Мистецтво складання прогнозів погоди
© Сергій Ніколаєв
Складання прогнозу погоди вимагає клопіткої праці, аналізу великої кількості даних та наявності спеціалізованих знань про атмосферні процеси та фізичні закони, на яких заснована сучасна метеорологія.
Прогноз погоди – це науково обґрунтоване припущення щодо майбутнього стану погоди. Нині прогнози погоди будуються з урахуванням результатів чисельних математичних моделей, реалізованих на суперкомп'ютерах. Але роль синоптика, як і раніше, дуже важлива – атмосферні процеси настільки складні, що чисельні методи не завжди можуть врахувати їх особливості з тією повнотою і глибиною, як це може зробити кваліфікований досвідчений синоптик.
Вся робота синоптика проходить з минулого у майбутнє. Перед тим, як скласти прогноз погоди на завтра, необхідно зрозуміти, що було вчора і що відбувається сьогодні. Синоптик аналізує карти на основі даних спостережень на метеостанціях, інформації із супутників за попередні дні та вибудовує картину синоптичних процесів, які вже пройшли. Після вивчення минулого стану атмосфери, фахівець приступає до поточного аналізу – не тільки над пунктом, що цікавить, але також і на великих територіях навколо. Для того, щоб дізнатися, яка погода буде у Києві завтра, потрібно знати, що відбувається в атмосфері сьогодні на тисячі кілометрів навколо міста. Для цього важливим є просторовий аналіз даних за допомогою різноманітних діагностичних карт, а також аналіз вертикальних розрізів, аерологічних діаграм та інших численних матеріалів. Важливим етапом роботи є фронтальний аналіз - виділення фронтів, центрів низького тиску, а також ліній нестійкості на фактичних картах погоди.
Також читайте
Після цього фахівець розпочинає головний, прогностичний етап своєї роботи. У розпорядженні синоптика, як правило, є кілька глобальних та регіональних моделей. У ході їх аналізу експерт «передбачає майбутнє»: як розвиватимуться синоптичні об'єкти – циклони, антициклони, фронтальні розділи, повітряні маси; куди і з якоюсь приблизною швидкістю перемістяться. Цей етап називається прогнозом синоптичного положення. Від його правильності та повноти залежить кінцевий і цільовий продукт – прогноз погоди.
Для успішного прогнозу погоди синоптику необхідно знати та розуміти дуже багато: історичну послідовність у розвитку атмосферних процесів, загальні фізичні закономірності в атмосфері, правила ходу метеорологічних величин під впливом місцевих регіональних факторів та особливостей ландшафту, а також систематичні помилки різних чисельних моделей для конкретного регіону та сезону . Наприклад, одна модель взимку не враховує вихолодження повітря за умов антициклону, інша погано прогнозує низьку хмарність, третя завищує показники швидкість вітру тощо.
Для визначення майбутніх значень температури, опадів, швидкості та напрямків вітру, а також явищ погоди застосовується цілий ряд прогностичних технологій: синоптична інтерпретація розвитку атмосферних процесів, статистична інтерпретація вихідних даних чисельних прогнозів, фізико-статистичні методи прогнозу метеорологічних величин, розрахунки з застосуванням мезомасштабних моделей погоди; концептуальні моделі, засновані на знанні механізму виникнення, структури та життєвого циклу прогнозованого явища. Результати, отримані за кожною з технологій, використовуються в комплексі, що дає змогу звести помилку прогнозу до мінімуму. Досвід показує, що найкращий прогноз погоди можливий лише за участю і машини, і людини.
Незважаючи на присутність низки правил, яких дотримується синоптик у процесі своєї роботи, прогноз погоди є все ж таки творчим продуктом. Основний критерій, що відрізняє творчість від виготовлення (виробництва) – унікальність його результату. Синоптик видає прогноз на основі аналізу карт, і результат, як правило, безпосередньо залежить від професійного рівня спеціаліста та його досвіду. Це не технічне завдання, яке зводиться до підстановки даних у рівняння та сухе обчислення, а творчо-інтелектуальний процес мислення, побудови логічних ланцюжків та виявлення причинно-наслідкових зв'язків на основі фізичних законів в атмосфері та законів загальної (глобальної) циркуляції атмосфери. Тому різні синоптики можуть мати різний прогноз, хоча (як не парадоксально) – правильність може бути при тому у них вірна!
Як бачимо, прогноз погоди для споживача – це складний багаторівневий процес, що вимагає глибокого занурення у тему та аналізу великої кількості даних. В наш час на допомогу синоптику поступово приходить штучний інтелект і нейромережі, які в перспективі допоможуть фахівцеві швидше аналізувати дані та виявляти приховані, менш очевидні фактори, від яких залежатиме точність прогнозу погоди та небезпечних метеорологічних явищ.
Підготував Ігор Кібальчич, кандидат географічних наук, метеоролог.
