淺析水文氣象預(yù)報存在誤差的原因

覃連昉

【摘? ?要】 水文氣象預(yù)報與人類日常生活息息相關(guān)，并且能為人們的生產(chǎn)經(jīng)營活動提供一定的參考。但是水文氣象預(yù)報會因為觀測技術(shù)差異、工作人員素質(zhì)差異、預(yù)報模型運用差異等多種因素而導(dǎo)致預(yù)報出現(xiàn)誤差。為了幫助人們更準(zhǔn)確地理解預(yù)報誤差產(chǎn)生的原因，本文將簡單分析總結(jié)導(dǎo)致水文氣象預(yù)報存在誤差的各種可能因素，并提出相應(yīng)的對策。

【關(guān)鍵詞】 水文氣象;預(yù)報誤差;原因;方法

中圖分類號：P45? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)識別碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-1073（2020）01-0128-129

水文氣象服務(wù)密切聯(lián)系人們生活，成為人們?nèi)粘；顒硬坏貌魂P(guān)注的因素。例如在2019年6月，南丹縣突降的特大暴雨正是因為氣象局及時的預(yù)警預(yù)報和水文局對洪水和水庫信息的及時更新，才避免了更大的財產(chǎn)損失和人員傷亡。但是在實際水文氣象服務(wù)中，除了專業(yè)預(yù)報員之外就很少有人能理解水文氣象預(yù)報為何仍舊存在很大誤差，并且預(yù)報的不準(zhǔn)確會嚴(yán)重影響到政府部門的決策和人們的生產(chǎn)生活和經(jīng)營活動。

1? 水文氣象預(yù)報技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

科學(xué)的水文氣象預(yù)報技術(shù)能夠減輕災(zāi)害，為社會安定和國民經(jīng)濟發(fā)展提供支持。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查分析顯示，在國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值中，氣象災(zāi)害所造成的經(jīng)濟損失正在逐步減少。但是在設(shè)計范圍內(nèi)，水文氣象預(yù)報技術(shù)仍舊存在較多的難題，其研究和發(fā)展的道路任重而道遠(yuǎn)。

劉毅指出，依據(jù)大氣混沌理論，在一般情況下數(shù)值天氣的預(yù)報時間最長時效是十五天。在我國氣象部門中，已經(jīng)陸續(xù)展開了為期十天的水文氣象變化趨勢預(yù)報，但是對十天以上的水文氣象預(yù)報仍舊是盲點。

國家氣象中心首席預(yù)報專家喬林認(rèn)為，當(dāng)前的水文氣象預(yù)報技術(shù)是因為預(yù)報的天氣不同，而展現(xiàn)出來的能力有所差距。在大多數(shù)情況下，可以發(fā)布給公眾的氣象信息是在一周之內(nèi)的，這個時間段的水文氣象預(yù)報具有指導(dǎo)意義，比如大范圍的寒潮天氣以及降水天氣。對于局部地區(qū)的強降水則只能預(yù)報一天或者是更短的時間。

2? 水文氣象預(yù)報誤差原因分析

雖然水文和氣象預(yù)報技術(shù)正處在發(fā)展進步的狀態(tài)，但對公眾發(fā)出的預(yù)報仍舊無法避免存在的誤差，特別是與社會經(jīng)濟發(fā)展的要求難以適應(yīng)，無法為公眾的日常生活提供較為準(zhǔn)確的參考，因此也給公眾留下水文氣象預(yù)報不準(zhǔn)的印象。

2.1? 氣象預(yù)報存在誤差的原因

2.1.1? 預(yù)報方法本身存在誤差? ? 氣象預(yù)報是結(jié)合高空圖、地面圖、水汽圖、雷達(dá)圖、衛(wèi)星云圖等進行綜合分析所得出的結(jié)果，而這些天氣圖則是通過各種物理方程推算出來的。而在這些物理方程計算的過程中，就會存在非常多的簡化計算和近似計算，從而造成誤差的不斷累積，因此所推算出來的天氣圖就只能反映大致而不是最準(zhǔn)確的大氣運動情況，從而造成了分析所得的天氣預(yù)報結(jié)果存在誤差。

2.1.2? 氣象站網(wǎng)的分布情況和地形的影響? ? 高空圖、地面圖等天氣圖是根據(jù)各個地面觀測站、高空站來及時上傳數(shù)據(jù)實現(xiàn)更新的，所以數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性便會跟氣象站網(wǎng)分布的密度和合理性有關(guān)、觀測資料不充分、站點布置不合理、維護不到位都會影響氣象數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進而影響預(yù)報的準(zhǔn)確性。而且在大氣運動過程中，氣象預(yù)報也主要是考慮大的地形影響而忽略了小的地形也會造成的影響，尤其是山區(qū)的天氣預(yù)報，預(yù)報結(jié)果常常與實際天氣情況相差較大。

2.1.3? 預(yù)報員的個人能力也會造成預(yù)報結(jié)果的誤差? ?在進行天氣圖分析和氣象知識的綜合運用中，預(yù)報員和個人經(jīng)驗和主觀意識也會在一定程度上影響最終的預(yù)報結(jié)論。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在數(shù)據(jù)觀測和圖形推算結(jié)果上的誤差減少已經(jīng)得到了很大的進步，預(yù)報員的綜合素質(zhì)也在各種業(yè)務(wù)培訓(xùn)和競賽中得以提升，預(yù)報誤差的個人原因也會隨之不斷減少。

