地球/4k. 天氣預報科學
天氣預報科學和極端天氣模式預測的進步帶來了許多好處，從農業產業確定何時最適合種植或收穫作物；到城市應急響應人員確定城市是否需要在大型颶風登陸前疏散。近年來，預報的進步來自更快的觀測和更快的計算機模型，以及更好地整合傳入資料，如即時溫度和氣壓讀數，以及衛星資料。自 20 世紀 40 年代以來，儘管人口迅速增長，但風暴造成的死亡人數有所下降。這種下降在很大程度上歸功於對極端天氣模式的更好預測，以及對即將到來的風暴的更好傳播。對氣旋路徑的三天預測變得更加精確，從而為疏散和其他救生和財產保護措施提供了時間。預報的改進歸功於美國商務部提供的改進的政府天氣資料收集基礎設施的 國家海洋和大氣管理局 (NOAA)，其中包括國家環境預測中心 (NCEP) 和 國家氣象局 (NWS)。 政府間歐洲中期天氣預報中心 (ECMWF) 為歐洲大陸提供天氣預報。其他地區由地方政府氣象局負責，這些氣象局向公眾提供天氣資料。公開獲取天氣和環境資料對於傳播天氣變化和幫助改善人類健康以及做出明智的經濟決策至關重要。
現代 5 天預報與 1980 年 1 天預報的準確性相當，9 到 10 天的天氣預報比以往任何時候都好。對各種危險天氣狀況的預測都有所改善，包括氣旋、暴風雪、洪水、降雨、冰雹和龍捲風。這在很大程度上歸功於對氣象站和預測計算機模型的投資增加。
是什麼讓今天的天氣預報變得更好？我們能在未來做得更好嗎？尖端計算機模型的進步，加上利用來自大型地面和衛星資料網路的觀測結果的能力，導致了天氣預報的改進。瞭解地球大氣的動態性質也使更準確的預測成為可能。但是，對於更長期的天氣預測仍然存在不確定性。使用季節性調整資料和來自前幾年的觀測結果，以及在快速的天氣計算模型中同步的傳入即時資料，在預測未來更遠的天氣方面可能非常強大。但是，即使在今天，天氣細節也無法在 14 天之外準確預測。在這個限制之外擴充套件天氣預報的一個主要進步是發現了全球大氣和海洋溫度振盪的重要性。
海洋和大氣溫度的振盪是地球的水和空氣響應其自轉而運動的結果。厄爾尼諾-南方濤動 (ENSO) 是在太平洋觀察到的水溫振盪，對空氣的對流具有重大影響。ENSO 主要發生在赤道附近的 ITCZ (赤道輻合帶) 內。
ITCZ 整體上是一個跨越地球赤道地區的低壓帶，但 ITCZ 內氣壓也有變化。隨著下方海水溫度的變化，大氣中的空氣可以在 ITCZ 內從下沉氣團（相對高壓）區域移動到上升氣團（相對低壓）區域，從而形成整體低壓的溫暖赤道帶。這導致 ITCZ 內某些區域的降雨量多於其他區域。ENSO 侷限於太平洋，但最近發現的馬登-朱利安振盪可以在大陸間更廣泛地迴圈，影響季風的時間和強度，影響氣旋，導致噴射流變化，從而導致北美出現冷極地渦旋以及極端高溫和洪水。從太平洋遠海觀察到的海水溫度變化，改善了這些振盪的時間，是超出我們目前 14 天限制的長期天氣模式預測的重要工具。如果農民提前六個月或三個月就知道是溼夏還是旱夏，以確定種植最佳作物，這種預測將對農業產業極其有利。
隨著天氣預報的最新改進，天氣資料的傳播範圍大大擴大，使更多使用者能夠使用這些資料。今天，快速進行網路搜尋或檢視口袋裡的智慧手機上的天氣應用程式，可以顯示大量天氣資訊。從雲層的衛星資料到未來幾天內天氣的預測，再到您回家路上的下雨機率。詳細資訊在地理上繪製了地圖，提供了大量資訊。
天氣傳播很重要，因為數十億人生活在受極端天氣條件影響的地區。許多人生活在受氣旋影響的海岸線附近，生活在河流或溪流附近的易洪泛區，生活在受龍捲風影響的大草原上，或生活在受冬季暴風雪影響的山區山口附近。天氣資訊輕鬆傳播給公眾的價值在於，在個人層面做出更好的決策，例如當風暴臨近時是否疏散。這些資料的大部分傳播來自商務部等政府組織與私營地方和有線新聞機構之間的各種夥伴關係，這些機構利用公開的天氣資料來告知更廣泛的受眾。
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