Прогноз погоды

Как же делается прогноз погоды!?

Казалось бы, получить прогноз погоды несложно — к нашим услугам радио, телевидение, пресса и вездесущий Интернет. Однако предсказание погоды — дело тонкое.

Что такое синоптический прогноз? А долгосрочный? Чем отличается фактическая погода от прогностической? Как делается прогноз погоды? Можно ли с достаточной точностью предсказать погоду дней на двадцать вперед? Как в этом участвует современная техника?

 Первичный сбор информации. Наблюдения

Чтобы инженеры-синоптики, равно как и «численники-долгосрочники», смогли опереться на какую-то информацию, данные о погоде каждые три часа поступают от густой сети метеостанций, разбросанных по всему миру. Чем гуще эта сеть (естественно, в разумных пределах, речь идет о масштабах в десятки километров), тем точнее будет прогноз. Без выдаваемых ею первичных данных никакого прогноза не сделать — ни вручную, ни на компьютере.

На метеостанциях техники-наблюдатели измеряют давление, температуру, скорость и направление ветра, определяют тип и высоту облачности, дальность видимости, отмечают осадки и явления погоды.3 1 5 2 4

Все эти данные отправляются в метеоцентры, где они наносятся в виде удобного кода на карту погоды у земли и поступают к синоптику для соответствующей обработки и составления прогноза. Также два раза в сутки на многих метеостанциях аэрологи запускают радиозонд — воздушный шар, к которому привязан прибор с передатчиком. С зонда поступает информация о давлении, температуре и ветре на высотах в атмосферной толще. Вся эта информация обрабатывается и наносится на высотные карты, без которых невозможен полноценный прогноз погоды. Сеть метеорологических наблюдений — основа метеопрогнозов. Если какой-то фрагмент ее перестанет существовать, это непоправимо ударит по метеорологии в целом. Синоптики той местности, куда часто приходят воздушные массы с ненаблюдаемых территорий, останутся без необходимой информации. Заменить ее чем-либо невозможно.

Norman_OK_meteorologist

Та «густота» станций, которая есть, вполне способна обеспечить синоптика той информацией, что требуется для выяснения закономерностей атмосферных процессов и составления по ним прогноза. Вот почему идеи поставить что-то вроде наблюдательного поста в каждый двор якобы для уточнения прогноза воспринимаются специалистами как бредовые.

Синоптический метод

Собственно говоря, это и есть тот метод прогноза, которым занимается непосредственно синоптик, ради которого он и освоил свою профессию. Заключается метод  в расчете траекторий воздушных частиц, которые должны оказаться в интересующем нас месте в интересующее время. То есть для того, чтобы узнать, какая погода будет завтра «здесь», надо выяснить, какова сегодня обстановка «там», откуда поступит воздушная масса. Тогда мы сможем, посмотрев на синоптическую карту, где указаны метеосубстанции (температура, давление, осадки) интересующей воздушной массы, и с учетом трансформации (преобразования ее) понять, что нас ожидает — дать прогноз.

Описанное выше делается, разумеется, исходя из вполне определенной информации — синоптических карт фактической погоды, которая составляется по данным наблюдений, полученных с многочисленных метеостанций, а также постов и спутников.meteor

 

Метеорологический спутник «Метеор-М» № 1 (при выведении)

Как уже было сказано, чем гуще эта сеть, тем точнее в конечном итоге будет прогноз. Теоретически на него может влиять и точность наблюдений, но практически на карте любая ошибка отдельного наблюдателя нейтрализуется за счет верных наблюдений других станций, создающих правильную общую картину.

Что же представляет собою та карта, по которой приходится работать синоптику? Каждый из нас со школьной скамьи помнит физические карты из географического атласа, где, благодаря проведенным линиям равной высоты над уровнем моря (изолиниям), мы можем приблизительно узнать эту высоту в любой точке, отмеченной на карте. Обычно высота эта градуирована цветом, от зеленого (низменности) до коричневого (горы). То же делается с глубинами водоемов. Так вот, этот же принцип положен и в основу построения синоптических карт, с той только разницей, что изолинии касаются не высоты или глубины, а давления, тоже, кстати, приведенного к уровню моря. Но если географическая карта составляется и обновляется никак не чаще раза в год, а то и реже, то синоптическая карта строится синоптиком не реже раза в шесть часов, а крупномасштабные — и каждые три часа.

