【降水量预报】它是如何预测什么的？
降水量预报，顾名思义，是对未来某一时间段内特定区域内预计发生的降水情况进行的预测。这不仅仅是简单地预测“会不会下雨”，它包含了多个维度的信息：
- 降水类型： 预测是液态降水（如雨）、固态降水（如雪、冰粒、冻雨）还是混合型降水。
- 降水量： 预测在特定时间段内（如1小时、3小时、6小时、24小时等）累积的降水总量。这通常以毫米（mm）为单位表示（雪通常会给出雪深，并可能附带融化后的水当量）。
- 发生时段： 预测降水开始和结束的具体时间范围，或者在某个时段内降水概率较高的时刻。
- 影响范围： 预测降水将覆盖的具体地理区域，是局地的还是大范围的。
- 降水强度： 预测降水在发生时是毛毛雨、小雨、中雨、大雨、暴雨，甚至是特大暴雨（或小雪、中雪、大雪、暴雪等）。
- 发生概率： 对于许多预报，特别是中长期预报或存在不确定性时，会给出降水发生的概率（如“降水概率70%”）。
一个完整的降水量预报，会将上述信息综合起来，为用户提供尽可能精确和全面的未来降水情景描述。
【降水量预报】为什么我们需要它？
降水量预报并非学术研究的产物，而是与国民经济、社会活动和个人生活息息相关的关键信息。我们需要它，是因为降水对人类活动和自然环境有着直接而深远的影响：
防灾减灾：
- 强降雨可能导致洪涝灾害、城市内涝、山洪、泥石流、滑坡等自然灾害。提前预报强降水，可以为启动应急预案、人员转移、工程调度争取宝贵时间。
- 持续性降雪或冻雨会影响交通，导致建筑物积雪倒塌或输电线路覆冰，预报有助于提前采取防范措施。
农业生产：
- 农民需要根据降水预报决定何时播种、施肥、喷洒农药、灌溉或抢收作物，以提高产量并减少损失。
- 干旱地区的蓄水、调水也严重依赖对未来降水的预测。
交通运输：
- 道路交通：雨雪天气影响路面湿滑和能见度，预报有助于驾驶员规划路线、注意安全，交通部门也可以提前采取限速、撒盐或除雪措施。
- 航空：强降雨、大雪、冻雨、低能见度都会影响航班起降安全和准点率，预报是飞行计划和空管调度的重要依据。
- 水运：强降雨导致河流水位上涨，影响航道；同时，预报也用于水库调度和防洪。
水资源管理：
- 水库需要根据降水预报来预测入库水量，从而合理安排泄洪、蓄水或发电计划。
- 城市供水、工业用水、农业灌溉用水的调度都离不开对未来降水的预测。
日常生活：
- 个人出行：决定是否携带雨具、选择交通方式。
- 户外活动：露营、徒步、体育赛事等都需要根据降水预报来安排或调整计划。
- 晾晒衣物、室内通风等家庭活动也会参考降水预报。
总而言之，降水量预报是现代社会有效应对天气变化、保障生产安全、提高生活品质不可或缺的一环。其重要性体现在降低风险、优化资源配置、提升效率等多个层面。
【降水量预报】我们在哪里可以获取它？
降水量预报的获取渠道多种多样，覆盖了广播、电视、互联网和移动设备等平台，以便公众能方便快捷地获取最新信息：
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官方气象部门渠道： 这是最权威和详细的来源。
- 官方网站： 各国及地区气象局的官方网站通常提供最全面的预报产品，包括精细到城镇的降水量预报、小时预报、雨雪相态、极端天气预警等。
- 官方手机应用： 气象部门开发的手机App通常提供基于地理位置的精准预报推送，以及雷达回波、卫星云图等实时观测数据。
- 官方社交媒体： 一些气象部门也会通过微博、微信等平台发布短时临近预报和重要天气提示。
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电视和广播：
- 天气预报节目：这是传统的获取渠道，适合大范围或重要天气的预报发布。
- 气象服务频率：一些地区会有专门的气象服务广播频率。
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第三方天气应用和网站：
- 市面上有很多流行的天气类App和网站，它们通常会整合来自官方气象机构或商业气象公司的预报数据，并提供用户友好的界面和额外的功能（如穿衣指数、运动建议等）。但需要注意数据来源和更新频率。
- 通过手机短信或公共信息系统： 在极端天气条件下，气象部门或应急管理部门可能会通过手机短信、社区广播、电子显示屏等方式发布预警信息，其中通常包含具体的降水预报及影响提示。
