草根影响力新视野 夜未央编译

在科技飞速进展的时代,天气预报的准确度也大幅提升。根据英国皇家气象学会执行长、雷丁大学气象学教授Liz Bentley的说法,如今一天内的预报准确率已超过90%。然而,即便预测能力显著提高,公众对天气预报的信任度却仍显不足。调查机构YouGov的资料显示,英国有多达37%的成年人表示对天气预报“不太信任”或“完全不信任”。

技术提升与期望落差

预报准确度的提升,反而让人们对“精准”的期待变得更高。当人们可以实时用手机控制家电、诊断汽车问题时,自然也希望能在同样精准的条件下得知某地某时是否会下雨。然而,天气预测涉及的是极为复杂且多变的自然系统,并非每一种天气变化都能轻易掌握。

气象预报的基础建构在庞大的数据观测与运算之上。英国气象局(Met Office)透过200多个观测站收集温度、风速等资料,再交由超级电脑进行演算。今年初,气象局更换上云端系统,期望借此提升预测速度与精度,同时加强全球气候研究能力。

预测误差的根本原因:混沌理论

气象学中最大的不确定性来自“混沌系统”的特性。即便初始资料仅有0.01°C的误差,预测结果也可能完全不同。这被称为“蝴蝶效应”,形象地说,一只蝴蝶在巴西扇动翅膀,可能影响六天后的欧洲天气。

此外,越小范围的天气预测越具挑战性。1990年代,气象模型只能追踪约160公里以上的天气系统,而现今英国的模型已能分析约3公里范围的变化。然而,浓雾这类只影响1公里以内的小型天气现象,依然难以掌握。

传递信息的挑战

天气预报不只是科学,也是一门沟通艺术。气象学家需将大量数据浓缩为简洁的预测内容,无论是电视播报还是手机App,都须在有限时间或空间内传达有效信息。这过程中,往往难以呈现预报的不确定性。

现代预报方法之一为“集合预报”(ensemble forecasting),即同时运行多组模型,观察不同参数下的可能变化。如果多数模型趋于一致,预报信心就高;若结果分歧,则表示变量较多。这也是为什么气象App常显示“降雨概率10%”——即降雨可能性极低,但并非完全不会下雨。

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图片取自:(示意图123rf)

改善预报沟通方式

为提升民众理解,部分学者主张以“故事线式”的方法呈现天气状况,例如将即将到来的天气与历史事件对照,帮助大众从记忆中创建风险感知。这种方式被视为比单纯数据更易理解与接受。

英国气象局自2015年起开始替风暴命名,亦是为提升预报的感受性与可识别度。虽然有专家认为数据百分比同样重要,例如美国民众对各项天气概率已相当熟悉,长期使用后也能正确理解其意义。

人工智能带来新可能

人工智能(AI)正快速改变天气预报的生态。Google DeepMind的AI模型已能预测15天后的天气,远超传统预测的7天极限。剑桥大学开发的“Aardvark Weather”则是一套完全基于AI的预报系统,不仅运算速度更快,所需资源更少,也能提供更细致的地区预测,对于资源有限的地区如西非具有潜力。

然而,AI模型的局限也逐渐浮现。这些系统多半基于过去资料训练,对“史无前例”的极端天气(如未来可能出现的英国41°C高温)难以应对。开发者也承认这是目前需积极改善的技术挑战。

预报的下一步:影响评估与应用场景

气象学界正朝向“影响导向预报”发展。未来的天气预报不仅会说明是否下雨,更会进一步指出天气对人们日常生活的具体影响,例如建议烤肉聚会改于中午进行,以避开午后降雨风险。

这样的发展符合现代使用者的需求转变。相较於单纯查询气温或降雨,越来越多民众希望理解天气背后的科学原理与长期变化趋势,例如极光的形成原理或气候变迁如何影响冰雹强度。

随著AI推进、数据密度增加,预报信息势必更加实时、更加细致,也更容易造成信息过载。届时,如何有效沟通与筛选对生活有用的天气信息,将成为气象专业不可或缺的一环。

资料来源:https://www.bbc.com