Хорошо, когда все на своем месте и в свое время: зима — зимой, лето — летом, а погодные условия соответствуют времени года и не преподносят нежданных сюрпризов. Однако так бывает далеко не всегда, да и сезонные атмосферные явления изменчивы — нет месяца без осадков. Поэтому прогноз погоды всегда в повестке дня. Объясняем, чем отличаются метеорологические исследования, насколько они точны, каким образом прогнозы могут стать еще лучше и как работают российские синоптики в условиях зарубежных санкций.
Брать ли зонт — вот в чем вопрос
Несмотря на то что «у природы нет плохой погоды», ливни, грозы, град и другие погодные явления не только доставляют людям дискомфорт, но даже опасны для их здоровья и жизни. Именно поэтому все нуждаются в регулярных точных прогнозах, чтобы одеться по погоде и не шутить со стихией.
Однако точность прогноза погоды и допустимые отклонения от полученных при исследовании атмосферы результатов — очень относительные понятия, зависящие от многих факторов. И в первую очередь — от задачи прогноза. «Часто в СМИ звучат оценки оправдываемости прогнозов в процентах. Но мало кто понимает, что за этим стоит. Оправдываемость тесно связана с формулировкой прогноза. Например, передавая температуру в Москве, можно сказать, что в городе ожидается меньше 50 градусов. Это будет "отличный" прогноз, который всегда оправдывается, но мало кому интересен. Если детализация прогнозов повышается, то они более информативны для потребителя, но оценки успешности таких прогнозов могут оказаться хуже», — объяснил нашему порталу заместитель директора Гидрометцентра России Дмитрий Киктёв.
Другими словами, сформулировать прогноз можно по-разному, но он должен быть полезным для людей. Для понимания атмосферных процессов надо учитывать много показателей. В свою очередь, к прогнозам на ближайшие часы, несколько суток, на сроки около недели, месяца и даже сезона предъявляются абсолютно разные требования по точности. Более краткосрочные прогнозы должны содержать много конкретных данных о погодных явлениях.
Кроме того, двое-трое суток — наиболее реальный срок для детализированного прогноза осадков. Их выявлять труднее, чем определять температурные показатели, поэтому последние успешнее прогнозируются на более отдаленные сроки. Опасные явления — шквалистый ветер, сильные ливневые осадки, град — живут недолго, поэтому о них часто предупреждают лишь за несколько часов до возникновения.
«Вообще формулировки прогнозов в идеале должны быть вероятностными. Это, может быть, не очень нравится широкой аудитории, потому что усложняет восприятие прогноза. Люди хотят знать, пройдет ли дождь, сколько конкретно будет градусов. Когда звучат такие формулировки, как "временами" и "местами", это энтузиазма не вызывает. Но такая постановка вопроса отражает природу рассматриваемых процессов и реальных возможностей прогноза в текущей ситуации», — пояснил Дмитрий Киктёв.
«Когда говорят об осадках "местами", скажем, в летний период с пятнистыми осадками, это на самом деле неспроста. Летние осадки очень точечные и могут покрывать совсем небольшие площади — несколько километров или один-два десятка километров. Такое облако может пройти чуть в стороне, а прогнозировать путь каждого отдельного облака... Технически такую детализацию сложно обеспечить. Поэтому, по-хорошему, оценка неопределенности в прогнозах должна присутствовать», — подытожил специалист.
Следовательно, выходя на улицу в нестабильную погоду, лучше проверить детализированный краткосрочный прогноз, а также перестраховаться: взять зонт или непромокаемый плащ.
Доверять технике, но проверять ее
За каждым облаком на небе уследить невозможно даже с помощью инновационной аппаратуры. Однако современные технологии помогают узнать о состоянии атмосферы гораздо больше, чем раньше. Это реализовывает сложная система вычислителей — суперкомпьютер Росгидромета, один из самых мощных в странах СНГ.
«Суперкомпьютер — это как машина времени. Он позволяет считывать погодные процессы быстрее, чем они развиваются в атмосфере. Поэтому мы можем заглянуть в будущее. А синоптик уже переводит эту информацию на понятный язык», — рассказала ведущий специалист Гидрометцентра России Марина Макарова.
Благодаря цифровизации, появлению нейросетей расчеты на метеорологических аппаратах стали эффективнее. «Теперь мы можем описывать более мелкие явления и получать более точные данные. Если раньше приборы прогнозировали осадки в принципе, то сейчас они могут назвать фазу осадков: будет ли дождь, снег или смешанная фаза — дождь со снегом или ледяной дождь. То есть улучшается качество прогнозов, увеличивается набор параметров, о которых мы можем говорить. И конечно, можно точнее прогнозировать опасные явления. Это очень важно для обеспечения гидрометеорологической безопасности», — объяснила собеседница.
В результате помимо станций, где работают специалисты, стали создаваться полностью автоматизированные центры. Измерения на них ведут только приборы.
Дмитрий Киктёв при этом подчеркнул, что у станций этих двух типов есть свои плюсы и минусы. Автоматические могут проводить очень частые наблюдения, тогда как метеоролог фиксирует изменения в атмосфере приблизительно один раз в три часа. Однако в работе с некоторыми погодными параметрами (например, типом облаков) человеческому взгляду в метеорологии по-прежнему доверяют больше, чем необработанным техническим показателям.
