为什么天气预报经常在灾难发生后才获得关注?

2021年07月24日 09:00
天气预报不光是个科学问题,还是一个信任问题。

来源:视觉中国

河南持续强降雨,台风“烟花”预备登陆,在气象灾害频发的今天,天气预报备受关注。有人问,河南气象局在极端降雨前多次发布天气预报,警告将有“多年不遇的强降雨”,为什么还是没能引起足够的重视?

天气预报自19世纪诞生以来一直处于这样的尴尬境地:不是百分百肯定的“通报”,也不是毫无科学依据的“预言”,尽管理论与监测系统日趋进步,天气预报总是“时灵时不灵”——预警了一场的大雨,人人严阵以待,大雨亦可能迟迟不来,招致嘲笑,但在千万人的身家性命面前,气象科学能够因为概率性的不准确而放弃学科存在的价值吗?为了避免“乌龙”和“不必要的”情绪紧张而停止天气预报是否合理?即使今天预报有雨,窗外却是大晴天,普通人是否有勇气不再相信天气预报?

7月23日,暴雨后的郑州 来源:视觉中国

面向公众时,天气预报是个关乎信任的问题。英国天气预报先驱罗伯特·菲茨罗伊认为,预警信号想要表达的是“务必当心”,但其中的平衡感很难把握,预报员有责任发出预警,却无法为自己所说的话打包票。“狼来了”的寓言故事一直在他心中回荡:

“预警不应该太过频繁,也不应太过普遍,它应该是一种督促,以免‘狼’趁我们不备时出险造成损失;但另一方面,冒着偶尔犯错的风险相对来说更好一些,上一次危险来临时没有预警,很多人因为这个错误而丧生。”

与19世纪崛起的其他新学科一样,气象学在被普遍接受前遭受了巨大的质疑和挑战。1831年,达尔文登上了小猎犬号,菲茨罗伊担任船长,这艘双桅横帆船在历时五年的航行中孕育了两个向传统发起进攻的学说,一个颠覆了教会对过去的解释,一个试图从上帝手中拽出未来。海上风暴对航海者的残忍绞杀强烈地激起了菲茨罗伊的人道主义精神,他终身将风暴预警视为己任,在科学技术领域,他是个坚定的改革派,不幸的是,对基督教的忠实信仰导致他与达尔文的友谊破裂,又长期遭受精神撕裂的折磨,最终走向自杀。

菲茨罗伊生前,天气预报在英国引发了极大争论,《泰晤士报》上时常有评论者讽刺预报不准,哗众取宠,浪费资金,甚至有反对者称其为“英国祸害”。阿伯丁下议院赛克斯在菲茨罗伊死后曾为其正名——据统计结果,菲茨罗伊发布的天气预报准确率其实高达75%,海军和渔民也表达了对天气预报的欢迎和支持。

一百多年过去,天气预报已经是当代人日常生活的一部分,很多时候又因太过平常而成为背景音一样的存在,预警的功能被削弱,“时灵时不灵”的信任问题也悬置于后,未被解决。英国作家彼得·穆尔在《天气预报:一部科学探险史》中回顾了19世纪天气预报创生的历史。经出版社授权,界面文化(ID: Booksandfun)从中编摘了有关科学如何取得民众信任的一部分,以期在这个特殊时刻与读者一起思考,我们应该如何看待科学与灾难、技术与人类的关系。

《天气预报:一部科学探险史》
[英] 彼得·穆尔 著 张朋亮 译
新民说 | 广西师范大学出版社 2019-1

《为预报正名》

文 | 彼得·穆尔 译 | 张朋亮

发展不是统一的和线性的。它们有时候会超前,比如18世纪50年代富兰克林所做的风筝实验,或者霍华德在1802年对云进行的分类。而在其他情况下,一种观点从诞生到被人接受可能会需要整整一代人的时间,就像雷德菲尔德的旋转风暴一样。

狄更斯在《匹克威克外传》第4章有一段描写匹克威克先生追帽子的文字:

人这一辈子是很难体验到像追自己的帽子这样可笑的窘境的,也是难得像这样不容易博得慈善的怜恤的。极度的镇定和一种特别的判断力,是捉帽子时所必需的。你一定不能向前猛冲,否则会踩到帽子;但你也千万不要走另一个极端,否则你将彻底失去它。最好的办法是文雅地紧跟着你所追的东西,小心而谨慎,看准机会,轻轻地走到它的前面,接着猛地俯下身子,一把抓住帽顶,把它结结实实地扣在头上。并且始终要保持开心的笑容,仿佛你和其他人一样,也觉得这是件怪有趣的事情。

