溫偏低還是偏高。所以，長期的具體(ti) 某天天氣實際上是不可能預報的，但是氣候狀態是有可能預測的。

舉(ju) 個(ge) 例子，比如我們(men) 假設在 8 月就能百分之百的準確預測 10 月的氣候狀態，事先知道了下麵這一張 10 月氣溫距離平均狀況偏差的實況，發現除華北和東(dong) 北地區氣溫變化不大外，其他地區的氣溫都會(hui) 有所偏高。

2022 年 10 月氣溫距平實況

但即便如此，我們(men) 也依然無法預料河南、湖北、安徽等地會(hui) 在十一期間會(hui) 經曆那樣一次罕見的寒潮降溫過程。

9 月 30 日-10 月 5 日全國最大降溫幅度

可見，天氣是大氣屬性的快速變化，預測這樣的快變化過程時，諸如赤道東(dong) 太平洋海表溫度變化（偏冷就叫拉尼娜，偏暖就叫厄爾尼諾），或者說全球二氧化碳的濃度等慢變化因素，是可以忽略掉的。但是對於(yu) 長時間的比如幾個(ge) 月之後的氣候狀況，海溫的累積影響就可能有重要的作用了。

除了赤道東(dong) 太平洋那一區域的海溫之外，同樣會(hui) 對大氣環流長期狀態產(chan) 生重要作用的因子還有很多，比如印度洋的海溫、青藏高原的冰川積雪、北極的海冰範圍變化甚至澳大利亞(ya) 的牛群的打嗝放屁（影響甲烷含量，甲烷是比二氧化碳更加凶猛的溫室氣體(ti) ）等等這些，都會(hui) 影響大氣環流，進而影響氣候。