Як готується прогноз погоди

Люди здавна намагалися передбачати погоду за народними прикметами. Потім на допомогу прийшли наукові методи. Вважається, що перше повідомлення про прогноз погоди з'явилося 31 серпня 1848 в британській газеті, власником якої був Чарльз Діккенс. Друкувати щоденні зведення про опади і можливі зміни температури, була його ідея. У ті часи науковий прогноз частіше не збувався, хоча участь в підготовці прогнозу брали всі метеостанції Великобританії та найдосвідченіші співробітники королівської обсерваторії в Грінвічі. За півтора століття методи складання прогнозу змінилися. Космічні супутники і найпотужніша обчислювальна техніка - сьогоднішня "зброя" синоптиків.

Як готується прогноз погоди, який ми щодня бачимо на екранах телевізорів чи чуємо по радіо? За декількома хвилинами, які звучить прогноз погоди, ховається цілий айсберг. Це і спостереження метеостанцій, і «об'єктивний» аналіз, і чисельний прогноз метеорологічних полів, та інтерпретація результатів фахівцем-прогнозистом.

Спостереження за поточною погодою - фундамент піраміди прогнозу погоди, який складний він з безлічі цеглинок: наземні метеостанції, звичайні та спеціалізовані кораблі, метеобуі, що дрейфують по просторах океану, літаки і метеосупутники. Щодня в прогностичні центри з цих станцій спостереження надходять вимірювання різних параметрів поточного стану атмосфери.

Погода не має меж, тому метеорологи постійно обмінюються між собою спостереженнями за погодою. Робота єдиної глобальної мережі спостережень за погодою координується Всесвітньою метеорологічною організацією, членами якої сьогодні є 187 країн світу. Це «сировина», з якої з допомогою потужних комп'ютерів і прогностичних моделей отримують так званий чисельний прогноз погоди, а вже з нього синоптики готують прогнози на будь-який смак: на завтра (термінові), тиждень (середньострокові) і місяць (довгострокові).

Спостереження за погодою

Основним джерелом інформації про стан атмосфери, є наземні метеорологічні станції - яких близько 10 500 в світі, основна частина яких (8 500) розташовується в Північній півкулі. Метеорологічна станція (метеостанція) - заклад, в якому цілодобово проводяться регулярні спостереження за станом атмосфери і атмосферними процесами, в тому числі відстежуються зміни окремих метеорологічних елементів (температури, тиску, вологості повітря, швидкості і напряму вітру, хмарності та опадів і т.д. ). На станції є метеорологічний майданчик, де розташовані основні метеорологічні прилади, і закрите приміщення для обробки спостережень. Метеорологічні станції країни, області, району становлять метеорологічну мережу.

Покриття земної поверхні метеостанціями вельми неоднорідне: територія Європи, Китаю та Пн. Америки в найкращому становищі. 2/3 земної поверхні складає океан. Проте лише кілька кораблів погоди та станцій розташованих на островах, готують дані. Вимірюють та передають дані про вітер, температуру і тиск, як правило звичайні кораблі.

З різних супутників надходить інформація про температуру, випромінювання в різних частотних діапазонах, а також про горизонтальних компонентах вітру на деяких висотах і про рух хмар. Якість цих даних в даний час поступається даним з наземних метеостанцій, але площа покриття у такої станції набагато більше. Інформація із супутника найбільш важлива там, де немає наземних метеостанцій.

Наприклад, у Росії зараз діє більше тисячі лише наземних метеостанцій, які кожні три години відсилають свої дані в національну метеослужбу, які потрапляють у результаті в світові прогностичні центри:
• Мeльбурн (південна півкуля)
• Вашингтон (західна частина північної півкулі)
• Москва (східна частина північної півкулі)

Вся отримана інформація за спостереженнями стікається у Гідрометцентр. Тут проводиться контроль даних, з якими працює автоматизована система контролю та об'єктивного аналізу. Найбільш підозріла інформація відбраковується. Назва об'єктивного цей аналіз отримав у той час, коли аналіз «вручну» порівнювався з комп'ютерним або «об'єктивним», як за традицією його називали.

