„Грешките се натрупват и водят до неточни прогнози“
— Изглежда, че точността на прогнозите
- Може да звучи странно, но точносттаПрогнозите за времето през последните няколко десетилетия се увеличиха значително. Хората обаче са склонни да забелязват точно грешките на синоптиците, докато никой не обръща внимание на точната прогноза. Следователно изглежда, че прогнозите лъжат през цялото време. Но какво е прогноза за времето?
Важно е да се разделят понятията време и климат.Климатът е средните дългосрочни установени стойности, например средната температура в Москва през август: +18 °C. Лятото е топло, а зимата е студено – това е и климатът. И когато казваме, че на 22 декември в 15:00 часа в Москва ще бъде -15,3 °C - това е времето, тоест конкретни стойности в точно определено време.
Как се раждат прогнозите за времето?Целият свят е покрит с мрежа от метеорологични станции - има повече от 10 хиляди от тях. Освен това има метеорологични балони в атмосферата, сателити в космоса, метеорологични шамандури в океана и т.н. На всеки три часа по едно и също време те измерват метеорологичните параметри (температура, влажност, скорост на вятъра и други параметри). Всичко това е огромно количество данни, на базата на които се прави прогноза за бъдещето. Това е първият източник на грешка за вас - тези измервания далеч не винаги са перфектни. Например, един термометър обикновено има грешка от 0,1 °C. Изглежда, че това е много малка стойност, но когато вземем предвид сумата от грешки от много метеорологични станции и височини за дълго време, те се натрупват и водят до неточни прогнози.
Вторият източник на грешки е границата на предвидимосттаметеорологично време. Това е около две седмици. Почти невъзможно е точно да се предвиди времето за по-дълъг период. Ето защо, ако видите прогнози за месец или дори два в интернет, това няма научна обосновка и можете само да гадаете на какво се основават: екстраполация на данни, изчисляване на дългосрочни средни стойности или прогнози на шамани. Защо точно две седмици? Мисля, че знаете за "ефекта на пеперудата". Научно това се нарича атрактор на Лоренц: когато малките флуктуации на системата за дълги периоди от време водят до големи отклонения. И колкото повече време минава, толкова по-трудно е да се предвидят тези отклонения.
Наталия Куксова, ръководител на интелигентните градове в Sciencely и метеоролог.
- Но въпреки това синоптиците могат ли да дадат точна прогноза за две седмици?
- Повече или по-малко.Обикновено точността на прогнозата за утре е 95-98%, за вдругиден - 90-93%. И така нататък - постепенно точността намалява. Но също така се случва дори утрешната прогноза да съдържа грешки. Защо?
Представете си, че гледате прогнозата за времетоопределена точка в района на Москва, защото на това място имате дача. Виждате, че утре ще бъде +20 °C, променлива облачност, без валежи. Откъде идва тази информация? Вече казахме, че синоптиците събират данни от метеорологичните станции. След това те стартират физически и математически модел, който на базата на тези данни и термохидродинамични уравнения изчислява прогнозата за времето. Ако моделът е добър, тогава прогнозата ще бъде надеждна. Има обаче два проблема. Първата е гъстотата на мрежата от метеорологични станции: тя не е висока навсякъде, което означава, че няма достатъчно данни и ще бъде разпръсната на голяма площ. Второто е липсата на капацитет на суперкомпютри, които обработват тези данни и издават прогноза.
Прогнозата, която виждаме например на уебсайтаХидрометеорологичният център не е данни за определена точка, а разпространена прогноза на клетка - квадрат със страна около 7 км (това е средната цифра за района на Москва). Но метеорологичните полета са много разнородни. Налягането и температурата например е малко вероятно да се променят драматично на разстояние от 7 км, но ако погледнете картата на валежите, тя е много разнородна. Но има и местни климатични характеристики, например градски топлинни острови (винаги е по-топло в града, отколкото извън него, особено през зимата) и релефни характеристики. Ясно е, че на такава голяма територия със страна 7 км валежите могат да преминат на едно място, но не и на друго.
Продължавай.Никой не отменя опасни метеорологични явления. Глобалното затопляне е не само намаляване на броя на полярните мечки в Арктика, но и увеличаване на вероятността от опасни метеорологични явления, промяна в тяхната структура и поведение. Такива процеси са много трудни за прогнозиране.
