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台风预报好比在钢丝上舞蹈 两难抉择找平衡


http://www.sina.com.cn 2005年08月23日 10:39 南方周末
科技时代_台风预报好比在钢丝上舞蹈 两难抉择找平衡
台湾科学家搭乘飞机,在台风的上方投放设备进行观察,图片由“追风计划”团队提供。
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科技时代_台风预报好比在钢丝上舞蹈 两难抉择找平衡
“麦莎”路线图
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  □本报驻京记者 李虎军

  虚惊一场

  “麦莎”终于走了。自8月6日登陆浙江玉环以后,这场台风在中国东部四处撒野,上演了一部真实无比的灾难片。从浙江、江苏到上海,都有生命在台风中突然消失。台风肆虐
并非多年不遇的小概率事件,今年7月的“

海棠”和去年8月的“云娜”的杀伤力都让人胆寒不已,“云娜”更是无情地卷走了至少168个生命。不过,由于北京气象台的不准确预报,为“麦莎”故事增添了最富戏剧性的一幕,台风预报的准确度再次成为公众关注的一个热点话题。

  8月8日,中国气象局副局长王守荣率团赴浙江等灾区,评估“麦莎”灾情,检查气象预报服务情况。王守荣称赞浙江气象台“监测预报及时准确”。而就在同一天,北京却有报纸闹出了一个大笑话:“台风‘麦莎’昨夜抵京,北京开始降下十年来最大暴雨……”

  实际上,“麦莎”并未像北京气象台所预报的那样为北京带来十年不遇的暴雨。但由于北京气象台8月6日上午向北京市政府正式提交了关于“麦莎”来袭以及可能带来暴雨的报告,整个北京如临大敌,数十万人的防汛抢险队伍进入战备状态,郊区4万名群众被紧急转移。

  “麦莎”走了,北京气象台台长郭虎却一点都不轻松。他要面对公众的抱怨。网络上还出现了“‘麦莎’没有按规定办理进京许可证,未交纳10元京通快速路通行费,被城管和交警强行拦下”等各种调侃的段子。

  回过头来看,北京气象台当初面临的实在是一个两难抉择。

  预报手段

  据中央气象台办公室的康存季介绍,目前台风预报需要依靠两种手段:客观预报和主观预报。其中,数值预报是客观预报的主要发展趋势,特指在高性能计算机上利用数值天气预报模式进行预报。当然,所谓的客观预报并不是那么客观,其预报结果也会存在偏差。主观预报凭借的则主要是天气预报员的经验。天气预报员在参考气象探测数据、数值预报结果等各种相对客观的依据之后,再根据实际经验进行修订,作出最后的预报结论。

  通常,主观预报的准确度要高于客观预报,这从一定程度上也反映出台风预报乃至整个天气预报行业的年轻和稚气。

  康存季说,中国第一颗原子弹爆炸的时候,国内天气预报的先驱之一陶诗言先生硬是在手头只有一张天气图、没有卫星和雷达数据的情况下,作出了气象预报服务。如今,仅靠天气图打天下的时代早已结束。近年来,中国先后发射了多颗风云一号和风云二号卫星,并且在东南沿海布置新一代的多普勒天气雷达网络。其中,“风云二号C星每30分钟传一次卫星云图,把台风的情况形象地提供给人们;当台风移动到近海时,则可以通过多普勒雷达进行监测,这些雷达每6分钟就可更新一次雷达图像”。

  不过,中央气象台天气预报与环境气象室何立富博士认为,尽管中国这几年在探测设备方面投入较大,数值预报也开始起步,但仍然赶不上发达国家的水平。“美国的飞机可以钻到台风眼里面去探测,日本的雷达网络非常密集,他们数值预报的水平也都比较高。欧洲一些国家联合建立了天气预报中心,中期预报的水平世界领先。不过,由于国外的预报员经常换岗,而中国拥有一支认真负责、具有多年实际经验的预报员队伍,弥补了探测设备和数值预报方面的不足。”

  在何立富看来,中国台风预报准确率与发达国家的差距并不明显,“48小时的路径预报误差为200公里至300公里,24小时的路径预报误差为100公里至200公里。”去年11月,由于中国准确预报了台风“云娜”,从而把损失减小到最低程度,国家气象中心主任(中央气象台台长)矫梅艳还从世界气象组织的官员手中,接过了2004年度的世界台风减灾奖杯。

  行为古怪

  “云娜”在去年8月12日来袭时,气象台预报的登陆误差小得异乎寻常,台风如期在温岭登陆。不过,在气象专家看来,如此高精准度的预报其实带有一定的偶然性。“麦莎”在今年并没有按照气象专家的预计在温州登陆,而是选择了台州的玉环县干江镇。