Наступний крок - підготовка чисельного прогнозу за допомогою прогностичної моделі. Прогностична модель - складна комп'ютерна програма, вирішальна система рівнянь, які описують динаміку атмосфери. Враховується  прискорення сили тяжіння, обертання Землі, відбита від поверхні Землі та сонячна радіація, фазові переходи води і т.д. Після рішення цих рівнянь можна прогнозувати, як поведе себе погода в найближчому майбутньому.

У програмному комплексі для обчислення прогнозів, використовуються як вітчизняні, так і закордонні розробки. Високий рівень вітчизняних розробок дозволяє синоптикам, що мають в своєму розпорядженні набагато менш досконалі обчислювальні машини і незрівнянно менші грошові ресурси, ніж їх колеги з розвинених країн Заходу, видавати якісні прогнози. Дізнаючись більше про погоду, метеорологи впроваджують все більш досконалі моделі, встановлюють більш потужні комп'ютери. Тому поступово якість прогнозів зростає.


Зараз успішність прогнозів погоди на три доби знаходиться на рівні успішності прогнозів на 1 добу 30 років тому.

Підготовка прогнозу

Розрахована на ЕОМ модель поведінки погоди ще не є повноцінним прогнозом. Цю модель ще повинна обробити наждачним папером своєї інтуїції жива людина - синоптик. Метеорологічна служба випускає різні прогнози - короткострокові (до 3 діб), середньострокові (на тиждень), і довгострокові (на місяць і сезон). Вони мають різну виправдовуваність. Точність прогнозу залежить від багатьох факторів. Наприклад, від поточної погодної ситуації - в деяких випадках все зрозуміло на кілька діб вперед, а буває, що прогноз на завтра викликає великі труднощі.

У багатьох випадках можна і корисно було б супроводжувати прогноз оцінками його якості: тобто, наприклад, говорити, що сьогодні прогноз повинен бути надійним, або, навпаки, що ситуація неоднозначна і наша впевненість у зробленій прогнозі нижче звичайної. До того ж різні метеорологічні параметри прогнозуються з різною точністю. Так, наприклад, в цілому опади прогнозувати складніше, ніж температуру. Ще важливо, для якого сезону і району готується прогноз. У цілому помилки в прогнозах погоди обумовлені як недоліками знань про стан атмосфери, так і недосконалістю комп'ютерних програм, які враховують лише основні фізичні процеси, що відбуваються в атмосфері.

Кожен день формуються строкові прогнози на 1-3 дні. Точність таких прогнозів становить 90-95 відсотків. А якщо говорити про прогнози на місяць або на сезон, то їх надійність набагато нижче. Кожен день формуються прогнози на тиждень вперед. Такі прогнози метеорологи називають середньостроковими: коли з'являються нові дані спостережень, на їх основі вчорашні прогнози уточнюються. Таким чином, чим ближче ми наближаємося до майбутньої події, тим краще його «видно», тим ясніше стає погодна ситуація. Більш довгострокові прогнози розраховуються не так часто - їх підготовка вимагає значних ресурсів.

Взагалі, чим більше термін, на який робиться прогноз, тим більше потрібно інформації. Щоб зробити прогноз на пару днів вперед, треба мати дані про фактичну погоду на території з масштабами декількох тисяч кілометрів. А прогноз на тиждень і більше вимагає вже інформації про те, що відбувається з погодою по всій земній кулі. Навіть для потужних метеорологічних центрів розрахунок довгострокових прогнозів - досить важка задача.

Де дивитися погоду

Самий популярний ресурс, звідки ми отримуємо інформацію про погоду - це телебачення. Як правило, диктор ТБ говорить про температуру, опади, руками показує рух циклонів і антициклонів. Інформація в засоби масової інформації для термінових прогнозів надходить з регіональних прогнозних центрів, для середньострокових і довгострокових прогнозів - з Гідрометцентру.

В Інтернеті отримати інформацію про погоду,  можна у будь-який час . Якщо їдете за кордон, то краще всього дивитися сайт метеослужби тієї країни, в яку ви збираєтеся. При складанні прогнозів по «своїй» території фахівці знають і враховують специфіку свого регіону та місцеві особливості, що впливають на погоду, краще ніж хто-небудь ззовні. Для зручності Всесвітня метеорологічна організація організувала в Інтернеті спеціальний ресурс, на який метеослужби різних країн викладають свої дані.

А якщо ви цікавитеся погодою в Україні, то прогноз на завтра краще дивитися на сайті http://rp5.com.ua.