地球/4k. 天气预报科学
天气预报科学和极端天气模式预测的进步带来了许多好处，从农业产业确定何时最适合种植或收获作物；到城市应急响应人员确定城市是否需要在大型飓风登陆前疏散。近年来，预报的进步来自更快的观测和更快的计算机模型，以及更好地整合传入数据，如实时温度和气压读数，以及卫星数据。自 20 世纪 40 年代以来，尽管人口迅速增长，但风暴造成的死亡人数有所下降。这种下降在很大程度上归功于对极端天气模式的更好预测，以及对即将到来的风暴的更好传播。对气旋路径的三天预测变得更加精确，从而为疏散和其他救生和财产保护措施提供了时间。预报的改进归功于美国商务部提供的改进的政府天气数据收集基础设施的 国家海洋和大气管理局 (NOAA)，其中包括国家环境预测中心 (NCEP) 和 国家气象局 (NWS)。 政府间欧洲中期天气预报中心 (ECMWF) 为欧洲大陆提供天气预报。其他地区由地方政府气象局负责，这些气象局向公众提供天气数据。公开获取天气和环境数据对于传播天气变化和帮助改善人类健康以及做出明智的经济决策至关重要。
现代 5 天预报与 1980 年 1 天预报的准确性相当，9 到 10 天的天气预报比以往任何时候都好。对各种危险天气状况的预测都有所改善，包括气旋、暴风雪、洪水、降雨、冰雹和龙卷风。这在很大程度上归功于对气象站和预测计算机模型的投资增加。
是什么让今天的天气预报变得更好？我们能在未来做得更好吗？尖端计算机模型的进步，加上利用来自大型地面和卫星数据网络的观测结果的能力，导致了天气预报的改进。了解地球大气的动态性质也使更准确的预测成为可能。但是，对于更长期的天气预测仍然存在不确定性。使用季节性调整数据和来自前几年的观测结果，以及在快速的天气计算模型中同步的传入实时数据，在预测未来更远的天气方面可能非常强大。但是，即使在今天，天气细节也无法在 14 天之外准确预测。在这个限制之外扩展天气预报的一个主要进步是发现了全球大气和海洋温度振荡的重要性。
海洋和大气温度的振荡是地球的水和空气响应其自转而运动的结果。厄尔尼诺-南方涛动 (ENSO) 是在太平洋观察到的水温振荡，对空气的对流具有重大影响。ENSO 主要发生在赤道附近的 ITCZ (赤道辐合带) 内。
ITCZ 整体上是一个跨越地球赤道地区的低压带，但 ITCZ 内气压也有变化。随着下方海水温度的变化，大气中的空气可以在 ITCZ 内从下沉气团（相对高压）区域移动到上升气团（相对低压）区域，从而形成整体低压的温暖赤道带。这导致 ITCZ 内某些区域的降雨量多于其他区域。ENSO 局限于太平洋，但最近发现的马登-朱利安振荡可以在大陆间更广泛地循环，影响季风的时间和强度，影响气旋，导致喷射流变化，从而导致北美出现冷极地涡旋以及极端高温和洪水。从太平洋远海观察到的海水温度变化，改善了这些振荡的时间，是超出我们目前 14 天限制的长期天气模式预测的重要工具。如果农民提前六个月或三个月就知道是湿夏还是旱夏，以确定种植最佳作物，这种预测将对农业产业极其有利。
随着天气预报的最新改进，天气数据的传播范围大大扩大，使更多用户能够使用这些数据。今天，快速进行网络搜索或查看口袋里的智能手机上的天气应用程序，可以显示大量天气信息。从云层的卫星数据到未来几天内天气的预测，再到您回家路上的下雨几率。详细信息在地理上绘制了地图，提供了大量信息。
天气传播很重要，因为数十亿人生活在受极端天气条件影响的地区。许多人生活在受气旋影响的海岸线附近，生活在河流或溪流附近的易洪泛区，生活在受龙卷风影响的大草原上，或生活在受冬季暴风雪影响的山区山口附近。天气信息轻松传播给公众的价值在于，在个人层面做出更好的决策，例如当风暴临近时是否疏散。这些数据的大部分传播来自商务部等政府组织与私营地方和有线新闻机构之间的各种伙伴关系，这些机构利用公开的天气数据来告知更广泛的受众。
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