Особенности национального прогноза погоды

Российским метеорологам мешают вандалы и изменчивый климат

17.06.2011 в 19:56, просмотров: 7966

“Каким же будет это лето?” — задаются вопросом москвичи, в памяти которых еще живы воспоминания о невыносимом прошлогоднем зное. За ответом “МК” обратился к заместителю директора Гидрометцентра России Дмитрию Киктеву. Нам также удалось выяснить, почему нельзя составить идеальный долгосрочный прогноз на несколько месяцев вперед и почему Россия не самая благоприятная для прогнозов местность.

Особенности национального прогноза погоды

— Дмитрий Борисович, так что же ждет нас этим летом?

— Ну давайте с начала. Лето в столичном регионе обещает быть теплым, близким к норме. Июнь в Центральном регионе, возможно, будет на полтора градуса выше нормы. Жара ожидается только на Урале и в Сибири. Июль не выйдет за рамки аномалий. Август этого года скорее всего будет совершенно не похож на последний летний месяц прошлого. Намного прохладнее. Стандартная летняя погода. Причем на юге ожидается дефицит осадков, а на западе — их переизбыток.

— А в какой степени вообще можно доверять долгосрочному прогнозу?

— В разумной, понимая его возможности и ограничения. Не стоит ждать от него детального описания погодных условий в каждом пункте по дням на сезон вперед. Прогноз погоды — это прогноз на завтра, потому что погода — это мгновенное состояние природы. А долгосрочный прогноз считается не погодным, а климатическим. Климатические процессы гораздо сложнее. И, чтобы выявить их, нам пока не хватает опыта, знаний и инструментов. Некоторые процессы, которые протекают в атмосфере, мы все еще не до конца понимаем. То есть оценки начального состояния климата (которые мы вводим для расчета) изначально уже содержат небольшие ошибки, погрешности. А если не совсем точны данные об исходном состоянии атмосферы, то конечные данные уж тем более не будут идеально правдивыми. Информативные прогнозы погоды с детализацией по дням сегодня можно давать на сроки до одной недели. Но это не значит, что дальше прогноз вообще невозможен.

Сегодня для задач долгосрочного прогноза все шире применяются физико-математические модели общей циркуляции атмосферы и океана. Они рассчитывают прогноз с высокой степенью детализации. Но атмосферные процессы могут развиваться быстрее, медленнее или просто иначе, чем прогнозирует атмосферная модель. Из-за этого на сезон вперед невозможно прогнозировать, где и когда будут локализованы отдельные циклоны, фронты, зоны осадков и т. д. Понимая это, модельные долгосрочные прогнозы определенным образом “огрубляют” — специально преобразуют в другую форму, представляющую не мгновенную погоду, а общие тенденции и преобладающий характер погодных условий внутри месяца или сезона — такие вещи прогнозируются более успешно. Например, будет ли и насколько месяц теплее или холоднее, влажнее или суше, чем обычно (чем сезонная норма), и насколько (отклонения сезонной температуры и осадков от нормы называются аномалиями).

— Любопытно, что ваши коллеги из Лиссабонского университета заглянули аж на 50 лет вперед и сделали шокирующие выводы. Они поставили эксперимент с математическими моделями регионального климата, и он позволил им предположить, что в первой половине XXI века повторений августовской жары 2010 года больше не будет. Однако к концу столетия ситуация изменится, и аномально жаркие месяцы будут чередоваться с периодичностью раз в 8 лет в Восточной Европе и раз в 4 года в Западной. Гидрометцентр не проводил подобных экспериментов?

— Я бы не стал здесь выделять Лиссабонский университет. Тенденция повышения к концу века температуры и, как следствие, интенсивности волн тепла проявляется в расчетах возможных климатических сценариев по многим моделям. Вероятность же повторения на европейской территории страны столь интенсивной жары, как прошлым летом, в ближайшие годы действительно достаточно мала.

фото: Александр Корнющенко

— Когда же метеорологам удастся сделать долгосрочные прогнозы детальнее и точнее?

