"Virheet kerääntyvät ja johtavat epätarkkoihin ennusteisiin"
— Näyttää siltä, että ennusteiden tarkkuus
- Se saattaa kuulostaa oudolta, mutta tarkkuussääennusteet viime vuosikymmeninä ovat kasvaneet merkittävästi. Ihmisillä on kuitenkin tapana huomata juuri sääennustajien virheet, kun taas kukaan ei kiinnitä huomiota tarkkaan ennusteeseen. Siksi näyttää siltä, että ennusteet valehtelevat koko ajan. Mutta mikä on sääennuste?
On tärkeää erottaa sään ja ilmaston käsitteet.Ilmasto on keskimääräisiä pitkän aikavälin vakiintuneita arvoja, esimerkiksi Moskovan elokuun keskilämpötila: +18 °C. Kesä on lämmin ja talvi kylmä - tämä on myös ilmasto. Ja kun sanomme, että 22. joulukuuta klo 15.00 Moskovassa on -15,3 °C - tämä on sää, eli tietyt arvot tiettynä aikana.
Miten sääennusteet syntyvät?Koko maailma on peitetty sääasemien verkostolla - niitä on yli 10 tuhatta. Lisäksi ilmakehässä on sääilmapalloja, avaruudessa satelliitteja, valtameressä sääpoijuja ja niin edelleen. Kolmen tunnin välein samaan aikaan mitataan meteorologisia parametreja (lämpötila, kosteus, tuulen nopeus ja muut parametrit). Kaikki tämä on valtava määrä tietoa, jonka perusteella tulevaisuuden ennuste tehdään. Tässä on ensimmäinen virhelähde sinulle - nämä mittaukset eivät ole läheskään aina täydellisiä. Esimerkiksi lämpömittarin virhe on yleensä 0,1 °C. Vaikuttaa siltä, että tämä on hyvin pieni arvo, mutta kun tarkastellaan useiden sääasemien ja korkeuksien virheiden summaa pitkän ajan kuluessa, ne kerääntyvät ja johtavat epätarkkoihin ennusteisiin.
Toinen virheiden lähde on ennustettavuuden rajasää. Se on noin kaksi viikkoa. Säätä on lähes mahdotonta ennustaa tarkasti pidemmäksi ajaksi. Siksi, jos näet Internetissä kuukauden tai jopa kahden ennusteita, sillä ei ole tieteellistä perustetta, ja voit vain arvailla, mihin ne perustuvat: tietojen ekstrapolaatioon, pitkän aikavälin keskiarvojen laskemiseen tai shamaanien ennusteisiin. Miksi juuri kaksi viikkoa? Luulen, että tiedät "perhosefektistä". Tieteellisesti tätä kutsutaan Lorentz Attractoriksi: kun järjestelmän pienet vaihtelut pitkien ajanjaksojen aikana johtavat suuriin poikkeamiin. Ja mitä enemmän aikaa kuluu, sitä vaikeampaa on ennustaa näitä poikkeamia.
Natalya Kuksova, Sciencelyn älykkäiden kaupunkien johtaja ja meteorologi.
- Mutta kuitenkin, pystyvätkö sääennustajat antamaan tarkan ennusteen kahdelle viikolle?
- Enemmän tai vähemmän.Yleensä huomisen ennusteen tarkkuus on 95-98%, ylihuomenna - 90-93%. Ja niin edelleen - vähitellen tarkkuus laskee. Mutta tapahtuu myös niin, että huomisenkin ennuste sisältää virheitä. Miksi?
Kuvittele katsovasi sääennustettatietty kohta Moskovan alueella, koska tässä paikassa sinulla on dacha. Huomenna on +20 °C, puolipilvistä, ei sadetta. Mistä tämä tieto on peräisin? Olemme jo sanoneet, että sääennustajat keräävät tietoja sääasemista. Seuraavaksi he käynnistävät fyysisen ja matemaattisen mallin, joka näiden tietojen ja termohydrodynaamisten yhtälöiden perusteella laskee sääennusteen. Jos malli on hyvä, ennuste on luotettava. On kuitenkin kaksi ongelmaa. Ensimmäinen on sääasemaverkoston tiheys: se ei ole korkea kaikkialla, joten dataa ei ole tarpeeksi ja se leviää laajalle alueelle. Toinen on näitä tietoja käsittelevien ja ennusteen antavien supertietokoneiden kapasiteetin puute.
Ennuste, jonka näemme esimerkiksi sivustollaHydrometeorologinen keskus ei ole tietoja tietystä pisteestä, vaan hajautettu ennuste solua kohti - neliö, jonka sivu on noin 7 km (tämä on Moskovan alueen keskimääräinen luku). Mutta meteorologiset kentät ovat hyvin heterogeeniset. Esimerkiksi paine ja lämpötila eivät todennäköisesti muutu dramaattisesti 7 km:n etäisyydellä, mutta jos tarkastellaan sadekarttaa, se on hyvin heterogeeninen. Mutta on myös paikallisia ilmastollisia piirteitä, esimerkiksi kaupunkien lämpösaarekkeita (kaupungissa on aina lämpimämpää kuin sen ulkopuolella, varsinkin talvella) ja kohokuvioita. On selvää, että niin suurella alueella, jonka sivu on 7 km, sade voi kulkea yhdessä paikassa, mutta ei toisessa.
