暢想2:氣象預(yù)報(bào)員的十字路口
提煉:隨機(jī)動(dòng)力學(xué)引入數(shù)值模式或帶來(lái)天氣預(yù)報(bào)第三次飛躍。在數(shù)值預(yù)報(bào)變革的同時(shí),氣象預(yù)報(bào)員站在了十字路口上。
將隨機(jī)動(dòng)力學(xué)引入預(yù)報(bào)數(shù)值模式是氣象專家正在做的事。一些學(xué)者從大氣運(yùn)動(dòng)隨機(jī)性出發(fā),試圖在理論上獲得突破,即明確隨機(jī)過(guò)程在多大程度上影響大氣運(yùn)動(dòng),同時(shí)在模式的每一步積分運(yùn)算中將隨機(jī)內(nèi)容體現(xiàn)出來(lái)。
從另一角度說(shuō),數(shù)值模式提升必須伴隨計(jì)算機(jī)提升,目前氣象界議論即將誕生百億億次計(jì)算能力,耗能將達(dá)100兆瓦,約是10萬(wàn)人城鎮(zhèn)的用電量。引入隨機(jī)動(dòng)力理論如果成功,天氣氣候模式在更貼近實(shí)際的同時(shí),計(jì)算方案中一直被復(fù)雜化的勢(shì)頭也將被有效簡(jiǎn)化。因此,加入更多“隨機(jī)”要素能在相同的計(jì)算消耗下獲得更好的預(yù)報(bào)效果。
歐洲國(guó)家正在嘗試,氣象學(xué)家稱之為天氣氣候預(yù)報(bào)的新拐點(diǎn),2015年這一理念也將進(jìn)入更多國(guó)家。
數(shù)值預(yù)報(bào)變革難免會(huì)牽扯到預(yù)報(bào)員的命運(yùn)。數(shù)值預(yù)報(bào)可提供日常預(yù)報(bào)以及人力很難達(dá)到的高頻預(yù)報(bào),解放現(xiàn)有預(yù)報(bào)員的精力。預(yù)報(bào)員則有更多精力去做決策性預(yù)報(bào),或針對(duì)不同客戶需求,完善針對(duì)性天氣預(yù)報(bào)。
美國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家走在前列,預(yù)報(bào)員基于數(shù)值預(yù)報(bào)實(shí)現(xiàn)了預(yù)報(bào)服務(wù)一體化。由此看來(lái),2015年全球的預(yù)報(bào)員可能站在十字路口上。
暢想3:氣象資源妙用給經(jīng)濟(jì)加油
提煉:人類粗獷式征服自然的后果已經(jīng)顯現(xiàn),氣候變暖可能造成不可逆的損害,此時(shí),巧用氣象資源,借力于自然,可能成為引領(lǐng)時(shí)代的突破口。
100多年前馬克·吐溫曾說(shuō)密西西比河永遠(yuǎn)不會(huì)被工程師征服,但如今,水庫(kù)和大壩降服了這條巨大水道。人類從來(lái)都想征服自然,但若想不破壞自然可持續(xù)發(fā)展,巧妙利用氣象資源倒是不錯(cuò)的法子,這也難怪“風(fēng)能”入選2015年最值得期待的十大科技突破。
最近,當(dāng)工作人員開(kāi)始在美國(guó)馬薩諸塞州科德角安裝高壓電纜的時(shí)候,他們其實(shí)是在為一個(gè)可再生能源新時(shí)代奠定基礎(chǔ)。這些電纜將把電能從美國(guó)第一座海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)輸往新英格蘭。130座巨型渦輪發(fā)電機(jī)將滿足25萬(wàn)新英格蘭居民75%的電力需求——在之后超過(guò)25年的時(shí)間里為他們節(jié)省大約72億美元。美國(guó)能源顧問(wèn)布魯斯·漢密爾頓說(shuō):“海上風(fēng)力發(fā)電時(shí)代已經(jīng)到來(lái)?!?/p>
全球變暖的今天,尋找像風(fēng)能一樣的清潔能源已成為既減緩適應(yīng)氣候變化又為世界經(jīng)濟(jì)加油的舉措。
像風(fēng)能一樣,氣象資源的妙用就在于借力于自然。農(nóng)作物種植線北擴(kuò)從而擴(kuò)大種植面積、海冰融化開(kāi)辟出北冰洋新航道、北極資源探查等……因此有理由相信,2015年,氣象資源妙用將會(huì)成為科技創(chuàng)新的突破口,推動(dòng)和引領(lǐng)一個(gè)時(shí)代。