在获取预报时，建议优先选择官方气象部门发布的渠道，以确保信息的准确性和权威性，尤其是在面临可能影响安全的重要天气过程时。同时，对比不同来源的预报（尤其是对于有一定不确定性的天气）也有助于更好地理解和应对。
【降水量预报】它是如何表达“多少”的？
降水量预报中的“多少”主要体现在两个方面：预计的累积量和发生的可能性。其表达方式力求清晰，但也需要用户理解其中的含义：
预计累积量：
这是指在特定时间段内，地面接收到的降水总深度。
- 单位： 通常使用毫米（mm）作为单位。例如，“预计未来24小时降水量10-20毫米”。1毫米降水意味着如果均匀分布在地面上，其深度为1毫米。对于雪，有时会给出雪深（厘米，cm），并可能同时给出融化后的水当量（毫米）。
- 时间段： 预报会指定降水累积的时间范围，常见的有1小时、3小时、6小时、12小时、24小时，甚至未来几天的累积总量。时间段越短，预报的精细度通常越高。
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降水等级： 为了便于理解和发布预警，气象部门会将不同范围的累积降水量划分为不同的等级，例如（以24小时降雨量为例，不同国家或地区标准略有差异）：
- 小雨：0.1-9.9 mm
- 中雨：10-24.9 mm
- 大雨：25-49.9 mm
- 暴雨：50-99.9 mm
- 大暴雨：100-249.9 mm
- 特大暴雨：≥ 250 mm
对于雪，也有类似的分级标准（如小雪、中雪、大雪、暴雪）。
- 范围值： 考虑到预报的不确定性，通常不会给出一个绝对精确的数值，而是给出一定范围，如“10-20毫米”。这表示预计降水量最可能落在该范围内。
发生概率：
这反映了预报员对降水在特定时间段和地点发生的信心程度。
- 百分比： 通常以百分比表示，如“降水概率70%”。这并不意味着预报区域内70%的地方会下雨，而是指在给定的预报区域内，预报员有70%的信心认为会观测到任何可测量的降水（通常阈值为0.1毫米或更高）。概率越高，降水发生的可能性越大。
- 定性描述： 有时也会使用定性词语，如“可能”、“有机会”、“不太可能”、“一定有雨”等，但这不如百分比精确。
理解降水量预报的“多少”，不仅要看预计的数值，还要结合时间段、降水类型、分级以及发生概率。例如，预报“未来1小时内，某地有70%概率出现短时强降水，小时雨量可达20毫米以上”，这比仅仅说“有雨”提供了 훨씬 더 nhiều 有用信息。
【降水量预报】它是如何制作出来的？
降水量预报的制作是一个复杂、多步骤且高度依赖于科技的过程，它综合了观测数据、科学理论、数值模型和预报员的经验判断。其核心流程大致包括以下几个环节：
1. 大量、多源的观测数据收集：
- 地面观测： 全球和区域的自动化气象站、人工气象站持续测量温度、湿度、气压、风向风速以及最直接的——降水量（通过雨量筒或称重式雨量计）。
- 高空探测： 通过施放探空气球携带无线电探空仪，获取从地面到高空的温度、湿度、气压、风等数据，了解大气的垂直结构。
- 雷达探测： 多普勒天气雷达能够发射电磁波并接收降水粒子（雨滴、雪花、冰雹等）的回波信号，从而探测降水的分布、强度、移动方向和速度，甚至估算降水量。这是短时临近预报的关键工具。
- 卫星遥感： 气象卫星（包括地球同步轨道卫星和极轨卫星）监测云的形态、移动、温度、水汽含量等信息，为预报员提供大尺度的天气系统信息，并能通过算法反演估算降水量，尤其在缺乏地面观测的海洋或偏远地区。
- 船舶、浮标和航空数据： 补充海面和高空的数据，完善全球观测网络。
2. 数据同化与初始场生成：
将来自不同平台、不同格式、不同精度的海量观测数据整合成一个统一、连续且尽可能准确的三维大气状态描述（即“初始场”或“分析场”）。这个过程称为数据同化，它通过复杂的数学和物理方法，将观测信息融入到数值模式中，修正模式在此刻的状态，使其最接近实际大气状况。初始场的质量对数值预报结果至关重要。
3. 数值天气预报（NWP）模型的运行：
- 原理： 数值天气预报是预报流程的核心。它基于大气运动的物理定律（流体动力学、热力学、辐射传输等），将这些定律表示为复杂的数学方程组。
- 计算： 这些方程组无法直接求解，需要将大气划分成一个三维网格，在超级计算机上利用初始场作为起始条件，通过数值方法一步一步向前计算大气在未来时刻的状态（包括温度、气压、湿度、风等场）。