Mene eteenpäin.Kukaan ei perunut vaarallisia sääilmiöitä. Ilmaston lämpeneminen ei ole vain jääkarhujen määrän vähenemistä arktisella alueella, vaan myös vaarallisten sääilmiöiden todennäköisyyden lisääntymistä, muutosta niiden rakenteessa ja käyttäytymisessä. Tällaisia prosesseja on erittäin vaikea ennustaa.
- Onko mallin tarkkuudella mitään rajaa? Mikä on henkilön rooli?
- Jopa paras malli tähän mennessäon useita haittoja. En selitä niin monimutkaisen järjestelmän koko toimintamekanismia kuin fyysinen ja matemaattinen meteorologinen malli. Annan vain tällaisen esimerkin. Jos mallissa ei ole tarpeeksi dataa (ja ruudukossa, jonka solupuoli on 7–10 km, siitä aina puuttuu dataa!), se alkaa ekstrapoloida niitä niille alueille, joissa on aukkoja. Tästä syystä mallit eivät pysty kuvaamaan tarkasti ilmakehän rintamia. Toisin sanoen rintaman piirtävät yleensä ihmiset. Siksi ideaalisessa tilanteessa mallin piirtämä ennuste tulee tarkistaa henkilön, joka kokemuksensa perusteella korjaa ennusteen. Tämä tapahtuu välttämättä lentoasemilla, suurissa kaupungeissa sekä vaarallisia ja katastrofaalisia sääilmiöitä ennustettaessa. Mutta jos tällaista korjausta ei tapahdu (tai ennustajalla on vähän kokemusta), voi hyvinkin käydä niin, että ennuste ei toteudu. Riittää, että ilmakehän rintama siirtyy parikymmentä kilometriä ”ennustetusta” arvosta, ja luvatun +20 °C:n sijaan saat +12 °C, sadetta ja rikkinäisten kokoontumissuunnitelmien vuoksi pilaantunutta mielialaa. piknikille raittiiseen ilmaan.
Miksi meteorologit joskus ennustavat säätä useita kuukausia etukäteen ja jopa sanovat, millainen kesä tai talvi tulee olemaan?
- Ennusteiden vaikein aika:2 viikosta useisiin kuukausiin. Yleensä on vaikea ymmärtää, mitä ilmapiirissä tapahtuu. Mutta yhdestä kuukaudesta alkaen laskemme niin sanotun pitkän aikavälin (tai kausittaisen) ennusteen. Se perustuu erilaisten syklien huomioimiseen, jotka ovat ominaisia paitsi ilmastojärjestelmälle myös koko planeetalle kokonaisuutena. Esimerkiksi El Niñon vaikutus otetaan huomioon – Tyynenmeren ilmaston vaihtelu noin 2–4 vuoden ajanjaksolla, joka vaikuttaa myös muihin maapallon alueisiin. Yleensä kaikki mahdolliset syklit otetaan huomioon: biologiset, kosmiset jne.
"Ainoa, joka on virallisesti vastuussa ennusteen laadusta, on Hydrometeorologinen keskus"
— Venäjällä on useita sääennusteita. Mistä he saavat tietonsa?
– Maassamme on vain yksi järjestö,Roshydromet, joka voi virallisesti kerätä tietoja alueiden sääasemilta. Sen osastot käsittelevät näitä tietoja itsenäisesti ja tarjoavat sääennusteita. Mutta lisäksi he lähettävät tiedot Maailman ilmatieteen järjestölle ja toimittavat ne myös muille yrityksille, jotka voivat sitten käyttää omia (tai muiden) mallejaan tietojen käsittelyyn ja sään ennustamiseen.
— Neuvoa ennusteiden lukemiseen oikein ja missä se on paras paikka tehdä?
- Ainoa, joka virallisesti kantaaEnnusteen laadusta vastaa Hydrometeorologinen keskus (verkkosivusto meteoinfo.ru). Kaikki koneen ennusteet ovat välttämättä lisäkorjauksia ennustajan toimesta, joten ennusteilta voidaan odottaa suhteellisen suurta tarkkuutta.
Katso myös tuulinen.com on kaunis interaktiivinen kartta lämpötilasta, sateesta, tuulen nopeudesta, pilvisyydestä ja muista parametreista, jota päivitetään jatkuvasti. Siellä on myös tutkijoidemme luoma kartta Moskovan ja alueen nykyisestä säästä (http://carto.geogr.msu.ru/mosclim/), joka havainnollistaa täydellisesti, kuinka meteorologiset parametrit voivat muuttua dramaattisesti suuressa kaupungissa verrattuna esikaupunkiin.
Если вы путешествуете и хотите посмотреть прогноз sää toisessa maassa, on parempi tehdä tämä paikallisen sääpalvelun verkkosivustolla: he käyttävät yleensä paikallisia malleja, jotka voivat laskea yksityiskohtaisempia "paikallisia" tietoja (globaalit mallit toimivat paljon vähemmän yksityiskohtaisilla raporteilla).
Kun suunnittelet jotain tärkeää luonnossa,katso ennustetta ja tee päätös mahdollisimman lähellä tapahtumaa (mieluiten kolme päivää tai myöhemmin) ja iltapäivällä. Muista, että päivä- ja yöennuste, ellei tunneittain, on odotettu ilman lämpötila alin ja korkein. Ja se on useimmiten minimissään juuri ennen aamunkoittoa. Siksi, jos menet töihin aamulla pimeässä, keskity erityisesti yölämpötiloihin.
Lue lisää:
Maan ydin tulee pian pyörimään eri suuntaan
Katso, kuinka vety-superjahti "lentää" veden yllä 75 solmun nopeudella
Linnunrata on galaktisen filamentin vuoksi epätavallisen suuri