Как метеорологи предсказывают погоду?

Как метеорологи предсказывают погоду?

Человечество стало вести наблюдения за погодой совсем недавно. В Москве записи о температуре доступны лишь с 1878 года, так что все выводы о глобальном потеплении или новом ледниковом периоде не имеют под собой базы — мало данных. Но чтобы понять, какая должна быть погода за окном, собранного материала метеорологам уже достаточно. На основе этих наблюдений метеорологи вывели так называемые нормы — среднюю температуру за много лет. За температурную норму отвечает только Солнце: чем больше света, тем теплее на Земле.

Ее нужно знать потому, что, говоря языком математики, норма описывает 85% дисперсии. Иными словами, если в прогноз подставить среднее число из многолетних наблюдений за этот день, он сбудется с вероятностью 85%. Ведь климатические аномалии — когда, например, в январе температура поднимается до +5°С или, наоборот, стоят небывалые морозы, — встречаются раз в 10-15 лет. И баталии среди метеорологов разворачиваются как раз вокруг остальных 15% совпадений.

Как известно, движение газов изучается аэродинамикой. Составление прогноза — тоже решение аэродинамической задачи, правда, с очень большим числом переменных. Метеостанции в тайге, на море и на орбитальных спутниках как раз и собирают значения этих переменных — данные о скорости ветра, температуре, давлении. Собрав все воедино, метеорологи ищут решение аэродинамической задачи на текущий момент. А значит, могут рассчитать и движение воздушных масс в будущем. В Росгидромете этим занимается суперкомпьютер CRAY Y-MP 8Е. Этот монстр по вычислительной производительности заменяет несколько тысяч обычных компьютеров работающих одновременно.

Как метеорологи предсказывают погоду?

Как сделать краткосрочный прогноз погоды?

К сожалению, все параметры, влияющие на погоду, учесть невозможно. По мнению ученых, на свете нет ничего более сложного, чем климатическая система. Сложность заключается в ее грандиозности: ведь погода, скажем, в Москве определяется состоянием атмосферы над Северным полюсом и экваториальной частью Тихого океана. С одной стороны, это хорошо, потому что весь погодный ансамбль меняется согласованно и стройно. Огромные участки погоды захватывают так называемые естественные синоптические районы, которых в каждом полушарии по три. Тот, в котором живем мы, простирается от Гренландии до Енисея.

С другой стороны, сложность этой «погодной машины» приводит к тому, что в ней происходят разного рода случайности, которые в уравнениях не описаны. Никакой компьютер не сможет подсчитать траектории размешанных чаинок в кружке с чаем: это в принципе невозможно — они случайны. Глобальная климатическая система тоже похожа на размешанный чай, только она во много раз сложнее. И чем дальше от текущего дня, тем больше в прогнозе накапливается неподсчитываемых изменений. Поэтому прогноз более чем на пять дней не имеет особого смысла. Все равно все пойдет по-другому.

Как метеорологи предсказывают погоду?

Как сделать долгосрочный прогноз погоды?

Как же удается строить прогнозы на больший срок? Дело в том, что если прогноз выходит за рамки одной-двух недель, начинается совсем другая наука. Просчитать, куда уйдут за это время атмосферные фронты, нельзя, но можно проследить закономерности в их передвижениях.

Впервые на это обратил внимание советский метеоролог Борис Мультановский, который занимался составлением прогнозов для сельского хозяйства. По его предположениям, на изменение погоды влияет неравномерность вращения Земли, обусловленная действием Луны. Эти силы очень малы, но почему-то сказываются на погоде. В дальнейшем его теорию развил Николай Сидоренков.

В 1999 году ученые США обработали весь массив наблюдений за погодой, скопившихся за последние 150 лет. Это принесло им сразу несколько открытий. В частности, выяснилось: изменение силы ветров имеет циклическую природу. Эти циклы совпадают с циклами приливов и отливов. Российский ученый Николай Сидоренков предположил, что это связано с неравномерностью вращения Земли, а между приливными колебаниями скорости вращения Земли и изменениями синоптических процессов в атмосфере существует зависимость. Гипотеза дала ему ключ к составлению долговременных и весьма надежных прогнозов погоды на месяцы вперед с точностью до суток. Ведь колебания скорости вращения Земли можно рассчитать очень точно. Полагая, что в другие годы погода изменялась по тем же законам, ученый накладывает графики неравномерности и температуры «в прошлом» друг на друга и с помощью вычислений предсказывает переломные точки в поведении погоды в любой день года с очень хорошей (до 95%) вероятностью.

А всем, что происходит на более значительных отрезках времени, занимается наука о климате. А это уже совсем другая история.

Как обстоят дела с метеостанциями в России?

Как обстоят дела с метеостанциями в России?

Чтобы точно предсказать погоду на будущее, метеорологам необходимо знать ее в настоящем. С этой целью существуют метеостанции, которые собирают данные о силе ветра, влажности воздуха и осадках. В России их около 2500, но их состояние оставляет желать лучшего: треть не работают вообще, остальные пребывают в плачевном виде. При этом Россия отстает от Японии и США по количеству метеостанций на единицу площади страны в восемь раз. А ведь погода — это выгодно: чем больше страна тратит на прогнозы, тем меньше терпит убытков от ЧП.

©При частичном или полном использовании данной статьи — активная гиперссылка ссылка на alfaed.ru ОБЯЗАТЕЛЬНА

Вас это заинтересует:

Тэги: Климат, Метеорология, Погода, Технологии

Еще нет комментариев

Добавить комментарий