— Чтобы добиться максимальной точности, измерительные приборы (метеостанции) должны располагаться в пространстве непрерывно. В идеале вся планета должна быть усеяна метеорологическими станциями, располагающимися на расстоянии нескольких километров друг от друга. Как вы понимаете, технически это невозможно. Невозможно также учитывать все физические процессы. Нам нужно просматривать всю толщу атмосферы, видеть, что происходит в почве и во льдах, глубже изучить океаны. Это в краткосрочных прогнозах эволюцией ледового покрова и температурой воды можно пренебречь. С долгосрочным так не получится. На него влияет буквально все! И тем не менее за последний год мы сделали огромный шаг вперед. Предыдущий большой прорыв в метеоисследованиях был совершен после Великой Отечественной войны, когда метеорологи начали запускать в небо зонды. Тогда они смогли заглянуть глубже в толщу атмосферы. Сейчас мы пытаемся изучить новое “измерение” — океан. Последнее ноу-хау — это так называемые ныряющие буи в Тихом океане. Установки, которые на 2 недели погружаются под воду на глубину 2 километра, а потом выныривают и передают информацию о солености течения и температуре воды на спутник. Интерес к солености океана не случаен. Ведь именно от нее зависит скорость морских течений и работа межокеанского глобального конвейера, который перекачивает воды из Тихого океана в Атлантику. А эти процессы влияют на климат всего земного шара. Знаете, с появлением этих новых данных прогнозы стали точнее. Взаимодействие тропического океана с земной атмосферой представляет собой сложнейший процесс, настоящую кухню погоды для всей Земли. Поэтому дальнейшее совершенствование методик долгосрочного прогноза погоды тесным образом связано с изучением и моделированием системы “океан — атмосфера”.

— Какой смысл составлять долгосрочные прогнозы, если вероятность их исполнения не так уж и велика?

— Зря вы так думаете. Есть много потребителей, для которых важна хотя бы обобщенная картина. Возьмем, скажем, энергетику. Там эта информация важна для оценки будущих энергозатрат, для планирования запасов топлива. Это только один из примеров. Сейчас оправдываемость долгосрочных прогнозов около 70%, в то время как оправдываемость краткосрочных прогнозов, на 1–2 дня, составляет около 90%. Сейчас ведется работа по составлению прогнозов вероятности экстремальных явлений внутри сезона. Но пока это дело завтрашнего дня.

— Какие факторы вы еще планируете учитывать?

— Температура и влажность почвы, прозрачность воды — новые данные, которыми мы только начинаем пользоваться. В будущем планируем включить в составление прогноза концентрацию стратосферного озона, динамику биосферных процессов, содержание атмосферных аэрозолей. Кроме того, есть территории, где прогнозы заведомо оправдываются лучше, а есть такие, для которых составлять прогноз — дело неблагодарное. Например, в США прогнозы точнее, чем в Европе, потому что на Американский континент в большей степени оказывают влияние долгоживущие океанские аномалии (они связаны с постоянной температурой воды, которая не меняется довольно длительный период). Довольно легко составить долгосрочный прогноз для низких тропических широт, гораздо сложнее — для умеренных и высоких.

Цветами выделены возможные градусные аномалии. Салатовый, желтый, бежевый и красный цвета говорят о том, насколько выше нормы будет средняя температура. Соответственно, холодные цвета демонстрируют, насколько она будет ниже нормы.

— Как составляется долгосрочный прогноз?

— Есть разные подходы. Раньше использовался главным образом метод аналогов. Для оценки текущего состояния атмосферы подбирается аналог из прошлого (когда она была абсолютно такой же). Исходя из него составляется прогноз на будущее. Однако этот метод весьма ущербен. Потому что погода бесконечно разнообразна, и абсолютного совпадения метеорологических факторов почти не встретишь. Перспективным сейчас представляется гидродинамико-статистический подход на основе моделей общей циркуляции атмосферы и океана. Это сложная кухня. Специалисты “склеивают” такой прогноз из разных расчетных методик. Опыт синоптика и объективные технологии образуют прекрасный тандем. Однако, как я уже говорил, не хватает данных. Нам известны лишь некоторые процессы, происходящие в атмосфере. Но есть масса других, более тонких, которые также влияют на ситуацию. Ученым еще предстоит провести массу исследований (химия атмосферы, взаимодействие растительности с атмосферой, электромагнитные явления в атмосфере и т. д. ). Для составления долгосрочных прогнозов мы собираем данные со всего глобуса. Но порой мы и в рамках своей страны не все можем исследовать.

— В чем же проблема?

— Плохо, например, что у нас не очень хорошо обстоит дело с добровольными судовыми наблюдениями. Стало меньше энтузиастов, готовых взять к себе на борт мини-лабораторию, которая за время плавания могла бы собрать важную для нас информацию. Но станции занимают место, расходуют электричество. Хлопотное это дело. Еще одна извечная проблема — это вандализм. Похоже, он существует только в России. Этой проблемы нет в Штатах, нет в Европе. Поэтому там почти на каждом шагу можно встретить станции, работающие в автономном режиме и не требующие присутствия человека. У нас такие станции просто нельзя оставить незащищенными.