Трудности долгосрочного прогнозирования.
Наиболее точными являются краткосрочные
прогнозы погоды. Они составляются на период до 2 суток (иногда до трех).
Прогнозы на 10 суток и более относятся к долгосрочным прогнозам погоды.
Промежуточное место занимают прогнозы на средние сроки или, как их называют,
долгосрочные прогнозы малой заблаговременности. Оправдываемость среднесрочного
прогноза постепенно уменьшается от третьего к четвёртому, пятому и последующим
дням. И если прогноз на 5-7 суток при неактивных атмосферных процессах (обширный
малоподвижный циклон или антициклон, малые пространственные контрасты температуры)
может быть более-менее точным, то на период более 7 дней оправдываемость прогноза
очень низкая. Связано это с накапливающимися ошибками в расчётах будущих положений
барических образований и атмосферных фронтов. Каким же образом возможно дать
прогноз погоды по обширным регионам на месяц и даже на целый сезон вперёд?
Разумеется, при долгосрочном прогнозе
невозможно предвидеть дни и регионы, где будут локализованы отдельные циклоны,
фронты, зоны осадков и экстремумов температуры, и т.д. Но предсказать общую тенденцию
погоды и её отклонение от сезонной нормы (аномалию температуры и осадков) в ряде
случаев удаётся: будет ли месяц теплее или холоднее, влажнее или суше, чем обычно.
Такого рода прогнозы, при всей их несовершенности, всё же имеют более высокую
оправдываемость, чем случайное совпадение, а стало быть могут быть использованы
как ориентировочные в различных отраслях, таких как энергетика, сельское и курортное
хозяйство, морской транспорт в арктических морях и т.д.
Как же разрабатываются долгосрочные прогнозы погоды?
Метеорологами давно замечен тот факт, что сходная
последовательность атмосферных процессов, при её повторении зачастую приводит
к сходному характеру отклонения погоды от нормы данного сезона. Это нашло своё
отражение в методе аналогов (старейший метод долгосрочного прогнозирования):
анализируется ход синоптических процессов (траектории циклонов и антициклонов,
зоны экстремальных значений метеовеличин) в обширном регионе (сопоставимом по
площади с большой частью материка), затем в архиве карт и таблиц с историческими
метеоданными отыскивается год и месяц, когда развитие процессов было наиболее
похожим на нынешнее: по данному аналогу делается вывод об аномалии погоды на
предстоящий месяц. Иными словами, предполагается, что дальнейшее развитие ситуации
будет таким же, как было в год-аналог; конечно, такой прогноз сбывается не всегда,
но в ряде случаев даёт неплохие результаты.
В последние годы, с широким развитием
электронно-вычислительной техники и компьютерного моделирования системы "океан-атмосфера",
шагнула далеко вперёд и наука о долгосрочных прогнозах погоды. Теперь учитывается
не только предшествующее развитие синоптических процессов, но и распределение
температуры поверхности воды по Мировому океану. Выяснилось, что именно значительные
аномалии температуры океанской воды (особенно в тропической зоне), а они существуют
подчас многие месяцы (иногда и целый год) влекут за собой резкое отклонение
погоды от нормы во многих регионах планеты (даже вдали от океанов и экватора).
Поэтому сейчас усилия метеорологов направлены на отыскание статистической связи
между распределением температуры океана и сезонной погодой в различных точках
планеты; для этой цели разработаны и совершенствуются сложные расчётные модели.
Интересно, что аномалии температуры океана во умеренных широтах приводят к изменению
преобладающей погоды лишь в небольших регионах, в основном над морем и вдоль
береговой линии, не проникающим далеко вглубь континента, в то время как тропические
аномалии температуры океанской воды влияют на характер погоды в глобальном масштабе.
Особенно ярким примером является обширная зона значительного повышения (Эль-Ниньо)
или понижения (Ла-Ниньо) температуры поверхности воды, время от времени возникающая
в центральной и восточной частях Тихого океана; это явление сопряжено с определённым
изменением циркуляции атмосферы и значительными аномалиями погоды во многих
регионах Земли.
В частности, повышенная температура
тропической океанской воды обуславливает активное развитие обширных зон конвективных
облаков, что, помимо сильных гроз и ливней в данных широтах, приводит к "забросу"
мощными кучево-дождевыми облаками больших количеств водяного пара в среднюю
и верхнюю атмосферу до высот 10-13 км, а на этих высотах он может переноситься
ветрами на многие тысячи километров, приводя к увеличению влажности и количества
осадков в умеренных широтах; и это только один пример - в реальности 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", что даёт надежду на значительное повышение
оправдываемости прогнозов погоды на месяц и сезон (сейчас их оправдываемость
лишь около 70%, в то время как оправдываемость краткосрочных прогнозов на 1-2
дня составляет около 90%).
|