“Kļūdas uzkrājas un rada neprecīzas prognozes”
— Šķiet, ka prognožu precizitāte
– Varbūt izklausās dīvaini, bet precizitātelaika prognozes pēdējo desmitgažu laikā ir ievērojami pieaugušas. Taču cilvēki mēdz pamanīt tieši sinoptiķu kļūdas, savukārt precīzai prognozei neviens nepievērš uzmanību. Tāpēc šķiet, ka prognozes visu laiku melo. Bet kas ir laika prognoze?
Ir svarīgi nodalīt laikapstākļu un klimata jēdzienus.Klimats ir vidējās ilgtermiņa noteiktās vērtības, piemēram, vidējā temperatūra Maskavā augustā: +18 °C. Vasara ir silta un ziema auksta – tāds arī ir klimats. Un, kad mēs sakām, ka 22.decembrī plkst.15:00 Maskavā būs -15,3 °C - tas ir laikapstākļi, tas ir, konkrētas vērtības noteiktā laikā.
Kā dzimst laika prognozes?Visa pasaule ir pārklāta ar meteoroloģisko staciju tīklu - to ir vairāk nekā 10 tūkstoši. Turklāt atmosfērā ir laikapstākļu baloni, kosmosā satelīti, okeānā laikapstākļu bojas utt. Ik pēc trim stundām vienlaikus mēra meteoroloģiskos parametrus (temperatūra, mitrums, vēja ātrums un citi parametri). Tas viss ir milzīgs datu apjoms, uz kuru pamata tiek veidota nākotnes prognoze. Šeit ir pirmais kļūdu avots jums — šie mērījumi ne vienmēr ir perfekti. Piemēram, termometra kļūda parasti ir 0,1 °C. Šķiet, ka tā ir ļoti maza vērtība, taču, ņemot vērā daudzu meteoroloģisko staciju un augstumu kļūdu summu ilgākā laika periodā, tās uzkrājas un rada neprecīzas prognozes.
Otrs kļūdu avots ir paredzamības robežalaikapstākļi. Tas ir apmēram divas nedēļas. Precīzi prognozēt laikapstākļus ilgākam laikam ir gandrīz neiespējami. Tāpēc, ja internetā redzat prognozes mēnesim vai pat diviem, tam nav zinātniska pamatojuma, un jūs varat tikai minēt, uz ko tās ir balstītas: datu ekstrapolācija, ilgtermiņa vidējo rādītāju aprēķināšana vai šamaņu prognozes. Kāpēc tieši divas nedēļas? Es domāju, ka jūs zināt par "tauriņa efektu". Zinātniski to sauc par Lorenca atraktoru: kad nelielas sistēmas svārstības ilgā laika periodā rada lielas novirzes. Un jo vairāk iet laiks, jo grūtāk ir paredzēt šīs novirzes.
Natālija Kuksova, Sciencely viedo pilsētu vadītāja un meteoroloģe.
– Bet vai sinoptiķi tomēr spēj sniegt precīzu prognozi divām nedēļām?
- Vairāk vai mazāk.Parasti rītdienas prognozes precizitāte ir 95-98%, parīt - 90-93%. Un tā tālāk - pamazām precizitāte samazinās. Bet gadās arī, ka pat rītdienas prognozē ir kļūdas. Kāpēc?
Iedomājieties, ka skatāties laika prognozinoteiktu punktu Maskavas reģionā, jo šajā vietā jums ir vasarnīca. Redz, ka rīt būs +20 °C, daļēji apmācies, bez nokrišņiem. No kurienes radās šī informācija? Jau teicām, ka sinoptiķi apkopo datus no meteoroloģiskām stacijām. Pēc tam viņi ievieš fizisku un matemātisko modeli, kas, pamatojoties uz šiem datiem un termohidrodinamiskajiem vienādojumiem, aprēķina laika prognozi. Ja modelis ir labs, tad prognoze būs uzticama. Tomēr ir divas problēmas. Pirmais ir meteoroloģisko staciju tīkla blīvums: tas nav visur augsts, kas nozīmē, ka nav pietiekami daudz datu un tie tiks izplatīti plašā teritorijā. Otrs ir superdatoru jaudas trūkums, kas apstrādā šos datus un izdod prognozi.
Prognoze, ko mēs redzam, piemēram, vietnēHidrometeoroloģiskais centrs nav dati par noteiktu punktu, bet gan izkliedēta prognoze uz vienu šūnu - kvadrāts ar malu aptuveni 7 km (tas ir vidējais rādītājs Maskavas reģionā). Bet meteoroloģiskie lauki ir ļoti neviendabīgi. Diez vai spiediens un temperatūra, piemēram, krasi mainīsies 7 km attālumā, taču, ja paskatās uz nokrišņu karti, tā ir ļoti neviendabīga. Bet ir arī vietējās klimatiskās īpatnības, piemēram, pilsētas siltuma salas (pilsētā vienmēr ir siltāks nekā ārpus tās, it īpaši ziemā), un reljefa iezīmes. Skaidrs, ka tik lielā teritorijā ar malu 7 km vienā vietā nokrišņi var pāriet, bet citur nē.
Uz priekšu.Bīstamus laikapstākļus neviens neatcēla. Globālā sasilšana ir ne tikai leduslāču skaita samazināšanās Arktikā, bet arī bīstamu laikapstākļu iespējamības palielināšanās, to struktūras un uzvedības izmaiņas. Šādus procesus ir ļoti grūti paredzēt.