2.1.4? 公眾對天氣預(yù)報的理解和獲取渠道不正確? ? 很多群眾認(rèn)為天氣預(yù)報不準(zhǔn)確，是因為獲取的渠道不正確。據(jù)了解，目前有大多數(shù)群眾都是在自己手機自帶的天氣軟件上獲取當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報，而經(jīng)過仔細(xì)對比則會發(fā)現(xiàn)，手機軟件上的預(yù)報信息與官方發(fā)布的內(nèi)容差別很大，錯誤的預(yù)報信息肯定會讓群眾認(rèn)為天氣預(yù)報不準(zhǔn)。

2.2? 水文預(yù)報存在誤差的原因

美國國家天氣局林炳章教授曾表示，水文氣象不分家，雨從天上降下來是氣象的事情，而降到地面之后，是水文的事情，所以水文氣象應(yīng)該有一個集合的預(yù)報，才能更準(zhǔn)、及時、有效的反映天氣情況。影響洪水預(yù)報結(jié)果的原因主要有四個要素，分別是降雨量、蒸發(fā)量、下滲和地下水。

2.2.1? 降雨觀測存在誤差? ? 降水量觀測誤差主要是與安裝位置、雨量站分布密度和日常維護情況有很大關(guān)系。相近位置范圍的降水過程中，雨量器的觀測數(shù)據(jù)在空曠場地和周邊有遮擋物的地方相差是較大的，在觀測過程中會受到風(fēng)力大小、蒸發(fā)情況、濺水情況等因素的影響。在一個流域內(nèi)，雨量站的密度很難做到能在具有代表性的地方達(dá)到全覆蓋，因此也就難以取得降雨的真值。除此之外，雨量器的日常維護也會對雨量觀測造成影響，尤其是水文局的雨量站大多安裝在山坡的環(huán)境惡劣的地方，又不便維護，就很容易造成堵塞、損壞等，從而影響整個流域降水的真實情況。

2.2.2? 流域雨量計算方法存在誤差? ? 流域平均雨量計算的方法有等雨量線、泰森多邊形、算數(shù)平均等方法，而每一種方法的計算都存在一定的誤差。等雨量線法要求流域要有足夠數(shù)量的雨量觀測資料才能夠減少誤差，但計算較為復(fù)雜。泰森多邊形法雖計算簡單但是也存在取近似的情況。算數(shù)平均法誤差較大而一般只能用于估算。

2.2.3? 水文預(yù)報模型存在的誤差? ? 在水文預(yù)報模型中，較有名的是河海大學(xué)提出的新安江模型。在模型運用的過程中，參數(shù)的選取和計算產(chǎn)生的誤差都難以避免。Keith J.Beven教授就曾表示所有的水文模型都會表現(xiàn)出一定的不確定性，因為無法精確定義模型所需的初始參數(shù)和邊界條件。

3? 水文氣象預(yù)報誤差的建議和對策

3.1? 強化水文氣象預(yù)報硬件支持

在水文氣象預(yù)報發(fā)展過程中，要不斷提高觀測儀器的精密度，提升計算及軟件硬件的支持，為水文氣象預(yù)報工作提供基礎(chǔ)的硬件支撐。加大資金投入，增加監(jiān)測站點的密度和分布的合理性，推進氣象衛(wèi)星、氣象雷達(dá)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，從而達(dá)到豐富監(jiān)測數(shù)據(jù)和增加數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度的效果，為水文氣象預(yù)報工作提供基本的數(shù)據(jù)支持。

3.2? 加強人才培養(yǎng)和利用

水文氣象預(yù)報的準(zhǔn)確程度與預(yù)報工作人員的水平有很大的關(guān)系，目前我國氣象學(xué)校數(shù)量還是較少，而且對人才的培養(yǎng)和應(yīng)用上也不夠合理，尤其是縣一級的氣象局，很多地方縣氣象局預(yù)報預(yù)警業(yè)務(wù)崗人員都是非氣象專業(yè)出身，沒有專業(yè)的氣象知識支撐，自然會影響氣象預(yù)報結(jié)果。所以國家應(yīng)加大資金投入并在政策上給予一定的支持，為水文氣象預(yù)報提供必要的人才支撐。

3.3? 加大宣傳和建立合理評價體系

預(yù)報本身便屬于服務(wù)行業(yè)，為群眾提供精準(zhǔn)的預(yù)報預(yù)警結(jié)果才是每一個預(yù)報人員的本職。群眾預(yù)報結(jié)果的滿意程度才能體現(xiàn)預(yù)報行業(yè)的價值。所以應(yīng)該加大氣象科普的宣傳和建立合理的預(yù)報評價體系，才能避免群眾以有雨、無雨來簡單評價天氣預(yù)報準(zhǔn)與不準(zhǔn)。

3.4? 建立聯(lián)合預(yù)報、預(yù)警和完善應(yīng)急體系

在人類經(jīng)濟社會在不斷發(fā)展的過程中，中國也經(jīng)歷過很多次氣象災(zāi)害，如1998年特大洪水、2008年南方大范圍雨雪冰凍事件、2010年舟曲泥石等，都給經(jīng)濟和社會發(fā)展以及人類生命安全帶來嚴(yán)重?fù)p失。而盡量避免這些損失的途徑就是不斷發(fā)展水文和氣象預(yù)報事業(yè)，并且將二者結(jié)合起來，培養(yǎng)具有水文和氣象預(yù)報能力集于一身的研究人員，以提高預(yù)報的實效性和準(zhǔn)確性。同時還需建立和完善應(yīng)對災(zāi)害發(fā)生的應(yīng)急體系，這樣才能避免氣象災(zāi)帶來的嚴(yán)重后果。

參考文獻(xiàn)：

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（編輯：李曉琳）