天气预报模型在高温或低温时更准确吗?

Question

前几天我们当天的低温比我们预测的低10华氏度。我以前在冬天就注意到这一点，特别是当气温开始低于0华氏度(-18摄氏度)时，这让我想知道用于预测高温和低温的模型是否不同，如果是这样的话，哪个模型确实更准确?相反，如果使用相同的模型，对于高温和低温是否同样准确?

我能找到的一个学生项目达特茅斯学院的一项研究，对来自15个不同的美国城市的数据进行了统计分析，这些数据代表了不同的影响，如纬度、水和陆地的影响，比较了三个五年(1970- 4,1980 - 4,1990 -4)的预测高温和低温。这个包含5269条记录的数据集的一个发现是，夏季的预测比秋季和冬季更准确。这似乎暗示，至少在季节性的基础上，温暖的温度比寒冷的温度预测得更准确。我希望有更多的信息可以在没有季节偏见的情况下证实或否定这一结论。

Answer 1

有两种方法来回答你的问题:第一种是验证历史预测数据(计算与观测温度的差异)，并研究这些误差的温度依赖性。这当然是可行的-但在这种情况下，Stackexchange不是。

所以我猜你指的是一种一般的，更能从物理上解释的预测更高或更低温度的区别是什么。

即使温度高或低会对辐射和蒸发等物理过程产生影响，但其特征保持不变——更明确地说:

温差比绝对温度更重要!

例如:

• 净辐射(预算)与土壤和大气温度的差异成正比(每一次方)。

• 更深的土层通过传递热量(也与温差成正比)来保持表面温暖。

• 等等......

但是在活跃的物理过程中有一个显著的差异:在白天(Tmax)，近地表空气(大部分)通过湍流耦合到高层空气的温度。在阳光明媚的夏天，地面空气不会比上面的空气明显变暖，因为如果它变暖，空气就会上升，上面的冷空气就会使表层变冷。通过这种方式，地表空气温度被“束缚”住了，因此如果不加热1500米的空气边界层，它就无法达到异常温度。

如果地表空气比上面的空气冷，它就会与上面的温度脱钩——乱流就会减少，理论上温度会下降很长一段时间，直到来自大气的(长波)辐射(向温室气体问好)阻止温度下降。平衡温度主要取决于我们头顶上的水蒸气量——热带地区更温暖，极地地区夜晚更凉爽。但这种平衡实际上从未达到过。在大多数情况下，它是一种动态的东西，有地热流和零星的阵风——这是非常局部的影响。

结论

比较这两种情况，可以看到Tmax在空间中的分布更加均匀，因为它主要取决于气团。即使是在很近的地方，最低温度也会有很大的不同，因为这真的取决于你周围的环境:树木、建筑物、山脊。你可以在高海拔地区看到最低的Tmin，那里没有暴露在强风(天坑)中，被雪覆盖(与土壤热量隔离)。

因此，通过分析预测误差数据集，你很可能会看到Tmax的预测更准确。

Answer 2

你可能看到的问题是由于天气行业如何计算当天的低温。他们使用的时间段是从当天晚上7点到第二天早上7点。听起来很荒谬?我也是，你们自己可以很容易地观察到。去intellicast这样的网站，它会显示10天的天气预报，它还会以曲线图的形式显示温度。你可以看到，当天的低点预测经常是错误的——它是第二天的低点。