混沌现象是气象系统中的普遍现象 , 表现为确定性系统中的内在随机性 , 其外在表现与纯随机运动非常相似 , 即不可预测 。混沌系统对小的初值波动和扰动有很强的敏感性 , 再小的扰动 , 长时间后也会使系统完全偏离原来的进化方向 。所以很难准确预报长期天气的过程 。

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如果注意天气预报的时效 , 就会发现通常听到的多是12小时预报和24小时预报 。另外 , 我还听48小时预报和72小时预报 , 但很少听更时效的天气预报 。为什么会这样呢?
其实 , 气象台也在做中期和长期的天气预报 。一般来说 , 短期天气预报是足够的 , 但更大的原因是中期和长期天气预报的准确度比短期天气预报差得多 。

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在国际上 , 10天内的天气预报目前具有一定的精度 , 但2周以上的预测 , 即长期天气预报具有很大的不确定性 。这是因为混沌现象是气象系统中的普遍现象 , 表现为确定性系统中的内在随机性 。其外在表现与纯随机运动很相似 , 不可预测 。混沌系统对小的初值波动和扰动有很强的敏感性 , 再小的扰动 , 长时间后也会使系统完全偏离原来的进化方向 。

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天气系统所具有的这种特征最早是由美国麻省理工大学气象学教授洛伦兹发现的 。洛伦兹一直用计算机模拟天气过程 , 以此进行天气数值预报试验 。1961年的一天 , 他为了省事 , 在原来的小数点后留下了6位的初始数据 , 用3位的数据代替了计算 。他喝了咖啡回来看到结果吓了一跳 。最初的计算结果与上次的计算结果相差不大 , 后来计算结果相差很大 , 后来相差了十万八千里 。检查每个计算细节后 , 初始数据上的微小差异会在计算过程中累积 , 并以非常快的速度增加 , 最终带来很大的差异 。
1963年 , 洛伦兹将这个结论表述为蝴蝶效应 。“如果南美洲亚马逊雨林里的蝴蝶偶尔拍打几下翅膀 , 两周后美国德克萨斯州很可能会发生龙卷风 。”由此可见 , 很难准确预报长期天气过程 。
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【为什么长期天气预报准确率不高?】
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