  预报台风就好比在钢丝上舞蹈。浙江省临海市气象局的徐常友在2005年第1期《浙江气象》杂志上撰文说,目前从上到下各级台站对台风路径的预报基本上均依赖于数值预报的走向。如果路径稳定,各家数值预报中心的意见一致,准确率就高;如果路径多变,各家的意见有分歧,就很难决断了。

  去年8月10日,美国和欧洲中心预报“云娜”在浙闽沿海登陆,日本则预测在浙江登陆,而当天台风实况向北走,路径不稳定,仍存在变数,“给基层台站的订正预报带来了难度”。次日,当地气象台重点采纳了日本的结论,并以《气象信息内参》的形式向临海市政府提供决策参考,预报过程平均雨量100毫米-200毫米,局部300毫米以上,并准确及时地提出了各种防灾建议。

  徐常友称,当时他们的预报是打破常规的,是参考雨量站资料和历史个例的规律性后作出的抉择,“再报大,确实没有理由了,也不敢报”。气象工作人员在预报台风时所面临的压力可想而知。而“云娜”光顾临海的实际结果是,出现了破历史记录的大风和强降水。他承认,对“云娜”所造成严重灾害的后果估计不足,“事后总结,根据当时(临海)干旱缺水、宁大勿小,局部报400毫米以上也不会出事!”

  在去年9月出版的《天气真好》一书中,中央气象台天气预报主持人宋英杰则称,台风来临的时候,上有卫星监视,下有地面加密观测,常规路径台风的预报误差相对较小,但每年总会有个别性情狡猾、行为古怪的台风让人们大伤脑筋。

  宋英杰举出了一个令他记忆犹新的例子:“一个台风刚刚生成,就气势汹汹地向东南沿海奔袭而来,我们发布了警报。可是台风却很诡异地停止前进,在原地就地休整。但是正当人们稍稍松了一口气的时候,它又杀了一个回马枪,重新瞄准东南沿海,于是我们再次警觉地发布台风警报,然而当警报声响起的时候,台风却大摇大摆地朝向太平洋扬长而去。最终这个台风让人们虚惊一场。事后有几位同事总结说:这个台风好像是专门来戏弄我们的。”

  两难抉择

  当“麦莎”一路呼啸北上时,北京气象台也又一次迎来了他们的艰难时刻。

  去年夏天,一场暴雨突如其来,弄得北京这座超大城市人仰马翻,而北京气象台漏报了此次灾害性天气。

  如今,考验北京气象台的时刻再次来临。摆在郭虎他们面前的,同样也有各个预报中心的数值预报结果。欧洲预测“麦莎”将在渤海湾上空西移,与北京碰个正着;日本则预测台风将东移,与北京擦肩而过。最终,北京气象台综合各方面的因素,作出了与欧洲中心数值预报相似的预报结论。

  当时中央气象台的专家存在不同意见,并且在天气会商时将意见反馈到了北京气象台。不过,根据中央气象台与地方气象台的分工,对于局部暴雨的预报,中央台通常要尊重地方台,由地方台来作出预报。

  “我很体谅郭虎的处境,”中国气象局副局长许小峰说,“万一漏报了,责任很大。‘麦莎’如果往西偏一点,也确实可能影响北京。”

  事后,包括郭虎在内,一些气象专家对所谓的“麦莎”爽约作出了种种专业上的解释。例如,“麦莎”经过渤海湾时往东拐了一个弯;受到北京东侧强势高压的影响;等等。此外,中科院大气物理研究所研究员高守亭在接受媒体采访时还说,台风离开海洋后,由于缺乏水汽供应,能量减弱,加上地表摩擦,其行动路径变化较大,登陆预报的难度也相应加大。

  一位不愿意透露姓名的气象专家评论说,北京隔上好多年才会有一次台风,北京气象台的经验不如沿海省份,“对台风一路北上后强度减弱缺乏清醒的认识,对台风的系统、结构和强降雨位置都缺乏足够的了解”,“他们好些人可能连台风都没有见过”。郭虎则坦率承认,北京气象台缺乏台风预报的经验,也是此次预报不准确的一个重要原因,“要让预报员积累一些经验,有如医生看病一样”。

  许小峰认为,对北京气象台的这次预报应该从技术上进行总结,同时探讨如何更合理地对外发布那些具有一定难度的预报。

  一般说来,越是时间临近,天气预报的准确度越高。郭虎曾经说过,如果在临近时间发出预报,社会的评价可能也就越高,但不能因为片面追求天气预报准确率而耽误政府的决策和反应时间。而许小峰的建议是,在预报准确度和反应时间之间找到平衡。

  “最缺的还是人”