- 降水计算： NWP模型内部包含描述云和降水物理过程的参数化方案。模型通过计算大气中的水汽输送、凝结、液态/固态降水形成、沉降等过程，来预测网格点上的降水量和类型。
- 模型类型： 存在全球模式（覆盖全球，分辨率相对较低，适合中期预报）和区域模式（覆盖特定区域，分辨率高，能捕捉更精细的天气系统，适合短时和短期预报）。
- 集合预报： 为了评估预报的不确定性，通常会运行集合预报系统，即使用略微不同的初始条件或不同的模型配置运行多次预报。分析集合成员的分散度可以了解预报的可靠性。
4. 预报产品的生成与解释：
超级计算机输出的原始模式产品是大量的格点数据。这些数据需要经过后处理，生成各种形式的预报产品，如天气图、垂直剖面图、降水量分布图、温度曲线图等。
5. 预报员的分析、订正与发布：
尽管数值模式越来越强大，但预报员的作用依然不可替代，尤其是在短时临近和复杂天气过程中。
- 预报员综合分析数值模式的输出、最新的卫星和雷达观测、本地加密自动站数据、高空探测资料等。
- 他们会根据自己的经验和对本地气候特征、地形影响的了解，识别模式可能存在的偏差，并对模式预报结果进行必要的修正和细化。
- 特别是对于雷暴、冰雹、短时强降水等强对流天气，预报员需要结合实时雷达图像和天气条件，进行分钟级甚至十几分钟的临近预报。
- 最终，预报员将制作好的降水量预报通过各种渠道发布给公众和相关部门。
整个过程是高度自动化的计算与专业人工分析相结合的结果，并且随着观测技术、计算能力和模式物理过程描述的不断进步，降水量预报的准确率也在持续提高。
【降水量预报】如何解读和使用它？
获取降水量预报后，正确地理解和使用这些信息，才能最大化其价值。以下是一些解读和使用降水量预报的要点：
1. 注意预报的时间和区域：
- 确保你查看的是所需时间段（未来1小时、今天、明天、未来3天等）和所需地理位置（你所在的城市、区县、甚至具体的街道或活动地点）的预报。预报会随着时间推移而更新，总是查看最新的版本。
2. 理解降水概率：
- 如前所述，降水概率不是指预报区域内有多少面积会下雨，而是指某个地点或区域内，在预报时段内出现可测量降水（通常≥0.1毫米）的可能性。概率越高，发生的信心越大。例如，70%的降水概率意味着有很大可能下雨，而20%的概率则可能性较小。即使概率是100%，降水量的大小和持续时间也可能不同。
3. 关注降水量级和累积量：
- 小雨（<10mm/24h）通常影响不大；中雨（10-25mm/24h）可能导致路面湿滑；大雨（25-50mm/24h）以上就需要警惕城市内涝、交通拥堵；暴雨（50-100mm/24h）及以上则可能引发更严重的洪涝、山洪、泥石流等灾害。关注具体数字和等级，结合自身情况判断风险。
- 对于雪，要区分雪深和水当量。雪深影响交通和积雪负荷，水当量则关系到融雪性洪水的风险。
4. 了解预报的时效性差异：
- 临近预报（0-2小时）： 基于雷达、卫星等实时观测数据和高分辨率模型，对即将发生的天气（特别是强对流）进行预报，准确率相对较高，但时效短。
- 短时预报（未来几小时到24小时）： 基于高分辨率区域模式，准确率较高，能提供精细的时间和空间信息。
- 短期预报（未来2-3天）： 基于区域模式和全球模式，准确率尚可，但精细度有所下降。
- 中期预报（未来4-10天）： 主要基于全球模式和集合预报，更侧重于天气系统的变化趋势，具体降水时间和量级的不确定性增加。
- 长期预报（10天以上到月、季）： 风险预报，准确率最低，主要提供气候趋势参考，不应作为具体行动的唯一依据。
一般来说，预报的时效越长，不确定性越大，应结合概率和多种预报来源进行判断。对于会受降水严重影响的活动（如户外施工、大型活动），应重点关注短时和短期预报，并做好应对预报偏差的准备。
5. 结合其他气象信息：
- 不要只看降水量预报。结合温度（判断是雨还是雪）、风力（影响降水分布和体感）、能见度等信息，能更全面地了解天气状况。
- 同时关注气象部门发布的天气预警信号，这是对可能发生的严重天气事件的官方提示。
6. 考虑局地小气候和地形影响：
- 城市区域可能因为热岛效应和高楼建筑影响降水分布；山区地形对降水有显著的增幅或减弱作用。如果你所在的区域有明显的局地小气候特征，要考虑预报可能存在的细微偏差。
正确解读和使用降水量预报，能够帮助我们更好地规划活动、降低风险，并利用天气条件做出更明智的决策。