在这里,帽子是观点的绝佳象征。假如追得太快,就像埃斯皮的造雨理论或上升气柱理论一样,你会有遭人耻笑的危险。但如果你追的速度不够快,它就会消失,就像埃奇沃思的电报那样。菲茨罗伊的天气预报也面临这种两难的境地。它们就像莫尔斯的电报一样充满新意,而莫尔斯花费了10年的时间才把他的想法变成产品。多年以来,他为了让人相信一直在苦苦挣扎。这正是哲学和科学所要面对的核心挑战:如何让人们相信?在1867年或1868年艾米莉·狄金森写了一首关于信任的短诗,《要说出全部真理,但不能太直接》(Tell All the Truth But Tell It Slant):

要说出全部真理,但不能太直接——迂回的路才引向终点

真理的惊喜太明亮,太强烈我们不敢和它面对面

就像雷声中惶恐不安的孩子需要温和安慰的话

真理的光也只能慢慢地透射否则人人都会变瞎

这首诗是对讲述真理时所要面临的挑战的精确探究。狄更斯的每一句话都是对她起首第一句诗的解构:“要说出全部真理,但不能太直接”。通过解释闪电来安慰卧室里被吓坏的孩子,这是一幅充满力量而又意味隽永的画面。秘诀不是通过物理学来解释闪电;相反,你必须从一个间接的角度来解释。你不能强迫别人接受某种观点,你必须通过解释、故事和讲述来让他们理解。“真理的光也只能慢慢地透射,否则人人都会变瞎。”

菲茨罗伊想尽一切办法来宣传他的观点。他向渔民和水手发表了《气压计和天气指南》,他为大众撰写了《天气学手册》,他在英国科学研究所做演讲,给英国科学促进协会写论文,并在《泰晤士报》的读者来信版面与批评者进行互动。他能做的也就这么多了。

1902年,约瑟夫·康拉德在他的小说《台风》中首次描写了天气预报的道德复杂性。菲茨罗伊一定会喜欢《台风》这类科学寓言的。故事背景设置在一艘名为“南山号”的轮船上,这艘航行在中国南海的船由大名鼎鼎的马克惠船长(Captain Mac Whirr)指挥——这个人“具备足够的应变能力,但也仅此而已”——这个故事对缺乏科学信念的马克惠进行了考验。有一天,天气热得叫人喘不过气来,他发现气压计的读数下降了,但他什么也没有做。“预兆在他看来什么都不是,他并没有领会到预兆所传递的信息,直到它变成现实让他深刻体会到它的威力。”由于无法预判天气,也不愿将船驶离航线,马克惠驾驶着船在落日暗淡的红光中径直朝目的地开去。“黄铜色的晚霞慢慢消散,黑暗的天空中出现了一大群巨大的星星,它们摇摇晃晃,仿佛是被风吹上去的一样;它们不停地闪烁着,看起来和地球的距离很近。”

马克惠仿佛就是泰勒船长的翻版,1859年泰勒船长驾驶的“皇家宪章号”在安格尔西岛附近遭遇飓风而沉没。气压计的读数已经下降6个小时了。在舰桥上,马克惠百无聊赖地翻阅着一本关于风暴的书——可能是里德或皮丁顿写的。台风很快就来了。

康拉德的台风就像一头巨兽。“狂风在黑暗中呼啸着,猛烈地撕扯着轮船。”水漫过甲板,灌进了大副的嘴巴里,有时是淡水,有时是咸水。“南山号”爬上像山那样高的漆黑的海浪上,又猛地朝另一侧冲下去。马克惠站在舰桥上,像拳击手一样瞪大双眼。“他试着看清东西,带着水手特有的警惕性盯着风暴眼,如同拳击手盯着敌人的眼睛,仿佛这样他就能刺探到对方隐藏的意图,并猜到击打的目标和力度。”然而,台风是无法被理解的,人们只能借助理性的判断或科学认识来忍受或避免它——而这些马克惠都不具备。几个小时前,马克惠指着他的书对大副说:“事实上你并不知道作者说的是不是对的。除非你能抓住风暴,不然你怎么知道它是什么做的?”

