早前，美国国家气象局（NWS）宣布，一个称为GFS-FV3的全球数值预报模式将在今年3月20日全面投入使用，正式取代已应用30多年的GFS模式，成为新的美国天气预报模式。
美国历时多年精心打造GFS-FV3，以期一举赶上当今“最好用”的欧洲EC模式，这也是特朗普政府的“公开优先事项”。
不过，GFS-FV3却并没有如约亮相。让许多科学家诟病的是，这个被寄予厚望的GFS-FV3在温度预报上存在明显问题，过度预报降雪以致引发了数次错误暴雪预警。
那么，选择FV3真的是美国政府“押宝”失败了吗？真实情况又是如何？本期，让我们细细为您道来。
背景·何为FV3？
GFS，即GlobalForecastSystem，中文为“全球天气预报系统”，通常被称为“美国模式”，已经以各种形式应用了30多年。
目前的GFS模式在精确度上落后于欧洲模式（简称EC模式），而且多年来一直如此。
年，美国启动下一代天气预报模式研发计划。
年7月，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）宣布，NOAA地球物理流体动力学实验室（GFDL）开发的FV3（Finite-VolumeonaCubed-Sphere，立方球有限体积）模式，从5个候选模式的PK中最终胜出，将成为美国下一代天气预报模式的动力核心模式，并在3年内开发出下一代预报系统。
（制图：卢健）
FV3战胜了我们上一期文章的“主角”MPAS，究竟有何独到之处呢？
NOAA官方给出的说明是这样的——Fv3在三个重要方面为天气预报带来前所未有的准确性：
计算机使用（ComputerUsage）——FV3可以有效地扩展到任何超级计算机上的可用资源，以获得更快、更高分辨率的图像。
垂直方程（VerticalEquations）——FV3使用垂直方程无限放大到局部尺度，并提供上下气流波动的图像，能够“捕捉”到雷暴及其上升气流。
表示（Representation）——Fv3通过连接的网格单元中的点表示天气，因此可以解析不规则形状的天气。
根据NOAA当年的声明：
基于FV3的新预报系统，将致力于改进8到10天以上预报的准确性；
对飓风路径和强度给出更好的模式预报；
天气预报延伸到14天，激烈天气预报提前3到4周。
聚焦·“抗议风暴”持续发酵
然而，在近几个月的公开测试中，许多使用过该模型的气象学家纷纷明确表示：它极为“不可靠”。
几个月来，FV3的预测结论一直是公开的，用作预报员评估该模式的实验基础。结果却让许多人大失所望。
当NWS打算把FV3用作美国主业务模式的消息传出后，气象学家在推特上发布了大量的抱怨和负面评论。
（“这个新模式一点也不好。”美国国家广播公司首席气象学家道格·卡默勒在推特上写道：“可怕的是，这就是我们将要长期依靠并使用的东西。”）
（最近刚刚退休的美国知名气象预报服务公司AccuWeather高级副总裁迈克·史密斯在推特上写道：“我不认为FV3能比现在的GFS提供更好的天气预报。”）
（美国大气与环境研究公司气象学家尤达·科恩在推特上写道：“我对FV3降雪预报的能力没有信心。”该公司是一家为商业和政府客户提供天气预报的私营公司。
尤达·科恩本人则以对极涡的长期预测而闻名。）
大量使用过FV3模式的气象学家担心，这一模式还没有准备好投入业务应用。而其中的关键问题之一，正在于该模式明显倾向于过度预报降雪。
多个案例显示，FV3未来几天内降雪量的预测被错误地高估了：
美国哥伦比亚广播公司附属机构的首席气象学家埃里克·费舍尔表示：
波士顿今年冬天的总降雪量为6英寸（15.24厘米），而FV3预测的降雪量为“多次”30英寸（76.2厘米）。
2月19日，官方曾发布了FV3对美国东海岸和东北部地区未来五天的降雪预报，在预报中：
华盛顿地区周末将出现暴风雪天气，降雪量将超过10英寸。而在最新的临近预报中，降雪量几乎为零。
卡默勒说：
在过去的几个星期里（今年1月-2月间），FV3一直在空报暴雪。它持续显示美国东海岸地区遇到了大规模的暴风雪，而EC模式不会显示这一点。
在去年12月初，FV3预测：
华盛顿的降雪量将达到两位数，四天后，一场风暴向南移动，而且没有降雪。
在人口密集的美国东海岸和东北部地区，FV3甚至引发了错误暴雪警报。
对降雪的错误预报，问题到底出在哪？
目前，导致这种错误预报的原因其实已经明确：
华盛顿大学大气科学教授克里夫·马斯追踪了降雪预报中的问题，确认：
未来几天的温度预测上出了问题，“把低层大气的温度报得过于低了”。
马斯在一封电子邮件中表示：“这种对温度预报过低的影响之一，是原本降雪量很低，但在预报中会出现过多的降雪——新模式的这个问题在美国全国范围内屡见不鲜。”
让“子弹”飞一会
虽然目前争议很多，但综合各方面信息来看：从长远来看，FV3可以改善并帮助美国在天气预报方面取得长足进展。随着模式的改进，新模式长期的优势完全抵得过短期的一点痛苦。
目前，FV3得到了NWS、NOAA、美国大学大气研究联合会（UCAR）的坚决支持：
UCAR主席安东尼奥·布萨拉齐表示：
他认为，FV3将随着时间的推移而变得更好。“根据降雪预报这一项来评估任何一个模式都为时过早，我们需要考虑体系的整体。”
NWS国家环境预测中心代理主任大卫·诺瓦克说：
“没有一个模式是完美的。气象界知道这一点。我承认FV3存在“冷偏见”，我们正在努力解决这个问题。
要看到，FV3可以更准确地预报飓风的强度和急流，这种急流是由北半球附近的高空气流驱动的，它决定了美国大部分的天气系统。
FV3项目负责人路易斯·乌切利尼说：
在此前三个不同的夏季、冬季和飓风季节，该模式经历了“严格而前所未有的测试和验证”。GFS的这次升级，为我们在未来改进数据质量控制、数据同化等奠定了基础。
在年飓风lane期间，Fv3在未来4天(96小时)和5天(小时)内做出了最准确的预报(或最小的跟踪误差)，在72小时内与欧洲模型和美国国家飓风中心的预报不相上下。
作为NWS的上级机构，NOAA最近与美国国家大气研究中心（NCAR）达成协议，以加强预报员和研究人员在改进FV3方面的合作。
结语：
不可否认，MPAS依托IBM“化身”GRAF，抛出“3公里分辨率”“1小时更新”这样华丽的数据，大有“落败选手王者归来”的荣耀，也让存在一些缺陷的FV3更显“狼狈”。有不少人站出来评价，“原本当初就更看好MPAS模式”。
但就像UCAR主席安东尼奥·布萨拉齐说的那样，“根据降雪预报这一项来评估任何一个模式都为时过早，我们需要考虑体系的整体。”
无论国外还是国内，一项耗费巨大人力物力的工程，还是要多一些宽容和等待，让“子弹再飞一会”，让时间和实践给出答案。
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文章作者：中国气象报记者卢健综合《连线》《华盛顿邮报》报道