  在接受媒体采访时,北京气象台天气预报室主任廖晓农提到,国内在气象观测方面的投入不能和国外相比,例如,国外在飓风、台风等气象灾害发生时,进行的高空观测都是动用飞机实时监测其移动、路径和强度。

  “中国在这方面的确是一个空白,”许小峰说,“但这不是一个简单的有没有飞机的问题。”

  中国是一个频频遭受台风侵袭的国家。有资料显示,中国大陆平均每年因台风及其伴随的狂风暴雨和风暴潮造成灾害的经济损失约246亿,死亡人数高达570人。其中,1975年8月的3号台风长途奔袭至河南,造成数以万计的人丧生,惨绝人寰。1994年8月在浙江瑞安登陆的17号台风,也至少造成1000多人死亡。

  在这种情况下,尽可能准确地预报台风,无疑是中国的气象学家们必须面对的艰难任务。据许小峰介绍,“七五”和“八五”期间,国家曾经在台风等领域组织过大的科研项目,但“九五”和“十五”以后,气候变化研究成为一个热点,国家在气候领域的投入比较多,台风研究相对被冷落,一些原来搞台风的专家转去搞气候,出现了人才断档。“飞机没有可以租,但要是连人都没有该怎么办?”

  (本报记者曹海东对此文亦有贡献)

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  台湾的追风计划

  8月2日,在今年第9号台风“麦莎”(MATSA)来袭之前,几位台湾科学家搭乘飞机,又一次开始了他们的追风行动。

  台湾科学家的追风行动得从2001年说起。那一年的7月和9月,台风“桃芝”(ROTAJIE)和“百合”(NARI)先后横扫台湾,死亡人数分别为214人和104人。遭此重创后,本来就备受台风困扰的台湾,决定自2002年8月起连续三年共提供约9000万台币的研究经费,由台湾大学大气科学系吴俊杰教授主持“飓风重点研究”(注:飓风是一些国家和地区对台风的称呼)。而该项研究的首要内容是“侵台飓风之飞机侦察及投落送观测实验”,其昵称为“追风计划”。

  为什么要追风呢?在电影《龙卷风》当中,一群科学家开着吉普,携带一种带有翅膀的感应器,去勇敢地追逐龙卷风,为的是获取探测数据。同样地,“追风计划”项目主持人、台湾大学大气科学系吴俊杰教授在去年11月的《科学人》杂志撰文称,飓风的生成及发展主要发生在观测资料稀少的海洋上,为此,通过卫星、雷达和飞机观测等先进系统,可以细窥飓风的究竟,并结合计算机模拟及预报系统,准确预测飓风的未来动态。

  与中国大陆和台湾一样深受台风之苦的美国,近年来投入了大量经费和人力进行台风研究。据吴俊杰介绍,每当飓风在加勒比海区域或靠近美国本土时,隶属于美国国家海洋及大气研究总署的国家飓风研究中心,便会出动数架不同功能的研究专用飞机,直接飞入飓风中及绕行飓风周围,并投掷一种名叫“投落送”的全球卫星定位仪(GPS Dropsonde),以充分掌握飓风的整体结构及其环境动态。这些“投落送”所测得的数据,可以使飓风路径预测的准确度提高达30%。

  有研究指出,在美国海域的飓风警报中,每英里的海岸线估计需要约100万美元的撤退成本,这还不包括准备成本及商业活动的损失,而观测飞机的一次飞行任务只需花费约4万美元,“由此可知投落送观测实验非常值得投资”。

  西北太平洋海域是全球飓风频率最高、强度最大的区域,但该区域缺乏飓风侦察飞机的观测资料。由台湾科学家主导、与美国科学家合作的“追风计划”则填补了这一空白。

  2003年9月1日,“追风计划”成功首航,完成了对“杜鹃”飓风的观测。此后,每当飓风可能侵袭或影响台湾时,几位研究团队的成员,便搭乘从汉翔公司租借来的飞机,飞到飓风上方约13公里高空,释放“投落送”,并立即通过无线电信号和卫星通讯系统,将观测数据传送到飞机、台湾“中央气象局”,以及世界各个国家和地区的计算机系统之中,以便进行即时的飓风分析和计算机模式预测,“为社会带来更好的气象服务”。

  吴俊杰告诉记者,“追风计划”至今已经执行了十多个航次,他们欢迎大陆及其他地方的科学家分享其观测资料,携手合作。

  “追风计划”研究团队显得雄心勃勃,他们希望“扮演西北太平洋及东亚地区飓风研究的领导角色”,“形成一个以台湾为主轴的国际级飓风研究中心”。而这个研究项目已经受到了一些国家的极大关注。吴俊杰说:“现在日本和韩国也有这方面的考量。”

  相关报道:市场报:国内气象专家直面差距

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