曾慶存:預報預測是調控大氣及環境的前提
3月5日,剛剛當選美國氣象學會榮譽會員(這是該學會設置的獎項中的最高獎)的中國科學院院士曾慶存就天氣氣候預測的難點及如何提高準確率、人類該如何合理利用和調控大氣及環境等問題接受了記者采訪。他指出,大氣現象是復雜和混沌的,天氣預報和氣候預測很難百分之百準確,但我們不能把這當作預報、預測不準的擋箭牌。只有做好天氣氣候的預報預測,才能調控大氣及環境。
4+4:天氣氣候預測四難點和提高準確率四措施
近80高齡的曾慶存先生,始終關心天氣預報和氣候預測的準確率。他說,現在人民群眾對天氣預報的要求很高,這是好事,能激勵預報員更加努力。
曾慶存表示:“天氣氣候預測始終是氣象部門的頭號任務。自然界有自身的規律,且規律復雜,我們對這些規律的掌握還不全面,這就使得天氣預報和氣候預測準確率不可能達到100%,這不是我們為預報不準找的借口。我們的任務就是盡量找到和擴大可預報準的天氣氣候類型范圍,每次都報準,不能遺漏,不能空報;而那些不能報準或無關緊要的也不能強求。”
曾慶存認為目前天氣氣候預測的難點主要表現在四個方面,即觀測資料有遺漏或準確度不夠;天氣氣候是三度空間的現象,人類對其規律性的認識還不足;人類的經驗特別是現代化的預報預測經驗不足;對天氣氣候的研究針對性不強。
針對這些難點,曾慶存提出四點建議來提高預報預測準確率。
首先,要將數值預報模式和預報員的經驗結合起來。“兩者結合是解決這一問題的最佳途徑。人具有創造性,數值預報模式是人開發出來的,但數值預報模式也存在一些缺陷,這就需要預報員通過歷史經驗積累來修正模式給出的預報結果。”曾慶存舉例說,“比如打仗,如果僅僅在沙盤上指揮,是遠遠不夠的。現場作戰情況瞬息萬變,有些不可能預知,不可能在沙盤上預演或表達。只能靠人腦即時決斷。人腦的創造性和思考的多樣性是機器不可替代的。沙盤就如數值預報模式,作戰現場決策就如預報員憑經驗作出的判斷。”
其次,要有針對性地去研究,盡力去深入研究具體的天氣過程等。另外,更重要的是從典型個例研究中推理出更深入本質的普遍規律,且將理論研究成果應用在實際預報預測中。
再次,要用好觀測資料。目前觀測資料很多,但有大量的觀測資料沒有被利用,或者不知道該怎么用。這就要求預報員進一步加強對觀測資料的認識和利用率,并將這些資料應用到正確的地方。
最后,要研發新的觀測技術和新的預報預測模式。
“現在,年輕預報員存在經驗不足、研究不夠等問題。”曾慶存認為,年輕人要有能力,也要有責任心。“理論聯系實際很重要。年輕預報員要知其然,也要知其所以然。不能‘拿來主義’,不能‘照搬’,要充分理解觀測資料的內涵和預報模式的原理。”
嘗試:合理利用和調控大氣及環境
曾慶存提出了“自然控制論”理論框架,嘗試將大氣和環境的預測和調控統一為系統工程問題。“它將大規模的觀測和試驗與數學模式和數值模擬結合起來,我希望年青一代進一步推動這一理論的發展。”
時下,大氣和環境問題成為焦點,合理利用和調控大氣及環境勢在必行。“要想進行調控,首先要做的是認識大氣和環境的規律,確定調控理論、方法和技術。另外,和工程技術調控論不同,工程技術控制的對象如導彈,可以和其環境分開考慮。而調控大氣和環境,由于其對象是自然界的一部分,它不能與其他部分截然分開,甚至有強烈的相互作用,所以調控問題必須與周圍環境變化的預報一同求解。因此,調控的前提是能夠作準天氣預報和氣候預測。”曾慶存說。
曾慶存就當前廣受關注的霧和霾舉例。他說要對這種天氣現象進行調控,沒有那么簡單,因為霧和霾本身就是和大氣融為一體的,也就是說它們和天氣過程是不可分割的。“我們首先要做的是正確區分什么是霧,什么是霾。”曾慶存說,“秋末冬初,以及初春,出現霧很正常,這是歷來就有的天氣現象,不可避免。但就霾來說,是可以在一定范圍內控制的。比如通過控制車輛,控制高污染、高排放的工廠數量來減少霾的出現,都是可以做到的。這就要權衡得失,結合天氣形勢預報,找出最優的減排方案。”
據曾慶存介紹,人工消霧在一定范圍內是可以做到的,比如機場跑道、高速公路等地的霧是可以消掉的,但是要想消除大范圍的霧是非常困難的。
“人工消雹也是完全可以做到的,而且效果很好。但這就又落到預報上,沒有準確的預報,就沒法準確進行人工消雹。”曾慶存說,“人工增雨也是可以做到的,但是較復雜。”
曾慶存認為,局部改良氣候和環境大有可為,但這是一個長期的過程,不可能一蹴而就。“這幾年,明顯感受到北京的沙塵少了。原因很簡單,種植的樹多了,有三道防風林帶,退耕還林、退草還牧,這就是在局部改良氣候和環境。我們應權衡利弊,在經濟發展與生態和環境治理之間找到平衡點。”

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