“Fouten stapelen zich op en leiden tot onnauwkeurige voorspellingen”
— Het lijkt erop dat de nauwkeurigheid van de voorspellingen
— Dit klinkt misschien vreemd, maar nauwkeurigheidweersvoorspellingen zijn de afgelopen decennia aanzienlijk toegenomen. Mensen hebben echter de neiging de fouten van weersvoorspellers op te merken, terwijl niemand aandacht besteedt aan de exacte voorspelling. Daarom lijkt het erop dat voorspellingen altijd liegen. Maar wat is een weersvoorspelling?
Het is belangrijk om de begrippen weer en klimaat van elkaar te scheiden.Klimaat is het gemiddelde over de lange termijn vastgestelde waarden, bijvoorbeeld de gemiddelde temperatuur in Moskou in augustus: +18 °C. De zomer is warm en de winter koud - dit is ook het klimaat. En als we zeggen dat het op 22 december om 15.00 uur in Moskou -15,3 °C zal zijn, dan is dit het weer, dat wil zeggen specifieke waarden op een specifiek tijdstip.
Hoe worden weersvoorspellingen gemaakt?De hele wereld wordt gedekt door een netwerk van weerstations - er zijn er meer dan 10.000. Bovendien zijn er weerballonnen in de atmosfeer, satellieten in de ruimte, weerboeien in de oceaan, enzovoort. Elke drie uur meten ze tegelijkertijd meteorologische parameters (temperatuur, vochtigheid, windsnelheid en andere parameters). Dit alles is een gigantische hoeveelheid gegevens, op basis waarvan een voorspelling voor de toekomst wordt gemaakt. Hier is de eerste bron van fouten: deze metingen zijn lang niet altijd ideaal. Een thermometer heeft bijvoorbeeld meestal een fout van 0,1 °C. Het lijkt erop dat dit een heel kleine waarde is, maar als we de som van de fouten van veel weerstations en hoogtes over een lange tijd in ogenschouw nemen, stapelen deze zich op en leiden tot onnauwkeurige voorspellingen.
De tweede bron van fouten is de grens van de voorspelbaarheidweer. Het is ongeveer twee weken. Voor een langere periode is het vrijwel onmogelijk om het weer nauwkeurig te voorspellen. Daarom, als je voorspellingen voor een maand of zelfs twee op internet ziet, heeft dit geen wetenschappelijke basis, en je kunt alleen maar raden op welke basis ze zijn samengesteld: extrapolatie van gegevens, berekening van gemiddelde langetermijnwaarden of voorspellingen van sjamanen . Waarom precies twee weken? Ik denk dat je wel weet wat het “vlindereffect” is. Wetenschappelijk wordt dit de Lorentz Attractor genoemd: wanneer kleine oscillaties van een systeem over lange tijdsperioden tot grote afwijkingen leiden. En hoe meer tijd verstrijkt, hoe moeilijker het is om deze afwijkingen te voorspellen.
Natalya Kuksova, hoofd slimme steden bij Sciencely en meteoroloog.
— Maar toch kunnen weersvoorspellers een nauwkeurige voorspelling geven voor twee weken?
- Min of meer.Normaal gesproken bedraagt de nauwkeurigheid van de voorspellingen voor morgen 95-98%, en voor overmorgen 90-93%. En zo verder - geleidelijk neemt de nauwkeurigheid af. Maar het komt ook voor dat zelfs de voorspelling van morgen fouten bevat. Waarom?
Stel je voor dat je naar de weersvoorspelling kijkteen bepaald punt in de regio Moskou, omdat je op deze plaats een datsja hebt. Je ziet dat het morgen +20 °C wordt, gedeeltelijk bewolkt, geen neerslag. Waar kwam deze informatie vandaan? We hebben al gezegd dat weersvoorspellers gegevens verzamelen van weerstations. Vervolgens lanceren ze een fysisch en wiskundig model, dat op basis van deze gegevens en thermohydrodynamische vergelijkingen de weersvoorspelling berekent. Als het model goed is, is de voorspelling betrouwbaar. Er zijn echter twee problemen. De eerste is de dichtheid van het netwerk van weerstations: deze is niet overal hoog, waardoor er niet voldoende data zijn en deze over een groot gebied verspreid zal zijn. De tweede is het gebrek aan capaciteit van supercomputers die deze gegevens verwerken en een voorspelling doen.
De voorspelling die we bijvoorbeeld op de website zienHydrometeorologisch Centrum - dit zijn geen gegevens voor een specifiek punt, maar een uitgesmeerde voorspelling voor een cel - een vierkant met een zijde van ongeveer 7 km (dit is het gemiddelde cijfer voor de regio Moskou). Maar meteorologische velden zijn zeer heterogeen. Het is bijvoorbeeld onwaarschijnlijk dat druk en temperatuur dramatisch zullen veranderen over een afstand van 7 km, maar als je naar de neerslagkaart kijkt, is deze zeer heterogeen. Maar er zijn ook lokale klimatologische kenmerken, bijvoorbeeld stedelijke hitte-eilanden (in de stad is het altijd warmer dan buiten, vooral in de winter) en terreinkenmerken. Het is duidelijk dat in zo'n groot gebied met een zijde van 7 km op de ene plek neerslag kan voorkomen, maar op de andere niet.
