Они лучше, чем мы думаем
Первое, что отмечает Ирина Брыкина, в последние годы качество прогнозов заметно повысилось, особенно краткосрочных. Арсенал ученых весьма расширился: им доступна спутниковая информация, быстродействующие мощные компьютеры, результаты наблюдений метеостанций. Все эти достижения прогресса позволяют получать прогнозы более высокой точности.
Немного цифр:
Прогнозы на 1–3 дня называют краткосрочными, на 4–10 дней — среднесрочными, а на месяц и сезон — долгосрочными.
Краткосрочные прогнозы обычно сбываются в 85% случаев, а на авиаметеостанциях — почти всегда, так как их составляют незадолго до полета.
Среднесуточные прогнозы оказываются верными в 80% случаев.
В некоторых районах, например, в Средней Азии, прогнозы точнее — больше 90%, потому что там погода более стабильная. Но в умеренных широтах прогнозы менее точны из-за особенностей движения воздушных масс.
Месячные прогнозы сейчас сбываются только в 65% случаев.
Но что это значит — составить прогноз погоды? По словам эксперта, это одна из сложнейших физических задач. Для ее решения существует несколько методов:
-
По местным признакам, синоптическим методом — на основе анализа синоптических карт погоды.
-
Численными методами — путем предвычисления с использованием компьютеров.
-
Существуют еще и физико-статистические методы, отличительная особенность которых — это составление прогнозов в так называемой «вероятной» форме.
«У каждого из перечисленных методов есть свои достоинства и недостатки, своя специфика использования и свои возможности применения на практике. Но в полном объеме для всех метеорологических величин и явлений, характеризующих состояние погоды, практически ни один метод пока не обеспечивает желаемой точности решения», — добавляет Ирина Брыкина.
Почему прогнозы стали сложнее
Сложность предсказания погоды, по мнению эксперта, возможно, усиливается из-за изменений климата. В последние десятилетия климатические колебания стали выражаться ярче — мы видим некоторые изменения продолжительности сезонных периодов, резкие колебания температурного режима («температурные качели»), скачки атмосферного давления («барическая пила»), осадков, усиление ветров.
Ирина Брыкина отмечает, что эти аномалии — часть естественных процессов, наблюдавшихся и в прошлом, и сейчас.
«Это нормально, когда бывают аномалии — например, в какие-то годы на майские праздники выпадал снег, а в другие годы в апреле уже тепло, — подчеркивает эксперт. — Если обратиться к записям прошлых лет, то можно заметить, что в течение десятилетий такие отклонения циклично повторяются. Они не должны восприниматься, как катастрофа».
Также, по словам Ирины Брыкиной, за последние годы число метеостанций сократилось, что привело к уменьшению объема местных данных для анализа погоды. Это отрицательный момент. Несмотря на значительные преимущества спутниковых наблюдений, они не способны полностью заменить наземные и аэрологические наблюдения (измерения температуры, давления, ветра и влажности — Прим. ред.).
И ручной труд все равно необходим. Автоматизированные системы могут выходить из строя, поэтому, говорит эксперт, важно дублировать измерения традиционными методами на земле, учитывая местные условия.
И снова солнце с его бурями
Среди множества факторов, формирующих погоду, Ирина Брыкина выделяет ключевой — солнечную энергию.
«Солнце — это основной источник энергии, влияющий на все физические процессы, происходящие в атмосфере и на поверхности Земли. Погода и климат в первую очередь зависят от солнечной активности», — объясняет метеоролог.
Солнечная активность и природные особенности территории, такие как рельеф и водные объекты, играют основную роль. Солнце нагревает земную поверхность, и в зависимости от вида поверхности — почвы, воды, лесов и других ландшафтных объектов — изменяются температура и давление воздуха, а это прямо влияет на движение воздушных масс, образование и выпадение осадков и все остальное.
Каждый элемент так называемой «подстилающей поверхности» (грубо говоря, рельефа) отражает солнечное тепло по-разному, и это вносит дополнительную вариативность в атмосферные процессы. Поле и лес — одно дело, а урбанистические высотки — совсем иное. Поэтому так разительно может отличаться погода, т. е. температура и влажность почвы и воздуха, облачность и ветер в пределах города и в сельской местности.
Как это делается
Что нужно знать экспертам, чтобы сделать прогноз? Почти не будет преувеличением сказать, что все: от состояния океанических вод до активности солнца.
Собеседница объясняет: дело в том, что при составлении прогнозов необходимо иметь наглядное представление о формировании и перемещении воздушных масс, расположении и траекториях движения циклонов и антициклонов, фронтов, характер облачности и связанные с ней зоны осадков, а также распределение температуры и других параметрах. В итоге получаются синоптические карты.
Синоптические карты позволяют предсказать изменения погоды, но ни одна страна, даже такая большая, как Россия, не может создать точный прогноз, используя только свои наблюдения. Поэтому специалисты применяют прогнозы других стран и адаптируют их к своим условиям.
«Например, для прогнозирования погоды на сутки в Европейской части России потребуется метеорологическая информация всей Западной Европы, а еще лучше и Атлантического океана. Прогноз погоды на трое суток требует информации со всего полушария, а на большие сроки — со всего земного шара», — рассказывает специалист.
