降雪为什么难以准确预报?

1月14日,土耳其博卢迎来降雪,树木遭积雪覆盖,宛如童话世界。

首先需要明确一点,雨和雪是水的不同相态,所以在气象学上降雪预报和降雨预报可以统称为降水预报。

  我们知道无论下雨还是下雪,都需要满足降水产生的基本条件,而这其中降雪多是发生在冬季气候背景下的降水天气。

  相同之处:降雨预报需要关注的大尺度环流背景、水汽条件和动力条件等气象因素也是降雪预报所要重视的,在这一点上,二者的预报方法和预报技术也趋于一致。

  不同之处:冬季降水常伴随雨雪相态转化过程,准确的相态预报是降雪量和积雪深度预报的基础,而这些都是降雨预报所没有的内容。

  当我们把视角拉向几千米的垂直高空时,就能发现大气不同高度上的气温并非均匀分布,在不同的高度层、不同的温湿状态下,降水粒子的形态拥有着多种多样的变化,降水相态也会发生非常复杂的转变。

  大气层温度随高度变化曲线图示意图。降雪天气仅出现在对流层。

  当云中的冰晶或者雪花向下飘落,就如同经历了一场未知的冒险。

  只有在整层都比较寒冷(例如低于0℃)时,才会有雪花降落到地面。如果整层温度都高于0℃,那么就会变成雨。而事实上,各层大气之间的温度变化往往比想象中更加复杂:

  情况一:如果高层和底层的气温都低于0℃,但中间存在一个比较浅的暖层,高层的雪到中间暖层融化后到中下层冷层又冻结,那么下的就是冰粒。

  情况二:如果中间的暖层比较厚,高层的雪花到中间暖层融化后来不及冻结,就会下冻雨。

  情况三:如果地面温度较高或雪花含水量较大,有时雪落下来,也很难在地面上形成明显积雪,而是湿湿的一片。

  在现实中,真实的大气垂直温度,受到大气环流系统、复杂的动力环境条件等影响,并没有这么简单的分层,再加之近地面地表温度冷暖不一,使得降水这个“顽皮的孩子”会在什么时段、以什么形态走进公众的视线?需要复杂的综合研判。这也是降雪为什么难以准确预报的原因。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2022-01-26
雨、雨夹雪、雪、冻雨、冰粒、雨凇、雪凇等……冬季降水形态多种多样,相态间的转变有着十分复杂的机理,核心是大气中温度和水汽的垂直变化。

粗看,形成降雪有四个必要条件:气温低、水汽饱和、上升运动、空气中有凝结核。集齐这四者,还需要上升运动必须延展到有利于冰晶发展的温度层,这通常至少到-10℃。

细细扒来,大气中温度和湿度的垂直分布情况非常复杂,-10℃层到0℃层的高度、相关温度层之间的厚度差、地面到水汽抬升凝结高度之间的温度、云底高度等,以及冷空气路径、强度和移速,还有地形地貌等下垫面情况,都是影响降水相态转变的关键因素,且这些要素之间彼此制约,又与雨雪相态的形成具有非固定的变化关系。

简而言之,预判在什么时间、什么地点下雨还是下雪是一项科技难题,需要三维气象综合观测数据、相应的数值预报模式及客观预报方法的支撑。

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全国逐小时雨雪实况反映了降水量的演变

目前,地面降水相态模式预报主要由云内水成物含量的垂直分布结合环境温度垂直廓线诊断得到,主观相态预报也主要基于关键层次的温度阈值进行判断,然而实际的降水相态与复杂的云微物理过程有关,基于温度廓线模型或阈值描述的相态分布与实际云内的相态特征还存在较大的偏差。

因此,相态预报一直是冬季降水预报的难点,要清晰阐释这变化背后的复杂机理,任重道远。
第2个回答  2022-01-26
100%精确预测天气几乎不可能
  许多人总抱怨如今的天气预报越来越不靠谱,说多云却下雨,说大雪却没见着雪花……那为什么,天气预报总让人觉得不准呢?

  其实,天气预报面对的,是一个充斥着“蝴蝶效应”的“混沌”天气系统。也就是说,在复杂的大气运动中,任何一点点微小的扰动,都可能引起翻天覆地的气象变化,而误差不可能完全避免,所以要对天气进行百分之百的精确预测,几乎是不可能的。

  因此,天气预报所做出的各种预测,只能是一种“概率”。比如说,在某一种温度、气压、湿度的情况下,历史上有20%的时候下了雨,气象台就会认为降雨的概率是2%,下雨的可能性不大,再结合其他一些数据,在天气预报播出时,为了人们理解方便,可能就会说成是多云,但最终是否会下雨,只能看老天的心情了。

  天气预报不简单,四大原因引发偏差
  气象专家介绍,天气预报看似简单,实际是一个浩大的系统工程。天气预报是以大气科学理论为依托,以各种气象探测手段为基础,以数值天气预报为核心,依靠预报人员的综合判断分析,最终形成的。

  专家同时指出,在天气预报中的每一个环节都存在某些不确定性,不可能每一次的预报结果都与实际一致。提高天气预报的准确率,现在仍是一个世界性的难题。

  那么究竟有哪些因素会影响到天气预报的准确性呢,根据气象专家的总结,一般有以下四点:

  首先,人类对大气运动机理的认识还有限。阴晴冷暖、雨雪风霜,各种天气产生和变化,都是由大气不断运动造成的。由于大气运动的复杂性,科学家们还不能真实地描述大气运动的细微结构。

  其次,气象观测网络还做不到“疏而不漏”。气象探测已发展成为覆盖地基、空基、天基的立体观测系统,地面观测站、高空观测站、自动气象站、雷达观测站、气象星组成了时刻监视大气运动和变化的观测网。
第3个回答  2022-01-26
降雪为什么难以准确预报?其实这是大家把气象专业上的“降雪量”和大众熟悉的“积雪深度”两个概念混淆了。这是两个完全不同的概念,但又互相关联。先聊聊天气预报里的降雪量。气象监测技术人员通常在气象观测点用标准容器收集12小时或者24小时的降雪,把它们融化成雪水,再测量水深,单位是毫米。而积雪深度则比较直观,就是积雪的表面到积雪底部垂直高差。一般是降雪量越大积雪深度也随之增大。
现在回答刚才的问题:10毫米的降雪量积雪深度有多厚呢?严格意义上讲,没有准确的公式可以表达。我们只是把问题简化,大概的规律是:在北方地面温度较低,1毫米的降雪量可以形成10毫米的积雪深度,比例是1:10;在南方地面温度高,初雪落地会融化一小部分,结果能形成6~8毫米厚的积雪。所以10毫米的降雪量就可以在地面上形成大约8~10厘米厚的积雪。
第4个回答  2022-01-26
你好!
因为降雪需要同时满足充足的水汽和冷空气两个条件。
如果水汽条件充沛,再加上冷空气,就能在中低空形成降雪云层,云层会阻碍阳光照射,影响地面接收太阳辐射,导致地表温度下降,从而形成降雪。
预报员做预报时,要参考计算机数值预报的结果,再根据以往的经验,进行综合分析判断。目前,数值预报模型对水汽条件的预报,准确度比较低,预报员对水汽的判断不能达到十分准确的程度。

当降水条件具备时,‘雪’与‘雨’在预报中的区别就在于对温度的把握上,从理论上来讲,低层气温在0摄氏度以上就是下雨,0摄氏度以下就是下雪。预报员对雨雪分界的临界值这个“度”的把握,更增加了降雪预报难度。
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