Павел Астапенко - Вопросы о погоде

Чтобы составить представление об ожидаемой в ближайшие часы погоде по местным признакам, необходимо прежде всего верно оценить характер погоды в данную минуту. Для этого достаточно хорошенько рассмотреть небо по возможности из точки с хорошим обзором горизонта, не закрытой ни строениями, ни деревьями. Состояние неба, то есть наличие или отсутствие облаков, подскажет, связана ли наблюдаемая погода с режимом какой-либо одной воздушной массы или она определяется влиянием атмосферного фронта. Направление и скорость перемещения облаков, так же как и ветер у земли, помогут уточнить, в какой части барической системы (циклона, антициклона или их периферийных участков – ложбины или гребня) находится в данное время наблюдатель. Если есть под руками барограф или барометр-анероид, весьма кстати окажутся данные об изменении давления за последние часы (так называемая барическая тенденция). Определив таким образом метеорологическую обстановку, можно мысленно представить себе ее дальнейшее развитие и вытекающие отсюда возможные изменения погоды: для внутримассовой погоды определяющим будет ее суточный ход, характерный для каждого сезона; для погоды фронтальной – надо знать, с каким фронтом имеем дело и что несет с собой этот фронт. Подтверждение своим выводам надо искать в других известных признаках – состоянии светил на небе, окраске горизонта, типичных облаках – предвестниках ненастья, грозы, холодного или теплого фронта и т. д. Надо использовать максимально полно весь арсенал доступных анализу признаков, включая распространение запахов, поведение животных, состояние водоемов и т. д. Судить о будущей погоде следует по всему комплексу признаков, и чем больше таковых указывают на один и тот же характер погоды, тем увереннее можно быть в том, что вы на верном пути.

Сущность синоптического метода прогноза погоды состоит в одновременном обзоре ее состояния на достаточно большой территории, позволяющем определить характер развития атмосферных процессов и дальнейшее наиболее вероятное изменение метеорологических условий в интересующем нас районе. Осуществляется такой обзор с помощью карт погоды, на которые наносятся данные метеорологических наблюдений у поверхности земли и на всех доступных метеорологическим приборам высотах, производимых единовременно по определенной программе метеорологическими станциями. В основе предсказания погоды синоптическим методом лежит анализ карт погоды, называемых синоптическими. Анализ состоит в определении того, чем обусловливается погода в интересующем нас районе: откуда и какой приходит воздух, в какой барической системе он циркулирует; как взаимодействует с земной поверхностью; существуют ли атмосферные фронты, способные оказывать влияние на погоду; куда и с какой скоростью перемещаются барические системы и атмосферные фронты; как они изменяются; каков суточный ход погоды, обусловливаемой ими, и т. п.

На основе такого подробного анализа, который предусматривает как чисто качественную оценку развития атмосферных процессов, так и получение их количественных показателей, синоптику предстоит определить, как будут развиваться эти процессы в интересующий нас период времени и каковы будут обусловленные этими процессами конкретные условия погоды – облачность, температура воздуха, ветер, осадки и т. д. Значения некоторых метеорологических величин он может рассчитать, используя известные ему расчетные методы и приемы, а значения некоторых других (например, облачности) он оценивает приближенно, без точных расчетов, но опять-таки исходя из известных в синоптической метеорологии положений и методов. Во всех случаях синоптик опирается на свое понимание развивающихся атмосферных процессов, на свой опыт и знания, а также на известные современной науке положения, собранные в официальном документе «Руководство по краткосрочным прогнозам погоды».

Предвычисление будущего состояния погоды осуществляется с помощью ЭВМ, в память которых поступает непрерывный поток метеорологической информации о фактическом состоянии погоды, зафиксированном на сотнях метеорологических станций континента и окружающих его морей. Эта информация опознается, сортируется, подвергается контролю машиной и специальной обработке, позволяющей осуществить дальнейший ее объективный анализ. Данные отдельных станций, расположенных на различных расстояниях одна от другой, пересчитываются в значения основных метеорологических величин для так называемой регулярной сетки точек, равномерно расположенных на географической карте анализируемой территории. Обработанная таким образом информация становится исходной для выполнения расчетов на ЭВМ. Она вводится в уравнения гидротермодинамики, описывающие состояние погоды в исходный момент времени. Решение этих уравнений согласно подготовленной ранее и многократно опробованной программе, выполняемое на ЭВМ, и является будущим состоянием атмосферного давления, ветра, температуры и осадков на сроки 12,24 и 36 ч вперед. Результаты предвычисления выдаются на графопостроители – приборы, автоматически расчерчивающие карты будущего состояния погоды – давления, ветра, температуры и осадков. Таким образом получаются прогностические карты основных метеорологических величин, по которым метеоспециалисты уже составляют все остальные, более детальные прогнозы погоды, включающие данные об ожидаемых стихийных явлениях (таких, как грозы, метели, гололед и т. п.) для отдельных населенных пунктов, районов и территорий.

В Гидрометцентре СССР используются ЭВМ БЭСМ-6, М-222 и «Минск-32», которые выполняют необходимые круглосуточные расчеты на двух технологических линиях – подготовки карт фактической погоды и подготовки прогностических карт. Оба вида карт используются синоптиками для составления прогнозов погоды.

Погоду на длительные, превышающие трое суток, сроки в настоящее время можно прогнозировать несколькими методами, имеющими в своей основе различные научные предпосылки. Основным методом в нашей стране является синоптический метод, основанный на использовании ряда выявленных закономерностей в развитии атмосферных процессов большого масштаба. Для прогноза конкретных характеристик погоды используются и другие методы, дополняющие основной. Такими методами являются гидродинамический и статистический. Это методы количественных долгосрочных расчетов, возможных еще не для всех метеорологических величин и имеющих ограниченную точность, и по этой причине пока являющиеся вспомогательными средствами долгосрочного прогноза. Общий и наиболее существенный недостаток всех названных методов – невозможность их уверенного применения во всех ситуациях, что затрудняет их использование для принятия ответственных решений. Отсюда и случаи неудачных прогнозов погоды на месяц или сезон, снижающие эффективность других прогнозов, правильно отражающих действительные изменения погоды. Ошибочные прогнозы остаются в людской памяти дольше правильных – таково уж свойство человеческой психики…