九死一生的马克惠吸取了教训,带着严重损毁的船艰难地回到港口,船身遍布盐的结晶,看起来就像“从海底的某个地方被打捞上来,带到这里进行维修一样”。康拉德的观点很明确。由于无视科学,马克惠遭受了无妄之灾。他是“出过海的傻瓜中最傻的”之一。《台风》于1902年开始在《蓓尔美尔杂志》(Pall Mall Magazine)上连载,一年之后出版了图书。这是一个关于预测,关于相信科学的故事。菲茨罗伊在翻动书页时肯定会点头赞许的,这本书为他所代表的一切进行了辩护。

菲茨罗伊与达尔文曾经乘坐的小猎犬号 来源:视觉中国

1866年,在菲茨罗伊的风暴预警暂停一个星期后,贸易委员会收到了第一封投诉信。“我相信暂停不会持续太久,”一位来自坎伯兰郡(Cumberland)锡洛斯(Silloth)的牧师写道,“因为‘预警’在这片海岸是无价的,我认为如果皇家学会的主席和委员目睹了水手对预警信号不断增加的关注度,并了解到它们总体的精确度的话,他们就不会建议停止预警,哪怕只是临时的。”

阿伯丁下议员赛克斯上校在下议院提起这个问题。1867年2月26日,他询问贸易委员会主席斯坦福·诺斯科特爵士(Sir Stafford Northcote)是否看过苏格兰气象学会的记录,或“利思、格拉斯哥、邓迪、阿伯丁以及爱丁堡的商业机构”要求重新开始发布风暴预警信号的申请。诺斯科特让赛克斯重新查阅皇家学会的报告,但赛克斯没有动摇。76岁的他是议会中资历最老的人之一。他有一份闪闪发光的履历,他曾在印度参军,并担任东印度公司的经理。赛克斯出身科学世家,曾经研究过印度的野生动物并发表了很多这一主题的手册。最近,他和菲茨罗伊、艾里以及格莱舍一起执掌英国科学促进协会的热气球委员会。在读完皇家学会的报告后,赛克斯认为菲茨罗伊受到了不公正待遇。在接下来的3个月里,他利用每一次机会在下议院质疑政府关于天气预警的决定,并且开始自己计算它们的效果。

赛克斯公布了他的计算结果。根据他的估算,在3年里,菲茨罗伊发布的预警中大约有75%得到了随后的天气情况的证实。这一结果与高尔顿和委员会曾经宣称的大相径庭,他们说菲茨罗伊的准确率不足50%。赛克斯上校的工作鼓励了其他人,包括天体气象学会(Astro-Meteorological Society)的克里斯托弗·库克(Christopher Cooke),他写了一本名为《菲茨罗伊上将:事实与失败》(Admiral Fitz Roy: His Facts and Failures)的小册子。尽管在理论方面库克不认同菲茨罗伊,但和赛克斯一样,他认为委员会的做法太过分了。在对议会记录进行总结之后,库克估计菲茨罗伊的工作总共花费了政府4.5万英镑。

毫无疑问,大不列颠女神比克努特(Canute)更能有效地统治海洋,但如果她想要维护她的统治,让人为她干活,替她打仗,给她纳税,那她就不应该吝惜这么一点点公帑!

库克在小册子的结尾处对近期支持风暴预警的证据进行了汇总,而委员会报告为数众多的附件并没有收录其中任何一条。它的开头是一份证言清单。阿伯丁海事局、邓迪海事局、南希尔兹船主协会、桑德兰飞行员协会、桑德兰商船办公室、西哈特尔浦海关征收员协会、大雅茅斯失事船只接管人协会、迪尔海关征收员协会都表达了同样的意见:它们希望继续发布风暴预警。唯一的反对声音来自普利茅斯海事局——对此,库克作了解释,因为该海事局地处西南地区,不太需要来自大西洋上的观测数据,普利茅斯是一个风暴预警不太可能发挥作用的地方。这样一个强大的、有用的工具居然被废除了,就因为它不能满足实用科学的要求,这简直令人难以置信。

英国科学促进协会经常举办气象学论坛。19世纪30年代,它主持了威廉·里德开创性的风暴研究工作,两年后埃斯皮把这些会议当作展示他观点的平台。多弗和菲茨罗伊也曾在此发表过论文,到了1867年,即将召开的会议给科学界提供了一个完美的机会来对围绕天气预报的争议做一次评判。9月,邓迪的气象学家和气象学论文的数量“平均上涨了很多”。大量的投稿被刊登出来。一份是关于无液气压计的运行状况,另一份是关于磁干扰的,其他的则是关于磷的亮度和降雨量,最吸引人的要数赛克斯上校所做的名为《风暴预警及其重要性、实用性》(Storm Warnings, Their Importance and Practicability)的演讲。

