Популярні Пости

Вибір Редакції - 2019

Погода і клімат: що відбувається насправді

Малосніжна зима, рання весна і літо з різкими стрибками температур ... Що це - зміна клімату або всього лише погодне явище? Як будують свої прогнози синоптики і чи можна передбачити клімат?

Давно помічено: якщо потрібно підтримати розмову, а тему, як на зло, не знайти - говори про погоду. Варіант безпрограшний: адже всі присутні - особи зацікавлені і до деякої міри обізнані. В останні ж роки інтерес людей до даного фактору багаторазово посилився.

По-перше, ще зовсім недавно погода сприймалася людьми як даність згори, яка не залежить від їх волі і змушує до себе пристосовуватися. Але сьогодні перед людством відкрилися можливості всебічного вивчення процесів формування погоди і клімату, причин їх змін, а також в якійсь мірі, нехай мізерно малою, впливати на ці процеси (як приклад - запобігання опадів під час святкування днів міста в Москві і Санкт Петербурзі).

По-друге, різко зросла кількість людей, які здійснюють дальні поїздки - ділові, туристичні та ін. До речі, тільки в 2010 і 2011 рр. зарубіжні вояжі здійснили близько 12 і 14,5 мільйона відповідно, тобто кожен дванадцятий з наших співвітчизників. Щоб уникнути неприємних сюрпризів, мандрівний повинен співвіднести свої програму та екіпіровку з особливостями погодних умов в місці перебування.

По-третє, накопичена в ході досліджень інформація свідчить про те, що клімат змінюється, більш того, темпи його зміни в ХХ ст. були безпрецедентно високі. Остання обставина стала предметом серйозного занепокоєння, і сьогодні про кліматі не міркує тільки ледачий.

Погода і клімат

Вимірювання показали зростання глобальної середньорічної температури - тієї самої, яка схожа на «середньої по лікарні» - з початку ХХ ст. по теперішній час приблизно на 0,7 ° С, а це означає, що стійке збільшення температури зафіксовано на більшості банків, що діяли протягом минулого століття метеостанцій. Спеціально відзначимо: саме на більшості, оскільки на земній кулі знайдуться регіони, в яких не спостерігалося впевненого зростання середньорічної температури, хоча в середньому по всій земній кулі середньорічна температура зростала.

Коли всі дані про середньорічних температурах «на місцях» були зібрані воєдино і по ним була знайдена середньорічна температура - середня по всій поверхні земної кулі, виявилося, що вона помітно зросла. І ось це явище (і тільки його!) Кліматологи називають «глобальним потеплінням клімату».

Світська бесіда про погоду майже напевно буде містити «добрі» слова на адресу синоптиків. Ми ж скажемо кілька слів на захист людей, щодня ретельно збирають, обробляють і аналізують оперативну метеорологічну інформацію, щоб в урочний час повідомити нам, яких сюрпризів можна чекати від погоди в самий найближчий час.

Почнемо з банального: точних прогнозів погоди незрівнянно більше, ніж помилкових. Непрямим визнанням цього факту є те, що навіть після провальних прогнозів ми проявляємо інтерес до чергового і відповідно до нього часто плануємо свої дії. Зізнайтеся, стали б ви так поступати, якби удача супроводжувала синоптичних оракулам лише в одному-двох випадках з десяти?

Наступна думка, швидше за все, викличе щире здивування читача: абсолютно вірний прогноз досить часто сприймається споживачем як помилковий. І ось чому. Зазвичай прогноз дається для досить великих площ - міст, областей чи великих районів. Звичайно, якщо має місце суцільна хмарність, помилитися в найближчі перспективи даної місцевості проблематично. А якщо хмари на небі - всі до єдиного і на кожне село їх не вистачає? Як в цьому випадку відреагують на прогноз «дощі» жителі скропленою дощем села «А» і не дочекалася опадів сусіднього села «Б»? По різному…

Прогноз погоди: як складається?

Проте час від часу синоптики помиляються. Постараємося розібратися чому.

Існують три різних підходи до складання прогнозу. Перший з них заснований на вирішенні системи диференціальних рівнянь. Рівнянь настільки складних, що отримати їх точне рішення фактично неможливо. Допомагають комп'ютери, що дозволяють ціною деяких спрощень знайти рішення, «близьке до правди».

У другому підході прогноз грунтується на майстерність і досвід конкретного синоптика, який, аналізуючи карти поточного (виміряного) стану найбільш важливих метеорологічних величин і їх мінливість, виносить свій «вердикт».

Третій підхід - «примітивістської». В дещо спрощеному вигляді суть його така. На метеорологічних станціях по кілька разів на добу вимірюються багато характеристики: температура, вологість повітря, атмосферний тиск, швидкість і напрям вітру, бал хмарності і ін. Потім всі отримані дані архівуються (з недавніх пір вони заносяться в потужний комп'ютер - не тільки поточні, але і датовані кількома десятиліттями раніше).

Для складання прогнозу на наступний день комп'ютер перебирає всі наявні в архіві варіанти в пошуках збіги метеорологічних характеристик, що мають місце на поточний день. При досить великому архіві подібне відповідність знайдеться напевно. Припустимо, збіглися метеорологічні характеристики 4 липня 2012 р і 18 червня 1982 р Витягуємо з архіву дані на 19 червня 1982 року, і прогноз на 5 липня 2012 р готовий!

