气象历
张时钊
文化革命开始后,我在农村什么研究也搞不了,因为白天黑夜都得在地里劳动。但最大的强力也只能束缚人手脚,却不能限制人思想。脑袋瓜还在自己肩膀上,还归自己支配。因此我就思索数学问题,并选天气序列作为验证的实际资料。于是每天暗中记录天气情况。积了5年多天气记录,发现天气过程有周期性,就探求分析周期的方法。由于我不是学这方面的,反而创造出独特的《质周期分析》。当时只有自己记录的天气序列,计算工具也只有算盘和计算尺,我竟可以做出一年的逐日天气预报,编印气象历。其正确性与当地的中期天气预报差不多。
79年复职后我转到气象部门工作。资料丰实而精确了,计算工具有了电子计算器,还曾两次使用中型计算机实验,但反而没有成功。学气象的同志告诉我,天气是不能用数学方法计算的。我反问:现在您们做预报,用的不都是数学方法吗?我觉得天气预报应该同时从两个方向用两种方法进行:一个是动力学方法,用最丰实的实时的世界天气形势数据,使用最细致的动力学方程,积分求解未来的天气;另一个是运动学的方法,分析最长的天气记录序列,找出周期性。天文学上还认为是太阳绕地球转时,就能预报日食、月蚀,凭的就是周期性。而且,从哲理上说,一切规律性实际上就是周期性。
90年代初,我用自己的XT计算机研究我的预报方法。近一年的工夫中,机器经常运行一天一夜,还得不出一定的结论。主要是缺乏有效的预报评分方法,而采用假设,使用简化的方法,预报还是失败的。我真纳闷:资料精确,工具不知先进几倍,为什么反而没有结果,难道天气真的没有规律性周期?
新世纪开始,我又开始新一轮研究。使用的资料仍是原来的━━1932-1991年西安市的逐日雨量和逐日气温。虽然我所用的计算机速度不是最快的(只及1/10),但比XT要快50-100倍。尤其是可以快速图示总体预报效果,藉以试验选择评分方法。目前当然还未完全成功,但已有可喜的成果,证明《质周期分析》是正确的,参数选得好,模拟可以很精确(对2万多个数据都不错),外推预报可达模拟的70%左右(气温)。雨量预报现在还很差,只及模拟的10%,如果采用雨量的滑动平均序列,则也可达50%左右。因为评分方法的好坏直接左右实验的进行,所以我在网上公布我所用的评分方法,希望老预报员能给我提出改进意见。
因特网一定能大大推进我的研究。我的方法有一点成果时,也很易为任何地方编算气象历。如果有人感兴趣,能准备好历史资料,再发给我,我可以把试算结果发还给他。《资料格式》中说明如何准备资料,您可以留最后400个作予预报检验。除天气资料(逐日两量气温,日照等等)外,其他任何时间序列都可以,而且愈长愈好,至少上万个,直至5万,10万。希望下半年能真正编算有实际意义的《气象历》
2002.4.18
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