最近，30天不到的时间里，连续发生了三起极端天气事件。
首先是4月30日江苏南通突然遭遇大风，最大风力高达14级，摧毁树木、吹倒广告牌，导致3000多人受灾，11人死亡。
接着是5月14号，湖北武汉遭遇龙卷风，6人死亡100多人受伤。
5月22号，甘肃白银山地马拉松比赛，170多名选手遭遇极端天气，大风、低温、淋雨造成21人死亡。
马拉松比赛的组织方肯定是看过相关的天气预报才确定了这次比赛。但是为什么在天气预报的情况下仍然会出现极端天气呢？这是人类科学预测上的难点。
因为天气预报本身是一个用数学模拟空气运动的结果，而且这个模拟也是伴随着大型计算机的不断进步，才能够逼近于真实的情况。
但是实际上，天气预报做到100%准确是不可能的，而且计算天气的物理学方程本身也有很多未知。
》计算机是如何进行天气预报的。
现在天气预报一般都采用超级计算机建立流体力学方程，对大气的运动状况进行模拟，然后计算出在一定时间轴上的结果。
一般会把一个范围内的大气分成若干块，每一块相当于一个计算单元。
这个计算单元里面用能量守恒、动量守恒等第一原理分别建立方程，主要是纳维斯托克方程、圣维南方程。
这两个方程都是偏微分方程，偏微分方程是没有解析解的，所以计算机处理这类方程的时候，需要用牛顿迭代法进行差分计算。
所有计算范围内的单元会形成一个大型的矩阵，然后用计算机来计算这个矩阵。
最终的计算结果就是天气预报播报出来的结果。
这个结果取决于计算精度。一般的情况下，网格划分越细计算结果越准确。
计算机的计算，不管小数点后面有多长，最后都会丢失一定的精度，这就造成一个残余的误差。
这个残余的误差在下一次迭代的时候会不断的累积，所以最后的结果随着计算迭代次数的增加，也就是说随着天气预报的时间增加，它的误差会越来越大。
同时，这个计算的结果还取决于当时设定的边界条件，以及初始计算所赋予的初值。
所以天气预报既有物理学本身理论的问题，又有实际计算的问题。
流体力学是物理学理论里面最难的，比相对论和量子力学要难多了。
所以用计算机进行天气预报，只能在一定的范围内得到一个大概的结果。
而且，只有一种大气运动是计算机可以处理的，就是缓变的天气。
》急变的天气是无法计算的。
只能根据概率统计进行一定程度的预警。
南通大风、武汉龙卷风，以及这次甘肃白云发生的极端天气，都属于在相对平静的大气运动下突然产生的天气急变现象。
在流体力学里，它涉及到从渐变到急变的这样一个过程，人类的物理学目前没有办法描述这样的过程。
因此也就没有办法建立起相应的数学方程，所以极端天气非常难以预报。
目前，对于极端天气的预测根据以往的统计规律，可以在一定的程度上建立预警，但是具体什么时候发生仍然不知道，或者是不发生，也有可能。
》全球气候升温，造成极端天气增加。
所有的运动都来源于能量，大气的运动也是如此。
推动地球大气运动、水汽循环的，首先是太阳辐射到地球的热量，这些热量造成了大气层升温而推动了大气的对流，产生了各种天气和气候的变化。
所以影响大气运动的最首要因素是温度，温度哪怕只要增加一点点，就会让整个大气的流动增加很多。
自从人类的工业革命以来，全球的平均气温是不断上升的，这种不断上升的结果就是带来了极端灾害天气的增加。
美国是一个两边都面临大海的国家，和我们国家还不太一样，因为海洋和陆地之间的温差，所以美国特别容易遭受极端天气。
从1980年到2018年，热带气旋造成的破坏最大，平均事件成本最高，造成的死亡人数比美国其他任何天气和气候灾害还多。
根据美国的相关研究机构的数据，在气候变暖的情况下，飓风降水增加约20％，平均风暴强度增加2-11％。
自1980年代以来，北大西洋飓风的强度，以及第4类、第5类飓风的数量都增加了。
上个世纪以来，纽约市沿海海平面上升了0.3米。结果，飓风桑迪袭击时，风暴潮、洪水和对基础设施和社区的破坏比几十年前更加严重。
极端天气情况不断增加，是全球气候变暖下的大趋势。
而刚刚突发的，甘肃白云越野马拉松赛遭遇到的大风降温只是这些极端天气中的一例。
》地轴晃动。
除了全球气候升温可以引发极端天气以外，根据科学家们的观点，由于气候变暖造成了原本在北极和南极的大量冰山融化，由此带来了地球表面质量的重新分配，而这种重新分配在一定程度上会引起地轴的晃动。
●大约在2000年，地球自转轴开始向加拿大漂移。
这种新的漂移首先是由德克萨斯大学奥斯汀分校的华裔研究员陈建利（音译）注意到的。
陈是水文学专家，也是美国宇航局GRACE（重力恢复和气候实验）团队的一员。
NASA喷气推进实验室的科学家们计算了不同地区的水团变化对地轴向东漂移速度的影响。
这就好像在一个旋转的陀螺上粘了一小块口香糖，由于多了一个偏离轴心的质量块，导致了惯性矩的变化，让自转轴变得更加倾斜。
据科学家的计算，地球的自转轴目前每年大概朝加拿大方向倾斜1.5米。
我们知道地球的自转轴和地球围绕太阳公转的黄道面有一个倾角，这个倾角是23.6度，被称为黄道和赤道交角。而这个交角就是引起地球上一年四季变化的因素。
但这个角度发生改变，哪怕是只改变一点点，会引起太阳辐射强度的波动，进而引起大气温度的波动，使大气层的温差更加明显。
强温差引起强对流，易引发极端气候。最近这三起极端天气事件只是中国大陆气候变化的一个缩影，今后这样的事件会越来越多。
当然这个变化也并不完全是一种坏事，由于全球气候升温增加，我国的降雨量会增加，降水带会北移，很多沙漠都会重新披上绿装。
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