Когда дело касается долгосрочных прогнозов, то тут все еще сложнее. Это задача «со звездочкой», которая требует учета многих факторов, таких как температура, давление и влажность в атмосфере. Один из методов — поиск аналогий в прошлом, когда сравнивают текущую ситуацию с исторической, чтобы понять, как изменится погода.
Также ученые создают специальные модели для отдельных регионов на основе многолетних наблюдений. Важно учитывать взаимодействие атмосферы, океанов и земли, включая почву, снег и лед. Даже температура воды в тропических океанах сильно влияет на движение воздуха.
«Наиболее существенный недостаток всех названных методов — невозможность их применения во всех ситуациях, — рассказывает Ирина Брыкина. — Отсюда и случаи неудачных прогнозов погоды на месяц или сезон. Ошибочные прогнозы остаются в людской памяти дольше правильных — таково уж свойство человеческой психологии…»
Погода — дама переменчивая
Можно ли ткнуть пальцем в место и день и предсказать, будет ли там дождь или снег? Нельзя.
Спикер признается: как бы ни совершенствовались методы прогноза погоды, невозможно за пределами двух недель предсказать конкретное явление погоды
Это связано, во-первых, с тем, что на руках ученых никогда нет точного начального состояния атмосферы. А во-вторых, при совмещении уравнений динамики и термодинамики атмосферы могут быть определенные ошибки при их численном решении, приближенном описании физических процессов, происходящих в атмосфере, ее взаимодействии с подстилающей поверхностью и космосом.
Пока нет метода прогноза, который бы позволил предвычислить погоду по дням на предстоящий месяц или сезон, и тем более на большие сроки. Просто под прогнозом погоды нужно понимать прогноз более общих характеристик погоды будущего. Поэтому главная задача метеорологии сегодня — это создать надежный метод долгосрочного прогноза погоды.
Ирина Брыкина отметила, что и здесь не без человеческого фактора. При создании прогнозов погоды, как и в любой другой сфере, ключевую роль играют навыки, опыт и ответственность специалиста. И одни и те же данные разные эксперты могут интерпретировать по-разному.
В отличие от этого, вычислительные методы всегда выдают одно и то же решение при одинаковом наборе исходных данных. Однако не все метеорологические показатели можно рассчитать заранее, поэтому синоптический метод, с анализом данных карт, продолжает оставаться основным инструментом, хотя результаты вычислений активно применяются ежедневно.
С чем сложнее всего
Самое трудное для синоптика — предсказывать, выпадут ли осадки из облака, когда даже самого облака еще нет. Можно ошибиться в оценке интенсивности, времени и в месте выпадения осадков. Они могут выпасть не в том пункте, где их ожидали, а рядом, в нескольких километрах в стороне, поскольку они будут носить локальный характер, свойственный ливневым осадкам.
Ливни выпадают пятнами, даже в пределах одного города они могут быть в одном районе и не быть в соседнем. Собеседница объясняет:
Например, в Барнауле в районе «горы» обещанный дождь или снег может пройти, а центр города он обойдет стороной. И так бывает в других районах. С обложными дождями и снегопадами этого не случается. Поэтому обычно прогнозы составляются не для отдельных пунктов, а для больших районов и могут формулироваться «местами кратковременные дожди. Мы не вправе требовать от синоптиков больше того, что они в состоянии сделать.
Каждый участок территории может даже в течение суток испытывать разные погодные изменения из-за множества локальных факторов, и поэтому прогнозы иногда требуют уточнения и детализации. В этом плане метеорологическая служба работает очень оперативно, и эти уточнения можно всегда увидеть в интернете, — объясняет эксперт.
Однако метеоролог напоминает, что природа изменчива и многогранна, — стопроцентный прогноз невозможен, так как это «прогноз», и он остается таковым даже в лабораторных условиях, где можно контролировать внешние факторы. И то, если в этой «теплице» изменится хотя бы один фактор — вся система может нарушиться.
Как правильно относиться к прогнозам
Ирина Брыкина подчеркивает, что важно понимать природу прогноза как вероятностного метода, потому что прогноз — это предсказание изменений или вероятностное суждение о состоянии чего-то в будущем. Волшебного шара, увы, ни у одного синоптика нет.
Специалист рекомендует подходить к этому разумно и помнить, что даже на небольших расстояниях прогнозируемые явления могут сильно различаться, а переменчивость погоды — естественный процесс, к которому важно адаптироваться.
Эксперт советует руководствоваться тем, что природа остается живым организмом, и погода — это сложное сочетание множества факторов, которые взаимодействуют между собой и не всегда поддаются прогнозированию.
«Как сказал Константин Паустовский: "Задача метеоролога заключается в том, чтобы растолковывать людям простой язык природы". Необходимо просто хорошо знать местные условия, климатические особенности, метеорологические показатели и факторы, их изменения — заключает метеоролог. — Лучшим подходом остается адаптация и готовность к переменам погоды, ну, и к неблагоприятным явлениям. Самое важное — это наше отношение к погоде: грамотное и уважительное».
Самое важное - в нашем Telegram-канале