– Vai modeļa precizitātei ir kāds ierobežojums? Kāda ir cilvēka loma?
- Pat līdz šim labākais modelisir vairāki trūkumi. Es nepaskaidrošu visu tādas sarežģītas sistēmas darbības mehānismu kā fiziskais un matemātiskais meteoroloģiskais modelis. Es minēšu tieši šādu piemēru. Ja modelim nav pietiekami daudz datu (un režģī ar šūnas pusi 7–10 km, tam vienmēr trūkst datu!), tas sāk tos ekstrapolēt uz tiem apgabaliem, kur ir nepilnības. Tāpēc modeļi nespēj precīzi uztvert atmosfēras frontes. Citiem vārdiem sakot, frontes parasti veido cilvēki. Tāpēc ideālā situācijā jebkura modeļa sastādītā prognoze ir jāpārbauda cilvēkam, kurš, balstoties uz savu pieredzi, labo prognozi. Tas noteikti notiek lidostās, lielajās pilsētās, kā arī prognozējot bīstamus un katastrofālus laika apstākļus. Bet, ja šāda korekcija nenotiek (vai prognozētājam ir maza pieredze), tad var gadīties, ka prognoze nepiepildīsies. Pietiek, lai atmosfēras fronte novirzītos pāris desmitus kilometru no “prognozētās” vērtības, un solīto +20°C vietā jūs saņemsiet +12°C, lietu un sabojātu garastāvokli izjaukto pulcēšanās plānu dēļ. piknikam svaigā gaisā.
Kāpēc meteorologi dažkārt prognozē laikapstākļus vairākus mēnešus iepriekš un pat saka, kāda būs vasara vai ziema?
- Visgrūtākais prognožu periods:no 2 nedēļām līdz vairākiem mēnešiem. Vispār ir grūti saprast, kas notiek ar atmosfēru. Bet, sākot no viena mēneša, mēs aprēķinām tā saukto ilgtermiņa (jeb sezonālo) prognozi. Tas ir balstīts uz dažādu ciklu ņemšanu vērā, kas raksturīgi ne tikai klimata sistēmai, bet arī visai planētai kopumā. Piemēram, tiek ņemta vērā El Niño ietekme — klimatiskās svārstības Klusajā okeānā ar aptuveni 2–4 gadu periodu, kas ietekmē arī citus Zemes reģionus. Kopumā tiek ņemti vērā visi iespējamie cikli: bioloģiskie, kosmiskie utt.
"Vienīgais, kas oficiāli atbild par prognozes kvalitāti, ir Hidrometeoroloģijas centrs"
— Krievijā ir vairāki laikapstākļu prognožu dienesti. No kurienes viņi ņem informāciju?
— Mūsu valstī ir tikai viena organizācija,kas oficiāli var vākt datus no laika stacijām reģionos, ir Roshydromet. Tās nodaļas patstāvīgi apstrādā šos datus un sniedz laika prognozes. Bet turklāt viņi nosūta datus Pasaules Meteoroloģijas organizācijai, kā arī nodrošina tos citiem uzņēmumiem, kuri pēc tam var izmantot savus (vai citu) modeļus, lai apstrādātu šos datus un prognozētu laikapstākļus.
— Ieteikt, kā pareizi lasīt prognozes un kur to vislabāk darīt?
– Vienīgais, kurš oficiāli nespar prognozes kvalitāti atbild Hidrometeoroloģijas centrs (tīmekļa vietne meteoinfo.ru). Visas mašīnas prognozes obligāti papildus koriģē prognozētājs, tāpēc var sagaidīt salīdzinoši augstu prognožu precizitāti.
Apskatiet arī vēju.com ir skaista interaktīva temperatūras, nokrišņu, vēja ātruma, mākoņainības un citu parametru karte, kas tiek pastāvīgi atjaunināta. Ir arī mūsu zinātnieku izveidotā Maskavas un reģiona pašreizējo laikapstākļu karte (http://carto.geogr.msu.ru/mosclim/), kas lieliski parāda, kā meteoroloģiskie parametri var krasi mainīties lielā pilsētā, salīdzinot ar to. uz priekšpilsētu.
Ja jūs ceļojat un vēlaties pārbaudīt prognozilaikapstākļi citā valstī, labāk to darīt vietējā laikapstākļu dienesta vietnē: viņi parasti izmanto vietējos modeļus, kas var aprēķināt detalizētākus “vietējos” datus (globālie modeļi darbojas ar daudz mazāk detalizētiem ziņojumiem).
Kad tu plāno kaut ko svarīgu dabā,apskatiet prognozi un pieņemiet lēmumu pēc iespējas tuvāk notikumam (ideālā gadījumā trīs dienas vai vēlāk) un pēcpusdienā. Atcerieties, ka dienas un nakts prognoze, ja ne stundu, ir minimālā un maksimālā gaidāmā gaisa temperatūra. Un visbiežāk tas ir minimālais tieši pirms rītausmas. Tāpēc, ja no rīta dodaties uz darbu tumsā, koncentrējieties īpaši uz nakts temperatūru.
Lasīt vairāk:
Zemes kodols drīz griezīsies citā virzienā
Skatieties, kā ūdeņraža superjahta "lido" virs ūdens ar ātrumu 75 mezgli
Piena ceļš ir neparasti liels tā galaktikas pavedienam