«Автоматический прогноз может быть уже более детальным, чем наблюдения метеоролога. Но в чем-то прогнозы, которые выпускаются с участием синоптиков, дополняют автоматические. Так, робот может дать высокую детализацию по часам вплоть до каждой маленькой деревеньки, распишет все показатели, но некоторые вещи может пропустить и спрогнозировать их не очень качественно. Прежде всего, это касается ряда опасных явлений. Синоптик, который знает местную специфику, работает с продукцией разных атмосферных моделей, в курсе их сильных и слабых сторон, дополняет автоматический прогноз своей экспертизой. Это особенно важно в критических ситуациях. Поэтому в идеале должен быть такой симбиоз автоматизированных технологий и их человеческой обработки», — объяснил нашему порталу заместитель директора Гидрометцентра России.
Поскольку автоматические прогнозы и данные, полученные и проанализированные синоптиками, могут отличаться, то они подходят для разных потребителей. В повседневной жизни вполне могут пригодиться и результаты инновационных приборов, не обработанные человеком. Но для принятия важных решений, связанных с опасными погодными явлениями, подходят только официальные прогнозы с экспертизой специалистов.
Без знаний о погоде — как без рук
Говоря о прогнозах погоды для особых случаев, можно разделить аудиторию метеослужб на широкую, то есть обычных людей, и узкую — представителей определенных служб или профессий. Различные специалисты заинтересованы в конкретных данных метеорологических исследований.
Например, для авиации важно вычислить турбулентность, грозовую активность, видимость и другие атмосферные явления. Морякам, агрономам, водителям автобусов и грузовиков также необходимо знать определенные погодные показатели. Для них готовят специализированные сводки, отличающиеся от прогнозов общего назначения.
«Гидрометцентр проводит разные виды метеорологических исследований для многих сфер. Мы используем большое количество систем наблюдения. Это и наземные метеостанции, и аэрологическое зондирование, и судовые, самолетные наблюдения, и морские буи, и метеорологические радары, и спутники. Причем вся эта информация приходит к нам в режиме реального времени со всего земного шара. Такая логистика и обработка полученных данных — отдельная, достаточно сложная технология», — поделился Дмитрий Киктёв.
Данные с разных наблюдательных платформ не только содержат специализированную информацию для отдельных профессий, но и помогают эффективнее оценить текущее состояние атмосферы. Без этих результатов невозможно сделать качественный прогноз погоды, когда необходимы показатели с огромных территорий Земли.
Для погодных прогнозов на несколько суток вперед нужно понимать, что происходит в атмосфере на расстоянии нескольких тысяч километров вокруг определенной местности. В случае с показателями на неделю или месяц необходимо наблюдать за обширными территориями. Циклоны, антициклоны и другие погодные явления приходят очень издалека. Именно поэтому очень важно получить максимум информации от всех метеорологических источников. Например, дополнять широкий охват спутников точечными данными метеостанций. Только в этом случае можно понять, чего ожидать от атмосферы, и грамотно обработать полезные для людей результаты.
Владеешь информацией — прогнозируешь точнее
Создание расширенной базы погодных данных — актуальный вопрос для российских метеорологических центров. Только с помощью подробной информации из разных источников прогнозы погоды станут как можно лучше. Ведь точность полученных результатов не определяется их близостью к текущему моменту.
«Есть такая разновидность прогнозов, как наукастинг. Это прогноз на ближайшие несколько часов. Казалось бы, он должен быть детальным, но это так только при его хорошем информационном обеспечении: с достаточно плотной сетью наблюдений, хорошими прогностическими моделями, выпускающими детализированные прогнозы, радарным покрытием этого района, то есть данными метеорологических радаров. Если этой информации, служащей основой для подготовки детализированного прогноза, нет, то он даже на ближайшие часы сводится к «фоновому», поскольку мы не очень хорошо понимаем, что в данный момент происходит с погодой в ближайшей окрестности», — рассказал Дмитрий Киктёв.
Кроме того, подробные сведения о погодных условиях не ограничиваются информацией с территории нашей страны. Ведь погода не знает границ. Поэтому необходимо поддерживать контакты с зарубежными метеорологическими организациями для взаимного обмена важными фактами.
За эти международные процессы отвечает Всемирная метеорологическая организация (ВМО). Сегодня в нее входят 193 страны, в том числе Россия. Налажен обмен информацией: Росгидромет получает данные из-за рубежа, а результаты российской метеослужбы передаются специалистам из других стран. При этом помимо базового набора для информационного обмена в рамках международных соглашений страны могут заключать и двусторонние, чтобы передавать друг другу дополнительные сведения.
По признанию заместителя директора Гидрометцентра России, после осложнения внешнеполитической ситуации отечественная метеослужба стала получать меньше дополнительной информации, выходящей за рамки обязательного базового обмена данными. Это отразилось на работе метеоцентров, и в то же время показало приоритетные направления для развития российских метеорологических технологий.
«Сейчас появляются новые потребности замещать некоторые виды наблюдений, прогнозов, дефицит которых мы стали ощущать. В частности, нам нужно расширять свою спутниковую группировку, наблюдающую за атмосферой, океаном и поверхностью суши в глобальном масштабе. Надо также импортозамещать некоторые виды прогностической информации, в частности, авиационные прогнозы для международных перелетов по маршрутам. Росгидромет старается восполнять нехватку таких данных своими силами, но обеспечение информационной независимости и безопасности этой сферы требует серьезного внимания», — отметил Дмитрий Киктёв.
Конечно, необходимо развивать метеорологическую отрасль, чтобы получать наиболее точные, своевременные и полезные сведения о погоде. Но подчинить себе природную стихию не получится, поэтому придется полюбить и мороз, и солнце, и грозу в начале мая.
