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天气的变化是地球周围大气运动变化的结果。物理学中的流体力学和热力学的基本定律可用于分析大气的运动变化，而这些定律可以用数学语言写成数学方程。人们利用大型计算机对这些数学方程求解，就预报出某一地区未来的气压、温度、风向、风速以及降水量等……

任何一种预测模式都不能完全真实地模拟大气演变，只能是近似，因此必然存在误差。而且误差会产生累加，预报时间越长，误差就会越大。

天气过程就是一定地区的天气现象随时间的变化过程。各种天气系统都具有一定的空间尺度和时间尺度，而且各种尺度系统间相互交织、相互作用。

许多天气系统的组合，构成大范围的天气形势，构成半球甚至全球的大气环流。天气系统总是处在不断新生、发展和消亡过程中，在不同发展阶段有着其相对应的天气现象分布。

天气预报，是应用大气变化的规律，根据当前及近期的天气形势，对某一地未来一定时期内的天气状况进行预测。它是根据对卫星云图和天气图的分析，结合有关气象资料、地形和季节特点、群众经验等综合研究后作出的。

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准确，现代天气预报和气候预报的原理都是数值模型的结果。说白了，数值模式就是描述大气运动的一组方程组，通过计算机计算得出数值结果。但是这些结果并不能直接反映天气现象。相反，它反映了大气的各种变量(气压、温度、风速、降水等。)，预报员或研究人员结合这些变量来预测可能的天气。有个问题需要解释一下。数值模型值有两种驱动方式。一种是输入初始变量，然后看接下来几天的变化。比如输入今天的各种气象变量(上面提到的那些)，然后看看明天这些变量会是什么。这是每日天气预报的基本原则。这个预报的准确率在7-10天基本可以接受。如果超过10天，以现在的技术条件，误差会非常大，几乎和失明一样。然后有人问，气候预测，一个预测就是几个月几年，那不是更不靠谱吗？其实讲的是另一种驾驶模式，就是输入边界条件，有点傻？不是，边界条件基本上是指地形、海水温度、太阳辐射等变量。也叫外力。在这些外部强迫条件下，经过一定的时间，气候模式可以达到相应的平衡。研究人员可以通过平衡状态预测未来的气候。当然，这种气候预报不是每天的天气状况，而是更长时间尺度的气候状况。比如明年春天东北会冷还是会暖？是旱还是涝？至于哪一天出现高/低温，哪一天下大雨，就不能报道了。但是这个定性的信息已经很有用了。比如秋天，如果提前知道冬天是冷是暖，羽绒服的生产厂家就可以决定备货量(老师上课举的例子有点低，但还是挺合适的)。首先，每日天气预报的准确性随着预报时间的增加而降低，换句话说，预报时间越长，月份越不准确。相反，输入外部强迫的气候预测模式，相对于预测时间越长越准确(因为模式达到平衡状态需要时间，时间短，不一定能平衡)。中间有一个尴尬点，就是预报时间在10-30天的范围内，不允许逐日，气候预报也不允许。这就是所谓的长周期预测，这是科学研究中的一个难点。所以，每天看，差不多够看7天了。