气象预报问题的信息分析

张学文2008-4-29

最近终于把1981年出版的《气象预报问题的信息分析》一书的电子稿整理完，并且放到了我的个人网站 http://zxw.idm.cn 2009-， http://xjqxsc.idm.cn/zhangxw%20web/index.htm  2008-2009上。

《气象预报问题的信息分析》用信息论的观点系统分析了气象预告问题的很多侧面。今天看来它对认识气象预报依然有重要的理论和现实意义。

我国各地、各季的天气的复杂程度并不相同，8月北京的降水量就是4月的10倍，如何科学的度量各地的天气的复杂程度？如何评价各地各季的天气预报任务的大小？传统气象学并不能科学回答这个问题。当我们学习了信息论知识以后容易认识到：各个地方各个季节的 天气气候的复杂性的最合理的计量方法，就是计算各个地方各个季节的天气气候所对应的 气候熵，即根据各个气象现象的出现概率计算出对应的各种天气的出现的不确定性。为此《气象预报问题的信息分析》一书介绍了信息论里的对应概念、公式并且给出了很多天气气候上的计算实例。

知道了当地的气象变化的不确定性（信息熵）也等于知道了天气和气候预报的任务有多大。所以用信息论分析气象预报也就提供了评价天气预报质量的科学依据（可惜20多年来依然没有贯彻到天气预报的评定中去）

寻找好的预报方法始终是气象部门的超级任务。传统气象学提示这样的方法应当存在，问题仅是你是否找到了它。但是信息论的学习使我冷酷的认识到，使输出的信息量大于输入的信息量的方法根本就不存在，盲目寻找好的预报方法类似于要我们制造永动机。不从信息论的 角度分析我们认识不到这一步。

该书在介绍了随机过程概念以后，把气象资料、天气图看作是随机过程或者随机场，它还分析了气象信息在时间和空间上的弥散情况。即当前本地的气象资料对多远以外，多久以后的气象情况含有多少信息。这类数据说明了气象资料的最大的预报能力是多少。

该书13万字，有5章，分别是：

第一章熵与信息

第二章.预告因子和预告任务的熵

第三章 信息性质在天气预告中的某些应用

第四章 随机过程（91）

第五章 气象信息的时空分布

欢迎有兴趣的读者到http://xjqxsc.idm.cn/zhangxw%20web/index.htm，或者 http://zxw.idm.cn 看电子稿。

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