十八国科学家开发长期气象预报技术

【美国《科学新闻》周刊文章】题：气候的长期预报
大气的混乱无序使气象预报员们大伤脑筋。即使他们有幸使用功能非常强的超级计算机，也不能奢望提前一个月预报天气的晴雨变化。
但是，如果气象学家们放弃作出特定预报的想法，他们则可能在预报方面成功地赢得一些时间。考虑到这种可能性，一些研究小组目前正在测试用于提前一年预报一般气候条件的实验手段。
美国国家气象局气候分析中心主任戴维·罗登休斯说：“我认为这将使我们对预报的想法发生彻底改变。”
这个长期预报的实验方案是从近年来在了解地球的气候行为，特别是了解“厄尔尼诺”方面取得的进展中逐渐演变而来的。科学家们已经认识到，“厄尔尼诺”以及与它相反的变冷的现象“拉尼娜”，产生的影响要远远超出它们的临近地区。太平洋的热潮和寒潮就像一块岩石落在一个池塘里一样，使涟猗波及全球大气，改变着地球上大部分地区的气候。
目前，１８个国家对一项旨在搞清太平洋海域和大气层怎样相互作用促成“厄尔尼诺”和“拉尼娜”的１０年研究计划进行了投资。这个项目叫“热带海洋全球大气（ＴＯＧＡ）研究计划”。作为该项目的一部分，科学家们已经研制出计算机模型用于预测热带太平洋海域什么时候将转暖或变冷。
安茨·利特马正在为美国气象局制订一个长期预报战略。利特马使用的是一种称为“耦合全球环流模型”（ＧＣＭ）的方法，它能够模拟海流和大气流动是怎样使热量和水分绕地球穿梭般来回移动的。这种模型一开始显示现在的气象状况，然后预测温度、风速、降水量以及其它因素将怎样随着时间的变化而发生变化。
为了对美国气候作出９个月的预报，利特马将把必需的气象测量数据馈入计算机，让这个模型连续运行２７０个模拟日，然后研究演变了的气象图。但是，目前这个耦合模型还不能胜任这项任务，内在的偏差使该模型中的太平洋在各个不同的季节期间始终炎热或寒冷。
为了尽可能减少这类问题，利特马采用一种跳房子方法，从耦合全球环流模型跳到较小的耦合全球环流模型。在第一个模型上运行后，他纠正太平洋预报中已知的偏差，然后把预测的海洋温度馈入第二个耦合全球环流模型，它只模拟大气层。该模型运行速度快得多，费用也便宜得多，能预报今后６个月全球大气将会对预测的太平洋海面温度有何反应。
热带太平洋海域对地球上大部分地区的气候形成起着主导作用，这就是这种跳房子方法所依据的理论。因此，预报员们通过预报这个遥远的海域在今后几个季节将发生的情况，可以深入了解美国和地球上其他人口密集区气候条件的发展。
加利福尼亚州拉霍亚斯克里普斯海洋研究所的研究小组研究一种混合模型，这个混合模型是由一个相对来说比较简单的大气模型与一个仅模拟热带太平洋海域的全球环流模型组成的。这种混合模型的优点是，运行速度比利特马使用的全球环流模型要快得多。该研究小组一开始将通过混合模型作４个月的预报，以此来预测热带太平洋海域的温度。
利特马对长期预报寄予更高的希望。他说：“我认为我们几乎每年都可以利用它预报每个季节的天气。”在最近的战略计划中，美国国家海洋大气局制定了一个目标：在２００５年达到能提前一年预报一般气候条件，成功率为７０％。