華箋流香甘肅越野賽突遇極端天氣，造成重大傷亡，極端天氣能預(yù)報(bào)嗎最近

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最近， 30天不到的時(shí)間里，連續(xù)發(fā)生了三起極端天氣事件。

首先是4月30日江蘇南通突然遭遇大風(fēng) ，最大風(fēng)力高達(dá)14級(jí) ，摧毀樹(shù)木、吹倒廣告牌，導(dǎo)致3000多人受災(zāi) ， 11人死亡。
接著是5月14號(hào) ，湖北武漢遭遇龍卷風(fēng) ， 6人死亡100多人受傷。
5月22號(hào) ，甘肅白銀山地馬拉松比賽， 170多名選手遭遇極端天氣，大風(fēng)、低溫、淋雨造成21人死亡。

馬拉松比賽的組織方肯定是看過(guò)相關(guān)的天氣預(yù)報(bào)才確定了這次比賽。但是為什么在天氣預(yù)報(bào)的情況下仍然會(huì)出現(xiàn)極端天氣呢？這是人類科學(xué)預(yù)測(cè)上的難點(diǎn) 。
因?yàn)樘鞖忸A(yù)報(bào)本身是一個(gè)用數(shù)學(xué)模擬空氣運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，而且這個(gè)模擬也是伴隨著大型計(jì)算機(jī)的不斷進(jìn)步，才能夠逼近于真實(shí)的情況。
但是實(shí)際上，天氣預(yù)報(bào)做到100%準(zhǔn)確是不可能的，而且計(jì)算天氣的物理學(xué)方程本身也有很多未知。
》計(jì)算機(jī)是如何進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)的。現(xiàn)在天氣預(yù)報(bào)一般都采用超級(jí)計(jì)算機(jī)建立流體力學(xué)方程，對(duì)大氣的運(yùn)動(dòng)狀況進(jìn)行模擬，然后計(jì)算出在一定時(shí)間軸上的結(jié)果。
一般會(huì)把一個(gè)范圍內(nèi)的大氣分成若干塊，每一塊相當(dāng)于一個(gè)計(jì)算單元。

這個(gè)計(jì)算單元里面用能量守恒、動(dòng)量守恒等第一原理分別建立方程，主要是納維斯托克方程、圣維南方程。
這兩個(gè)方程都是偏微分方程，偏微分方程是沒(méi)有解析解的，所以計(jì)算機(jī)處理這類方程的時(shí)候，需要用牛頓迭代法進(jìn)行差分計(jì)算。
所有計(jì)算范圍內(nèi)的單元會(huì)形成一個(gè)大型的矩陣，然后用計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算這個(gè)矩陣。
最終的計(jì)算結(jié)果就是天氣預(yù)報(bào)播報(bào)出來(lái)的結(jié)果。

這個(gè)結(jié)果取決于計(jì)算精度。一般的情況下，網(wǎng)格劃分越細(xì)計(jì)算結(jié)果越準(zhǔn)確。
計(jì)算機(jī)的計(jì)算，不管小數(shù)點(diǎn)后面有多長(zhǎng) ，最后都會(huì)丟失一定的精度，這就造成一個(gè)殘余的誤差。
這個(gè)殘余的誤差在下一次迭代的時(shí)候會(huì)不斷的累積，所以最后的結(jié)果隨著計(jì)算迭代次數(shù)的增加，也就是說(shuō)隨著天氣預(yù)報(bào)的時(shí)間增加，它的誤差會(huì)越來(lái)越大。
同時(shí) ，這個(gè)計(jì)算的結(jié)果還取決于當(dāng)時(shí)設(shè)定的邊界條件，以及初始計(jì)算所賦予的初值。

【華箋流香|甘肅越野賽突遇極端天氣，造成重大傷亡，極端天氣能預(yù)報(bào)嗎】所以天氣預(yù)報(bào)既有物理學(xué)本身理論的問(wèn)題，又有實(shí)際計(jì)算的問(wèn)題。
流體力學(xué)是物理學(xué)理論里面最難的，比相對(duì)論和量子力學(xué)要難多了。
所以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行天氣預(yù)報(bào) ，只能在一定的范圍內(nèi)得到一個(gè)大概的結(jié)果。
而且，只有一種大氣運(yùn)動(dòng)是計(jì)算機(jī)可以處理的，就是緩變的天氣。
》急變的天氣是無(wú)法計(jì)算的。只能根據(jù)概率統(tǒng)計(jì)進(jìn)行一定程度的預(yù)警。
南通大風(fēng)、武漢龍卷風(fēng) ，以及這次甘肅白云發(fā)生的極端天氣，都屬于在相對(duì)平靜的大氣運(yùn)動(dòng)下突然產(chǎn)生的天氣急變現(xiàn)象。

在流體力學(xué)里，它涉及到從漸變到急變的這樣一個(gè)過(guò)程，人類的物理學(xué)目前沒(méi)有辦法描述這樣的過(guò)程。
因此也就沒(méi)有辦法建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)方程，所以極端天氣非常難以預(yù)報(bào) 。
目前，對(duì)于極端天氣的預(yù)測(cè)根據(jù)以往的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，可以在一定的程度上建立預(yù)警，但是具體什么時(shí)候發(fā)生仍然不知道，或者是不發(fā)生，也有可能。
》全球氣候升溫，造成極端天氣增加。所有的運(yùn)動(dòng)都來(lái)源于能量，大氣的運(yùn)動(dòng)也是如此。
推動(dòng)地球大氣運(yùn)動(dòng)、水汽循環(huán)的，首先是太陽(yáng)輻射到地球的熱量，這些熱量造成了大氣層升溫而推動(dòng)了大氣的對(duì)流，產(chǎn)生了各種天氣和氣候的變化。

所以影響大氣運(yùn)動(dòng)的最首要因素是溫度，溫度哪怕只要增加一點(diǎn)點(diǎn) ，就會(huì)讓整個(gè)大氣的流動(dòng)增加很多。
自從人類的工業(yè)革命以來(lái) ，全球的平均氣溫是不斷上升的，這種不斷上升的結(jié)果就是帶來(lái)了極端災(zāi)害天氣的增加。

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