Sinoptic

Синоптическая карта в реальном времени

А так как для прогноза важна не только ситуация на земной поверхности, но и, в первую очередь, «на высотах», синоптик строит и на этих картах, правда, не реже раза в 12 часов: данные меняются не так стремительно, как приземные. Изобары (линии равного давления) строятся по тому же принципу, что и изогипсы (линии равной высоты). Глядя на значения давления на станциях, синоптик как бы интерпретирует его, проводя линии равного давления примерно через 5 миллибар. Получается так называемое поле давления. Поле давления позволяет судить о направлении движения воздушных масс, что и представляет собой основу прогноза. Если упростить, движутся они вдоль изобар, на некоторой высоте, где слева находится низкое давление, а справа — высокое. Нанося на высотные карты центры барических образований (циклоны и антициклоны) с приземной карты, исходя из скорости ветра на соответствующих высотах, синоптик рассчитывает, где окажутся центры циклонов и антициклонов в определенное время, а также где находятся атмосферные фронты, на которых и образован циклон, влияющие на погоду более всего.

Расчет этот производится буквально с линейкой, часто специальной, по нескольким картам. Для прогноза явлений погоды часто используются специальные расчетные методы, обычно в каждой местности свои. Это вспомогательный к основному, синоптическому, метод прогноза. Кроме того, синоптик аналогичным образом строит поля температуры (проводит изотермы на подходящей карте — высота около 1,5 км), изменения давления на приземной карте и делает ряд иллюстративных обозначений на картах: осадки, низкая облачность и т.д. Это помогает в работе над составлением прогноза погоды.

В целом, это и все. Синоптик рассчитывает, откуда придет воздушная масса в его пункт в нужное время, по густоте предполагаемых в его пункте изобар (чем больше перепад давления по горизонтали, тем сильнее ветер), прогнозирует силу и направление ветра по расположению изменения давления, по температуре в месте, откуда пришла масса воздуха, и прежней в пункте — температуру, по обстановке в барическом образовании, ожидаемом в том или ином пункте — облачность и осадки. Для дополнения и уточнения — но никак не в качестве основного и главного — используется ряд дополнительных материалов: спутниковые снимки облачности, аэрологические диаграммы (позволяющие определить вероятность ливневых осадков), вертикальные разрезы и др. Неверно думать, например, что синоптик по большей части зависит от снимка облачности из космоса, как это считают некоторые.temp

Снимок облачности бывает очень полезен, он позволяет уточнить многое из того, что видно по картам, однако его роль чисто вспомогательная. Без него можно легко обойтись (хотя иногда и с вероятным ущербом для точности прогноза), а вот без карт — совершенно невозможно. Снимки выше обновляется автоматически.

Стоит ли говорить, что составляемый на таких принципах прогноз — довольно субъективная вещь? Один специалист в данной ситуации может, например, указать на завтра температуру воздуха в пункте 19–20° С, а другой — 21–23°, и это совершенно нормально, это один и тот же прогноз, просто немного по-разному интерпретированный. Прогноз синоптическим методом составляется на срок до полутора суток. Прогнозы большей продолжительности составляются совсем иными методами, имеющими очень мало общего с вышеописанным, и занимаются ими, строго говоря, не синоптики, а метеорологи других, смежных специальностей. Обычно их называют «долгосрочниками». На сегодня прогноз синоптическим методом, ориентирующийся на расчетный гидрологический прогноз, не может быть заменен ничем — например, просто расчетным методом. Повторю, речь идет именно о краткосрочном прогнозе — до полутора суток. Точность его при квалифицированной работе хорошо подготовленного специалиста вполне удовлетворительна.

Долгосрочный прогноз погоды гидродинамическим методом

Еще лет 20–25 назад долгосрочный прогноз погоды составлялся вручную особыми методами; теперь же они практически полностью вытеснены расчетами на компьютерах по специальным программам гидродинамическим методом. Не стоит вдаваться в подробности, но методы эти основаны на математических моделях атмосферы. Если мы говорим о прогнозе на ближайшие двое–десять суток, то всегда имеем дело с результатами такого гидродинамического расчета. Составляют его не синоптики, а так называемые метеорологи-численники.

Многочисленные популярные прогнозы, публикующиеся в газетах, выходящие на радио, телевидении и в Интернете, обычно относятся именно к этому типу. Часто их называют модельными, ибо они делаются с помощью расчетов, разработанных на основе различных атмосферных моделей.

Прогнозы более чем на десять суток пока невозможно сделать с необходимой точностью даже с помощью расчетов на компьютере. Они делаются сложными старыми методами и обычно имеют самый ориентировочный характер. Расчеты на 8–10 суток уже часто как бы сдвигаются на день-другой. Поэтому, если сегодня мы читаем на таком-то метеосайте, что через 10 дней будет 20° тепла, то должны быть готовы к тому, что это случится через 8 или 12 дней. Если угадана тенденция, прогноз на такой срок считается хорошим.

Спасибо=)

Информация взята с сайта Водный Мир, а так же с некоторых метеорологических сайтов.