- Има ли ограничение за точността на модела? Каква е ролята на човека?
- Дори най-добрият модел до моментаима редица недостатъци. Няма да обяснявам целия механизъм на действие на такава сложна система като физико-математически метеорологичен модел. Ще дам точно такъв пример. Ако моделът няма достатъчно данни (и в мрежа със страна на клетката от 7–10 km, винаги липсват данни!), той започва да ги екстраполира към тези области, където има пропуски. Ето защо моделите не могат да уловят точно атмосферните фронтове. С други думи, фронтовете обикновено се рисуват от хора. Следователно, в идеална ситуация, всяка прогноза, начертана от модела, трябва да бъде проверена от човек, който въз основа на опита си коригира прогнозата. Това задължително се случва на летищата, в големите градове, както и при прогнозиране на опасни и катастрофални метеорологични явления. Но ако такава корекция не се случи (или прогнозистът има малко опит), тогава може да се случи прогнозата да не се сбъдне. Достатъчно е атмосферният фронт да се измести с няколко десетки километра от „прогнозната“ стойност и вместо обещаните +20 ° C, ще получите +12 ° C, дъжд и развалено настроение поради нарушени планове за събиране за пикник на чист въздух.
Защо понякога метеоролозите прогнозират времето няколко месеца предварително и дори казват какво ще е лятото или зимата?
- Най-трудният период за прогнози:от 2 седмици до няколко месеца. Като цяло е трудно да се разбере какво се случва с атмосферата. Но, започвайки от един месец, ние изчисляваме така наречената дългосрочна (или сезонна) прогноза. Тя се основава на отчитане на различни цикли, които са характерни не само за климатичната система, но и за цялата планета като цяло. Например, отчита се ефектът на Ел Ниньо — климатичните колебания в Тихия океан с период от около 2–4 години, които засягат и други региони на Земята. Като цяло се вземат предвид всички възможни цикли: биологични, космически и т.н.
„Единственият, който официално носи отговорност за качеството на прогнозата, е Хидрометеорологичният център“
— В Русия има няколко служби за прогноза на времето. Откъде черпят информацията си?
— В страната ни има само една организация,който официално може да събира данни от метеорологичните станции в регионите е Росхидромет. Неговите отдели самостоятелно обработват тези данни и предоставят прогнози за времето. Но освен това те изпращат данните на Световната метеорологична организация и ги предоставят на други компании, които след това могат да използват техни (или чужди) модели, за да обработват тези данни и да прогнозират времето.
— Посъветвайте как правилно да четете прогнозите и къде е най-добре да го направите?
- Единственият, който официално носиотговорност за качеството на прогнозата носи Хидрометеорологичният център (уебсайт meteoinfo.ru). Всички машинни прогнози задължително се коригират допълнително от прогнозиста, така че може да се очаква относително висока точност на прогнозите.
Също така проверете ветровито.com е красива интерактивна карта на температурата, валежите, скоростта на вятъра, облачността и други параметри, която се актуализира постоянно. Има и карта на текущото време за Москва и региона, създадена от нашите учени (http://carto.geogr.msu.ru/mosclim/), тя перфектно илюстрира как метеорологичните параметри могат да се променят драстично в голям град в сравнение до предградие.
Ако пътувате и искате да проверите прогнозатавремето в друга държава, по-добре е да направите това на уебсайта на местната метеорологична служба: те обикновено използват местни модели, които могат да изчисляват по-подробни „местни“ данни (глобалните модели работят с много по-малко подробни отчети).
Когато планирате нещо важно сред природата,погледнете прогнозата и вземете решение възможно най-близо до събитието (в идеалния случай три дни или по-късно) и следобед. Не забравяйте, че дневната и нощната прогноза, ако не е почасова, е минималната и максималната очаквана температура на въздуха. И най-често е в минимум точно преди зазоряване. Затова, ако сутрин отивате на работа по тъмно, наблягайте специално на нощните температури.
Прочетете още:
Ядрото на Земята скоро ще се върти в различна посока
Гледайте как водородната суперяхта „лети“ над водата със 75 възела
Млечният път е необичайно голям за своята галактическа нишка