在氣象預測界,「天氣模型」是個非常重要的分支,利用超級電腦來模擬大氣環境與條件,從當前的大氣狀況向未來推算天氣的可能變化方式。除了提供一週預報外,更重要的是對於災害天氣的防治,像是颱風/颶風路徑的預測、降雨量的推估等,是現代氣象預報不可或缺的工具。由於模型的推演需要極強大的電腦運算力與理論基礎的支撐,長期以來氣象模型的發展都被視為是國力的一種象徵,各國都會試圖開發自己的系統,並且比較模型的準確性。目前最大、最複雜的兩套系統分別是美國國家氣象局 (NWS) 的 Global Forecasting System (GFS) 與歐洲中期天氣預報中心(ECMWF) 的 Integrated Forecast System (IFS),每年到了颱風季,兩套系統誰對於路線和強度的掌握更加準確,總是個在天氣愛好者間被拿來比較的話題。兩者當中,GFS 相對是一套比較老的系統,裡面的核心動態模型已經近 40 年沒有更動,在 2015 年珊迪颶風時的預測大輸給 ECMWF,對美國更是一大打擊。因此近年間 NWS 先是大幅提升了電腦的運算力,由 776 TFlops 增加了十倍到 8.4 PFlops,並且開始試驗性地運轉一套新的核心動態模型,名為 Finite-Volume Cubed-Sphere,簡稱 FV3。FV3 除了能更有效率地利用電腦資源之外,也能更好地模擬垂直的氣流變化,讓它對雷暴、熱帶氣旋等天氣現象有更好的掌握度。在試運轉了一段時間後,今天 NWS 終於宣佈了由 FV3 取代舊核心,並啟用了新的 GFS 系統。然而,並不是所有人都對 FV3 的表現有信心。就以當前的狀況來說,FV3 在某些地方比舊核心優異,但在其他地方又有所不足,特別是對於熱帶氣旋路徑與強度的預報來說,雖然有對垂直氣流的特別觀注,但準確性依然大致上與舊系統在伯仲之間。因此雖然 FV3 趕在了 2019 年的颶風季前夕啟用,但是否真能與 ECMWF 抗衡,目前還不好說。只是舊的 GFS 模型經過這幾十年的演化,已經差不多走到了極限,如果美國想要進一步提升預報準確性的話,換成新模型是勢在必行的事。只能希望 FV3 能在未來幾年內持續不斷進步,為我們帶來更準確的預報囉!


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