„Chyby se hromadí a vedou k nepřesným prognózám“
— Zdá se, že přesnost předpovědí
- Může to znít divně, ale ta přesnostpředpovědi počasí za posledních několik desetiletí výrazně vzrostly. Lidé si však všimnou právě chyb meteorologů, zatímco přesné předpovědi nikdo nevěnuje pozornost. Proto se zdá, že prognózy neustále lžou. Ale co je to předpověď počasí?
Je důležité oddělit pojmy počasí a klima.Klima jsou průměrné dlouhodobě zjištěné hodnoty, např. průměrná teplota v Moskvě v srpnu: +18 °C. Léto je teplé a zima chladná - to je také klima. A když říkáme, že 22. prosince v 15:00 bude v Moskvě -15,3 °C - to je počasí, tedy konkrétní hodnoty v konkrétní čas.
Jak se rodí předpovědi počasí?Celý svět je pokryt sítí meteostanic - je jich více než 10 tisíc. Navíc jsou tu meteorologické balóny v atmosféře, satelity ve vesmíru, meteorologické bóje v oceánu a tak dále. Každé tři hodiny ve stejnou dobu měří meteorologické parametry (teplota, vlhkost, rychlost větru a další parametry). To vše je obrovské množství dat, na základě kterých se dělá předpověď do budoucna. Zde je pro vás první zdroj chyb – tato měření nejsou zdaleka vždy dokonalá. Například teploměr má většinou chybu 0,1 °C. Zdálo by se, že jde o velmi malou hodnotu, ale když uvažujeme součet chyb z mnoha meteostanic a výšek za dlouhou dobu, kumulují se a vedou k nepřesným předpovědím.
Druhým zdrojem chyb je mez předvídatelnostipočasí. Jsou to asi dva týdny. Je téměř nemožné přesně předpovědět počasí na delší období. Pokud tedy na internetu vidíte předpovědi na měsíc nebo dokonce dva, nemá to žádné vědecké opodstatnění a můžete se jen dohadovat, z čeho vycházejí: extrapolace dat, výpočet dlouhodobých průměrů nebo předpovědi šamanů. Proč zrovna dva týdny? Myslím, že víte o "motýlím efektu". Vědecky se tomu říká Lorentzův atraktor: když malé výkyvy systému po dlouhou dobu vedou k velkým odchylkám. A čím více času plyne, tím obtížnější je předvídat tyto odchylky.
Natalya Kuksova, vedoucí inteligentních měst ve společnosti Sciencely a meteorolog.
- Jsou však předpovědi počasí schopni poskytnout přesnou předpověď na dva týdny?
- Víceméně.Obvykle je přesnost předpovědi na zítra 95-98%, na pozítří - 90-93%. A tak dále – postupně přesnost klesá. Ale také se stává, že i zítřejší předpověď obsahuje chyby. Proč?
Představte si, že sledujete předpověď počasíurčitý bod v moskevské oblasti, protože na tomto místě máte daču. Vidíte, že zítra bude +20 °C, polojasno, bez srážek. Odkud tato informace pochází? Již jsme řekli, že meteorologové sbírají data z meteostanic. Dále spustí fyzikální a matematický model, který na základě těchto dat a termohydrodynamických rovnic vypočítá předpověď počasí. Pokud je model dobrý, pak bude předpověď spolehlivá. Existují však dva problémy. První je hustota sítě meteostanic: není všude vysoká, to znamená, že není dostatek dat a budou rozprostřena na velké ploše. Druhým je nedostatečná kapacita superpočítačů, které tato data zpracovávají a vydávají předpověď.
Předpověď, kterou vidíme například na webuHydrometeorologický střed nejsou údaje pro určitý bod, ale rozložená předpověď na buňku - čtverec o straně asi 7 km (to je průměrný údaj pro Moskevskou oblast). Meteorologická pole jsou ale velmi heterogenní. Například tlak a teplota se pravděpodobně dramaticky nezmění na vzdálenost 7 km, ale když se podíváte na mapu srážek, je velmi heterogenní. Existují však také místní klimatické prvky, například městské tepelné ostrovy (ve městě je vždy tepleji než mimo něj, zejména v zimě), a reliéfní prvky. Je jasné, že na tak velkém území o straně 7 km mohou na jednom místě srážky přejít, jinde ne.
Pokračuj.Nikdo nezrušil nebezpečné povětrnostní události. Globální oteplování není jen snížením počtu ledních medvědů v Arktidě, ale také zvýšením pravděpodobnosti nebezpečných povětrnostních jevů, změnou jejich struktury a chování. Takové procesy je velmi obtížné předvídat.
