[科普中国]-确定性预报

定义

在采用数理方法(如数值预报)进行预报时，是用表现支配流体系统运动的物、理规律的方程系统(气象的动力学和热力学基本方程)，从某初值出发，反复地进行时间的数值积分，求出所预报时刻的预报值。可认为这样的预报值是唯一确定的。也就是说，我们作的是“确定性的预报”。1

特点其特点是预报直观明确,但不能正确反映此类天气事件除了能被人们所认识的有规律的变化特征之外,还有未被人们所认识的随机性变化特征。例如,常出现预报有雨却无雨,预报无雨却有雨的预报不准的情况,人为地增加了预报误差。

相关争议确定性预报与预测不确定性争议的困惑：

关于地震能否“预报”的学术争议，实质上是地震预测不确定性的技术争议，而不是地震能否“预报”的管理学争议。包括中国地震局系统主流权威在内的大多数地震学专家认为，目前的技术水平要想实现“地震预报”是不可能的，也就是说技术上无法保证地震预测的确定性，无从预报。而长期工作在基层一线的地震监测技术研究和观测人员却坚持认为，地震活动有规律可循，地震预测在技术上具有确定性必然条件。两种观点归结起来的焦点，集中在地震预测的技术可靠性问题上，并没有涉及“地震预报”概念的确定性不可能的本质。

确定性预报模型确定性预报模型是把有关滑坡及其环境的各类参数用测定的量予以数值化，用严格的推理方法，特别是数学、物理方法，进行精确分析，得出明确的预报判断。换言之，确定性模型是用明确的函数来表达其数学关系的。这类模型预报可以反映滑坡的物理实质，多适用于对滑坡或斜坡的单体预测。代表性的模型有如下几种：

以斋滕迪孝法为代表的蠕变微分方程日本学者斋滕迪孝于1968年建立的加速蠕变方程是最有代表的确定性模型。由于该模型是在一定条件下(均质土坡)建立的经验公式，所求得的蠕变时间属于概算，因此其预测精度受到一定限制，特别是对演变规律复杂的滑坡．预测的误差较大。仅适用于中短期预报和临滑预报。2

1984年，日本学者K．Kawamura采用差分法及加权最小二乘法，提出了与斋滕迪孝相似的加速蠕变经验微分方程，在某种程度上克服了随机误差，提高了安全度；但由于经验方程本身的局限性，以及滑坡影响因素的复杂性和随机性，其预报精度仍不高。2

1990年，苏爱军基于大量岩土体室内流变试验成果和多个滑坡位移监测资料，提出了分别用于暴雨型滑坡和稳定型滑坡的两个蠕变微分方程，采用加权最小二乘法与弦割法及差分法相结合求参，建立了两类滑坡的预报模型。该模型根据不同滑坡的滑动机制，引入了相应的权系数，拓宽了模型应用范围，提高了预报模型的安全度和预报功能。通过对新滩滑坡和巫溪县中阳村崩滑的检验，预测精度较高。2

极限分析法极限分析法考虑了不利于滑坡稳定的各种因素，如地震作用力、孔隙水压力、外部加载等，理论上较为严密，物理概念清晰，计算方法简单，使用非常方便，适用于长期预报。同时，通过计算，可了解滑体不同部位的稳定性或安全程度，有助于指导监测网的正确布置和采取相应的防治措施。2

评价得益于近50年计算机技术的飞跃发展，现在的数值预报模式具有更高的空间分辨率，且能更为准确详细地描述原始方程中的物理过程，现代数值天气预报的初始条件是建立在全球观测数据的基础上，除了包括地面和高空观测，其中一部分还包括越来越多的卫星遥感探测数据；随着观测系统及资料同化系统的不断改善，数值天气预报中初始条件的误差正在逐渐减小。但是，由于大气运动具有非线性．初始条件中始终存在一定程度的不确定性或误差，这种误差必定会随时间的推移而增长，因此数值预报存在着确定性预报极限。3