赛克斯的演讲以对过去30年气象学发展的回顾开始。接着他又谈到了菲茨罗伊的任命“以及那位绅士长久以来在推动气象学发展,并将其应用于最实际和有用的目标方面所付出的最宝贵、最勤勉的努力”。赛克斯很快开始陈述他的观点。“在3年里,他发布了405条风暴预警,”他说道,“这其中有305条是正确的。”观众席响起了掌声。赛克斯继续表达他对皇家学会的失望之情:他们拒绝继续发布菲茨罗伊的预警信号,而是相反,决定再等上15年,用来收集数据,并且“在获取这些数据后,如果他们认为这些观测结果的真实性能够得到保证的话,他们才会发布预警”。

然而,要想这么做,就需要新建大量的天文台,并且配备自动记录仪器,而这些费用要比气象局的开支多得多。他毫不犹豫地指出,皇家学会委员会给出的拒绝理由完全是迂腐的装腔作势——实际上也就是科学的浮夸(笑声)。

赛克斯好奇其他国家会用这个古怪的“英国祸害”做什么。在法国,他们一直使用这种“广受好评的”风暴预警。在圣彼得堡,他们也采纳了菲茨罗伊的方法:

然而,在这里,作为世界上海事活动最频繁的国家的我们,在已经为其他国家在风暴预警这件事上树立了榜样之后,现在却要放弃它们(掌声)。我们对工作是不是科学得过头了(笑声)?

赛克斯引起了众人的共鸣。他以一个简单的请求结束了妙趣横生的表演——大不列颠的人民不应该因为“一些人的反复无常”而被剥夺享受天气预警服务的权利。他坐下的时候响起了更加热烈的掌声。

2016年4月20日消息(具体拍摄时间不详),美国摄影师Jason Weingart在佛罗里达州棕榈滩拍摄的海上风暴 来源:视觉中国

邓迪商会会长约翰·唐(John Don)是第一个起立的人。唐告诉观众他完全同意赛克斯的意见,这个国家变成了科学界那些装腔作势的迂腐家伙的人质。他提议进行表决,要求立即恢复提供预警服务。苏格兰气象学会主席D.米尔恩·霍姆(D. Milne Home)此时也表达了他的支持,指出由于英国处于欧洲大陆地理前哨的位置,坐落在大西洋风暴、北极寒流以及大陆暖流交汇的不稳定的十字路口,它是最能够产生有用信息的国家,就是欧洲大陆的瞭望台。名字很精致的威廉·蒙塔古·道格拉斯·斯科特(William Montagu Douglas Scott)——也就是著名的巴克卢公爵(Dukeof Buccleuch)——也表示支持。他透露自己私下里也一直在为天气预警的回归进行游说。

那天在观众席上就座的另一位杰出人物是爱德华·贝尔彻上将(Admiral Edward Belcher),他是菲茨罗伊的熟人,也是蒲福手下的老测量员之一。贝尔彻当时已经68岁了,他是拿破仑战争的幸存者,也是皇家海军辉煌时期的一名老兵,因为在北极追捕约翰·富兰克林爵士而出名。他的演讲热情洋溢,一开始就宣称菲茨罗伊上将受到了“民间军事法庭的审判,而且这伙人根本没资格审判他”。他继续说道:

他们应该听听海军方面对这个问题的看法,毕竟它实际上是一个海军问题。曾经有人说我们无法预知天气活动,但他却告诉他们事实恰恰相反(掌声)。早在1812年的时候,他回想起驻波尔多海军上将不变的习惯,每当气压计发生变化时,他都会发出信号,船只也会相应地收起桅杆并降下帆桁。有一次,他们正追击敌人,就在即将追上时,他们的船长看了一眼气压计,突然下令收起上桅帆,但还没等收完很多桅杆就被毁坏了。还有一次,他预测到某一地区会有风暴,结果他的预测正好在那个时间点被证实了。他知道只有让那些掌权者履行职责,他们才可以继续发布预警信号。因此,说不能发布预警信号简直就是无稽之谈。(掌声)为什么呢?因为牲畜、鸟类、鱼类以及爬行动物,实际上万物都会发出风暴将至的迹象,在气象观测结果的帮助下,科研人员能够对大气变化发出非常精确的通知。

这些话本该从菲茨罗伊的口中说出。他的项目也许在伦敦受到了行政管理人员和谨小慎微者的嘲笑,但现在,在这里,科研界的精英们都联合起来支持他。

本文书摘部分节选自《天气预报:一部科学探险史》一书,经出版社授权发布,较原文有删节,未经授权不得转载。

来源:界面新闻

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