- Existuje nějaké omezení přesnosti modelu? Jaká je role osoby?
- Dokonce i nejlepší model k dnešnímu dnimá řadu nevýhod. Nebudu vysvětlovat celý mechanismus fungování tak složitého systému, jakým je fyzikální a matematický meteorologický model. Uvedu jen takový příklad. Pokud model nemá dostatek dat (a v mřížce se stranou buňky 7–10 km mu vždy chybí data!), začne je extrapolovat do oblastí, kde jsou mezery. Proto modely nejsou schopny přesně zachytit atmosférické fronty. Jinými slovy, fronty obvykle kreslí lidé. Proto by v ideální situaci měl každou modelem nakreslenou předpověď zkontrolovat člověk, který na základě svých zkušeností předpověď koriguje. To se nutně děje na letištích, ve velkých městech, stejně jako při předpovídání nebezpečných a katastrofických meteorologických jevů. Pokud ale k takové korekci nedojde (nebo má prognostik málo zkušeností), může se klidně stát, že se předpověď nevyplní. Stačí, aby se atmosférická fronta posunula o pár desítek kilometrů od „předpovědní“ hodnoty a místo slíbených +20 °C dostanete +12 °C, déšť a zkaženou náladu kvůli nefunkčním plánům shromažďování na piknik na čerstvém vzduchu.
Proč meteorologové někdy předpovídají počasí na několik měsíců dopředu a dokonce říkají, jaké bude léto nebo zima?
- Nejobtížnější období pro předpovědi:od 2 týdnů do několika měsíců. Obecně je těžké pochopit, co se děje s atmosférou. Počínaje jedním měsícem však počítáme tzv. dlouhodobou (neboli sezónní) předpověď. Je založena na zohlednění různých cyklů, které jsou charakteristické nejen pro klimatický systém, ale i pro celou planetu jako celek. Zohledněn je například vliv El Niño — klimatické kolísání v Tichém oceánu s periodou cca 2–4 let, které postihuje i další oblasti Země. Obecně se berou v úvahu všechny možné cykly: biologický, kosmický atd.
„Jediný, kdo je oficiálně zodpovědný za kvalitu předpovědi, je Hydrometeorologické centrum“
— V Rusku existuje několik služeb pro předpověď počasí. Odkud berou informace?
— V naší zemi existuje pouze jedna organizace,která oficiálně může sbírat data z meteorologických stanic v regionech je Roshydromet. Její divize tato data nezávisle zpracovávají a poskytují předpovědi počasí. Kromě toho však zasílají data Světové meteorologické organizaci a poskytují je také dalším společnostem, které pak mohou pomocí svých (nebo jiných) modelů tato data zpracovávat a předpovídat počasí.
— Poraďte, jak správně číst předpovědi a kde to nejlépe udělat?
- Jediný, kdo oficiálně neseZa kvalitu předpovědi odpovídá Hydrometeorologické centrum (webové stránky meteoinfo.ru). Všechny strojové předpovědi jsou nutně dodatečně korigovány prognostikem, lze tedy očekávat poměrně vysokou přesnost předpovědí.
Podívejte se také na větrno.com je krásná interaktivní mapa teploty, srážek, rychlosti větru, oblačnosti a dalších parametrů, která se neustále aktualizuje. Existuje také mapa aktuálního počasí pro Moskvu a region, kterou vytvořili naši vědci (http://carto.geogr.msu.ru/mosclim/), dokonale ilustruje, jak se meteorologické parametry mohou dramaticky změnit ve velkém městě oproti na předměstí.
Pokud cestujete a chcete se podívat na předpověďpočasí v jiné zemi, je lepší to udělat na webu místní meteorologické služby: obvykle používají místní modely, které dokážou vypočítat podrobnější „lokální“ data (globální modely pracují s mnohem méně podrobnými zprávami).
Když plánujete něco důležitého v přírodě,podívejte se na předpověď a udělejte rozhodnutí co nejblíže události (ideálně tři dny nebo později) a odpoledne. Pamatujte, že denní a noční předpověď, ne-li hodinová, je minimální a maximální očekávaná teplota vzduchu. A to je nejčastěji na minimu těsně před svítáním. Pokud tedy chodíte ráno do práce za tmy, zaměřte se konkrétně na noční teploty.
Přečtěte si více:
Zemské jádro se brzy bude točit jiným směrem
Sledujte, jak vodíková superjachta „létá“ nad vodou rychlostí 75 uzlů
Mléčná dráha je na své galaktické vlákno abnormálně velká