2010年,在經(jīng)歷了年初西南地區(qū)歷史罕見的特大干旱之后,我國江南華南又迎來了連續(xù)14輪強降雨,南方高溫熱浪來勢洶洶。也是在這一年,年降水量、夏季氣溫、高溫日數(shù)等氣候極端事件均創(chuàng)本世紀以來之最。這些都引起了人們對氣候的特別關(guān)注,氣候預測能否像天氣預報一樣準確?未來氣候是變冷還是變暖?我們能否提前知道未來氣候的變化?
我國是世界上較早開展短期氣候預測業(yè)務(wù)和科研的國家之一。我國老一輩氣象專家們從上個世紀50年代開始,就致力于短期氣候預測(當時被稱為長期天氣預報)的研究和業(yè)務(wù)實踐,最初的研究主要依賴統(tǒng)計方法;80年代開始,隨著大型計算機的應(yīng)用,專家們開始運用計算機進行運算求解,模擬氣候系統(tǒng)演變,即運用動力氣候模式開展氣候的預測研究。
據(jù)國家氣候中心張培群研究員介紹,目前,我國短期氣候預測業(yè)務(wù)的內(nèi)容從時間尺度上,包括每月氣候預測、以汛期為主的季節(jié)氣候預測和年度氣候預測(包含多個季節(jié));從預測要素上,包括月、季節(jié)的降水和氣溫趨勢、月冷空氣趨勢、臺風趨勢預測等。經(jīng)過近十幾年的發(fā)展,我國短期氣候預測業(yè)務(wù)正逐步完善,氣候預測的平均準確率達到65%左右。
“氣候預測與天氣預報不同,由于它所預測內(nèi)容的特殊性,它并不直接對社會公眾發(fā)布,而主要提供給政府決策部門?!睆埮嗳赫f,“比如,我們所預測的汛期或其他季節(jié)降水總趨勢——是北方旱還是南方旱,主要洪澇區(qū)在哪里,長江流域的梅雨強不強,華北雨季明顯不明顯等預測結(jié)果,主要提供給各級防災(zāi)減災(zāi)的決策者和有關(guān)部門,以便提早為防汛抗旱做準備?!?/P>
盡管可以對氣候趨勢進行預測,而且有時預測的結(jié)果還比較準確,但專家也坦言,氣候預測仍是世界性難題,全世界的總體水平都不高。我國氣候預測業(yè)務(wù),相對于國家需求與國際先進水平,仍存在較大差距。
這主要是因為氣候預測涉及到大氣圈、水圈、冰雪圈、巖石圈、生物圈和人類活動等多方面復雜因素。專家舉例說,假設(shè),我們想預測今年夏天我國長江流域會不會有洪澇災(zāi)害,首先要對氣候的歷史信息進行深入分析,對洪澇災(zāi)害的規(guī)律有充分的掌握。這些資料包括海洋、陸地、大氣等的特征描述,如降水、溫度、土壤濕度等關(guān)鍵要素,還包括厄爾尼諾事件、季風活動等關(guān)鍵過程。這些氣候資料一般至少要30年,以保證有足夠多的參考個例。
其次要對氣候系統(tǒng)當前的狀況和近期的演變要有足夠的了解。早期的大氣科學家有一個形象的比喻:一只小小的蝴蝶在巴西上空扇動翅膀,可能引起一個月后美國得克薩斯州的一場風暴。這就是著名的“蝴蝶效應(yīng)”。它說明了氣候系統(tǒng)對于微小擾動的極端敏感性。如果我們甚至不能準確把握一些關(guān)鍵因素看似微小的擾動,那么對氣候趨勢未來的變化就難以做到準確預測。
今天,我們擁有遍布全球的大氣、陸地和海洋等觀測站點,每天提供海量氣象資料,氣象衛(wèi)星和海洋衛(wèi)星24小時不間斷地發(fā)回云圖,整個氣候觀測系統(tǒng)正在逐漸完善,這些都為我們準確把握氣候當前狀況提供了條件?!暗?,動力氣候模式僅是真實氣候系統(tǒng)的一種近似,并非完全準確的理想描述。而且觀測資料也都存在不同程度的誤差,它們之間甚至存在著明顯的不協(xié)調(diào)。因此在運用動力氣候模式進行氣候預測時,通常我們保留主要因素,忽略次要因素。而那些被忽略的次要因素,也很有可能對預測的結(jié)果產(chǎn)生重大影響。所以時至今日,準確的預測氣候仍然是一道難解的謎題。對于我國來說,氣候預測的困難更大。我國受到青藏高原這一世界最高地形的影響,極大地增加了我國氣候預測的復雜性?!睆埮嗳赫f。