Doe Maar.Niemand heeft gevaarlijke weersomstandigheden geannuleerd. De opwarming van de aarde betekent niet alleen een vermindering van het aantal ijsberen in het noordpoolgebied, maar ook een toename van de kans op gevaarlijke weersomstandigheden en veranderingen in hun structuur en gedrag. Het is erg moeilijk om dergelijke processen te voorspellen.
— Is er een grens aan de nauwkeurigheid van het model? Welke rol speelt een mens eigenlijk?
- Zelfs het beste model tot nu toeheeft een aantal nadelen. Ik zal het hele werkingsmechanisme van zo'n complex systeem niet uitleggen als een fysiek en wiskundig meteorologisch model. Ik zal slechts één voorbeeld geven. Als het model niet genoeg gegevens heeft (en in een raster met een celzijde van 7-10 km heeft het altijd niet genoeg gegevens!), begint het deze te extrapoleren naar die gebieden waar hiaten bestaan. Dit is de reden waarom modellen atmosferische fronten niet nauwkeurig kunnen registreren. Met andere woorden: fronten worden meestal door mensen getrokken. Daarom zou in een ideale situatie elke voorspelling die door het model wordt opgesteld, moeten worden gecontroleerd door iemand die, op basis van zijn ervaring, de voorspelling aanpast. Dit gebeurt noodzakelijkerwijs op luchthavens, in grote steden en ook bij het voorspellen van gevaarlijke en catastrofale weersomstandigheden. Maar als een dergelijke correctie niet plaatsvindt (of de voorspeller weinig ervaring heeft), dan kan het heel goed gebeuren dat de voorspelling niet uitkomt. Het is voldoende dat het atmosferische front een paar tientallen kilometers afwijkt van de “voorspelde” waarde, en in plaats van de beloofde +20 °C krijg je +12 °C, regen en een verwend humeur als gevolg van verstoorde plannen om te verzamelen voor een picknick in de frisse lucht.
— Waarom voorspellen meteorologen soms het weer enkele maanden van tevoren en zeggen ze zelfs hoe de zomer of de winter eruit zal zien?
— De moeilijkste periode voor prognoses:van 2 weken tot enkele maanden. Het is over het algemeen moeilijk te begrijpen wat er met de atmosfeer gebeurt. Maar vanaf één maand berekenen we de zogenaamde langetermijn- (of seizoens)voorspelling. Het is gebaseerd op het rekening houden met verschillende cycli die niet alleen kenmerkend zijn voor het klimaatsysteem, maar ook voor de hele planeet. Er wordt bijvoorbeeld rekening gehouden met het effect van El Niño: een klimaatschommeling in de Stille Oceaan met een periode van ongeveer 2-4 jaar, die ook andere delen van de aarde treft. Over het algemeen wordt rekening gehouden met alle mogelijke cycli: biologisch, kosmisch, enz.
“De enige die officieel verantwoordelijk is voor de kwaliteit van de voorspellingen is het Hydrometeorologisch Centrum”
— In Rusland zijn er verschillende weersvoorspellingsdiensten. Waar halen zij hun informatie vandaan?
— In ons land is er slechts één organisatie,die officieel gegevens kan verzamelen van weerstations in de regio's is Roshydromet. De divisies verwerken deze gegevens onafhankelijk en zorgen voor weersvoorspellingen. Maar daarnaast sturen ze de gegevens naar de Wereld Meteorologische Organisatie en verstrekken ze deze ook aan andere bedrijven, die vervolgens hun modellen (of die van anderen) kunnen gebruiken om deze gegevens te verwerken en het weer te voorspellen.
— Kunt u aangeven hoe u voorspellingen correct kunt lezen en waar u dit het beste kunt doen?
- De enige die officieel draagtDe verantwoordelijkheid voor de kwaliteit van de voorspelling ligt bij het Hydrometeorologisch Centrum (website meteoinfo.ru). Alle machinevoorspellingen worden noodzakelijkerwijs extra aangepast door de weersvoorspeller, dus we kunnen een relatief hoge nauwkeurigheid van de voorspellingen verwachten.
Kijk ook eens naar winderig.com is een prachtige interactieve kaart van temperatuur, neerslag, windsnelheid, bewolking en andere parameters die voortdurend worden bijgewerkt. Er is ook een kaart van het huidige weer voor Moskou en de regio, gemaakt door onze wetenschappers (http://carto.geogr.msu.ru/mosclim/). Deze illustreert perfect hoe dramatisch meteorologische parameters kunnen veranderen in een grote stad in vergelijking met naar een buitenwijk.
Als u op reis bent en de voorspelling wilt zienweer in een ander land, is het beter om dit op de website van de lokale weerdienst te doen: zij gebruiken meestal lokale modellen die meer gedetailleerde “lokale” gegevens kunnen berekenen (mondiale modellen werken met veel minder gedetailleerde rapporten).
Wanneer u iets belangrijks in de natuur plant,kijk naar de voorspelling en neem een beslissing zo dicht mogelijk bij het evenement (idealiter drie dagen of later) en in de middag. Houd er rekening mee dat de dag- en nachtvoorspelling, zo niet elk uur, de minimale en maximale verwachte luchttemperatuur is. En het is meestal vlak voor zonsopgang op zijn minimum. Als je 's ochtends in het donker naar je werk gaat, concentreer je dan ook specifiek op de nachttemperaturen.
Lees verder:
De kern van de aarde draait binnenkort in een andere richting
Zie hoe het superjacht op waterstof met 75 knopen over het water 'vliegt'
De Melkweg is abnormaal groot vanwege zijn galactische gloeidraad