Ідея третього підходу не нова, проте його реалізація стала можливою тільки після впровадження швидкодіючих обчислювальних систем, адже оперативно перебрати десятки тисяч наборів щоденних даних людині не під силу. Хоча взагалі-то народні прикмети можна розглядати в якості предтечі третього підходу.

Помилки синоптиків: звідки?

Найменше неприємностей доставляє синоптикам ситуація, коли над регіоном панує циклон або особливо антициклон (області низького і високого тиску відповідно). Куди менш певна ситуація, при якій рівносильні циклон і антициклон змагаються між собою; вона стає зовсім поганою, якщо це суперництво затягується надовго. В останньому випадку погода може навіть змінитися кілька разів протягом одного дня. Ну, і куди, скажіть, при цьому сховатися бідному синоптика від праведного народного гніву?

Інше джерело синоптичних помилок - велика завчасність прогнозу. Практика показала, що прогноз на три дні частіше в цілому відповідає дійсності, прогноз на 5-7 днів - не виключено, що виправдається, але ось прогнозом на 10 днів і більше може довіряти лише людина, непохитно переконаний в винятковому дар ясновидіння у співробітників Гідрометцентру.

Прогноз на кожен наступний день будується виходячи з того, що дані за попередній день безпомилкові (що, зрозуміло, не так!). Примітивний приклад: нехай за перші 4 дні накопичилася помилка в 1 ° С, але при прогнозі на п'ятий день температура за четвертий день вважається дійсною (тобто помилка дорівнює нулю), сам прогноз п'ятого дня дасть свою відносно невелику помилку, наприклад 0, 3 ° с, однак з урахуванням помилки, накопиченої за попередні дні, загальна похибка буде вже 1 + 0,3 = 1,3 ° с і т.д.

На думку практикуючих синоптиків, 15 днів - граничний термін, на який теоретично допустимо давати прогноз (в даному випадку мова йде про європейську території Росії. У інших місцях з більш-менш стійкою погодою ці терміни можуть бути іншими, а ось на Мальдівських островах практично круглий рік зберігається одна і та ж температура - близько + 28 ° С, і тамтешнім жителям прогноз погоди взагалі ні до чого ...).

Чому саме 15 днів? Вдамося до аналогії. Кожен з нас, спостерігаючи за летять літаком, бачив тягнеться за ним шлейф, що складається з продуктів згорання в авіамоторів. Спочатку такий шлейф являє собою чітку лінію, але незабаром лінія починає розмиватися, а через кілька хвилин і зовсім зникає з поля зору.

У момент виходу з сопла літака все частки продуктів згоряння в основному продовжують рухатися з однаковою швидкістю і в одному напрямку, здійснюючи впорядкований рух. Однак далі ці новоприбулі в атмосферу частинки, піддавшись впливу абсолютно невпорядкованих турбулентних потоків, перемішуються з фоновими повітряними частинками, і шлейф перестає існувати.

Причин виникнення турбулентних рухів безліч, наприклад нерівності і неоднорідність земної рельєфу, лісові пожежі тощо. У більшості випадків в атмосфері впорядковані потоки мають велику потужність, ніж турбулентні, але це не означає, що останні не відіграють помітної ролі в атмосферної циркуляції. При існуючих в атмосфері упорядкованих швидкостях руху повітряних потоків впорядкований рух руйнується турбулентним приблизно за ті самі 15 днів. А прогнозувати поведінку утворився хаотичного руху - заняття безперспективне.

Повертаючись до погоди на європейській території Росії, відзначимо, що для цього регіону характерно регулярне вторгнення повітряних мас із заходу, з Атлантичного океану. У разі пересування повітряної маси над сушею Західної Європи, вона прогрівається і «всихає». Якщо ж її маршрут пролягає над Скандинавією або Середземномор'ям, вона стає більш вологою і холодною (в першому випадку) або вологому і теплому (у другому). Типовою для європейської території Росії є ситуація, коли одна така маса «змінити іншу поспішає, давши» конкурентки 2-4 дня.

прогнозування клімату

Все вищесказане відноситься до прогнозу погоди. А як йдуть справи з прогнозуванням клімату? Передбачаємо відповідь уважного читача: «Якщо" вони "з гріхом навпіл прогнозують погоду на завтра, розписуються в повному безсиллі прогнозувати її навіть на місяць, то що вже говорити про терміни, що обчислюються роками і десятиліттями!».

Так ось, передбачати зміни клімату в деякому сенсі простіше, ніж передбачати зміни погоди. Всі явища, що відбуваються в повітрі, у воді і на земній поверхні, строго підкоряються законам природи, багато з яких нам добре відомі. А отже, якщо складений прогноз не увійде в суперечність ні з одним з таких законів, у нього дуже хороші шанси реалізуватися. Зверніть увагу, на відміну від прогнозу погоди, в даному випадку мова не йде про реалізацію прогнозу до якоїсь конкретної дати. Пророкує може статися кількома роками раніше або, навпаки, запізнитися, але воно відбудеться обов'язково!

Дивіться відео: Прогноз погоды отменяется?! Глобальное Потепление сменит Ледниковый Период? Волны Россби и Климат (Червень 2019).