Довгострокові прогнози погоди

Методи 1-3-добових прогнозів погоди безперервно удосконалюються, і можна очікувати, що в найближчі роки випровдовуванысть їх ще підвищиться. Незрівнянно важче з довгостроковими прогнозами погоди. Ця проблема — одна з найскладніших для людства і чекає свого рішення. Над розробкою методів надійних прогнозів малої і великої завчасності працюють найвизначніші метеорологи світу. Однак і до теперішнього часу ці методи ще не розроблені, хоча в надійних довгострокових прогнозах на місяць, сезон потребують незрівнянно більше, ніж у прогнозах завчасністю 1-3 доби.

У довгострокових прогнозах погоди зацікавлені не тільки плануючі органи. Хороші метеорологічні прогнози необхідні гидрологам, агрометеорологам і океанологам. Лише на основі высокооправдывающихся довгострокових прогнозів погоди можна, наприклад, складати прогнози скресання і замерзання річок, повеней, умов вирощування сільськогосподарських культур, морський льодової обстановки.

Надійні довгострокові прогнози можуть допомогти кращому плануванню великих заходів у різних галузях народного господарства, особливо сільського господарства та будівництва. Прогнози погоди малої завчасності (4-8 діб) також важливі і використовуються багатьма організаціями і відомствами.

Підставою для складання прогнозів погоди малої завчасності служить положення про розчленування атмосферних процесів на періоди тривалістю 4-8 діб. Періоди такої тривалості називаються синоптичними. Різкі перетворення процесів здійснюються на порівняно великої території (як Європа з Західної Сибіром, північною частиною Атлантичного океану) через кожні 4-8 діб. Всередині ж синоптичного періоду на цій території атмосферна циркуляція не піддається істотним змінам. При цьому допускається, що синоптичні процеси і погода в окремих частинах цієї території в межах періоду можуть змінюватися, однак траєкторії циклонів і антициклонів, як правило, не перетинаються.

Ці правила виправдовуються лише в тих випадках, коли не відбувається помітною перебудови синоптичних процесів.

Місячні прогнози погоди складаються в нашій країні з 20-х років. Хоча за минулі десятиліття методи прогнозування безперервно удосконалювалися, проте вони ще не мають необхідної оправдываемости. Синоптичні методи довгострокових прогнозів погоди ґрунтуються на знаходженні різних статистичних зв’язків між характером минулої і майбутньої циркуляції атмосфери. Зокрема, використовуються інерційні зв’язку розвитку великих атмосферних процесів виходячи з того, що вони переважають на території, складовою якщо не все північне півкуля, то хоча б половину або третину його. На цій основі підбираються карти-аналоги за минулі роки, тобто роки, коли великі риси розвитку атмосферних процесів в попередні місяці і сезони протікали аналогічно поточному році. Після аналізу процесів та обліку забезпеченості прогностичних зв’язків висловлюються міркування про очікуване розвитку процесів на найближчий місяць або сезон. Звичайно, нерідко різні прогностичні вказівки суперечать один одному.

При виборі року-аналога для прогнозу погоди використовується припущення, що атмосфері притаманна ритмічна діяльність. Великі процеси меридіональних перетворень полів температури і тиску повторюються через певні проміжки часу. Так встановлюються дати холодних вторгнень на прогнозованої території.

Прогнози погоди на місяць складаються по ходу погоди протягом обраного місяця-аналога. При цьому використовуються положення про ритмах і фазах розвитку великих меридіональних процесів, що супроводжуються різкими змінами погоди.

На жаль, використовувані при складанні місячних прогнозів погоди положення про розвиток атмосферних процесів і погоди протягом прогнозованого місяці не завжди виправдовуються. Пояснюється це тим, що вони не позбавлені елементів суб’єктивізму, так і встановлені статистичні зв’язки не є надійними.

З допомогою обчислювальних машин намагаються знайти більш об’єктивні способи вибору аналога і більш строго використовувати статистичні методи, щоб встановити множинні зв’язки між процесами в часі і просторі. Крім того, розробляються чисельні методи прогнозу поля тиску на різні періоди часу аж до місяця.

Розробка методу сезонних прогнозів погоди — ще більш важке завдання. На основі досліджень радянських учених у Гідрометцентрі в дослідному порядку вже кілька років складаються прогнози погоди на сезон (С. Т. Пагава та ін).

Подовження терміну прогнозу погоди пов’язано зі зростаючими труднощами. Якщо для прогнозу на добу доводиться враховувати великі і малі збурення полів тиску і температури, то при подовженні терміну прогнозу на кілька діб буває необхідно враховувати процеси великого масштабу, принаймні на просторі північної півкулі. Це можна пояснити тим, що за 5-10 діб маси повітря можуть пройти відстань близько 5-10 тис. км, а не циркулювати в межах 1000 км, як це відбувається протягом 24-30 годин. В принципі слід враховувати розвиток процесів і в південній півкулі, але поки що доводиться обмежуватися північним півкулею, так як південне ще погано освітлене даними спостережень, особливо аэрологическими.

У чисельному короткостроковому прогнозі при вирішенні рівнянь приймається, що розвиток процесів відбувається за адіабатичному законом, тобто без припливу тепла ззовні. Цього не можна припустити при прогнозі на кілька діб, оскільки в результаті надходження сонячної радіації в теплу пору року поля температури і тиску можуть суттєво змінитися.

Крім того, необхідно обчислювати поля тиску, швидкості вертикальних і горизонтальних рухів повітря, хмарності, вологості і їх взаємний вплив. Дослідження механізму взаємозв’язку і взаємодії полів тиску, температури, хмарності та ін. в масштабі півкулі дозволяють краще пізнати особливості атмосферних процесів і при вирішенні прогностичних рівнянь відмовитися від ряду спрощень, якими доводиться користуватися при прогнозі погоди з малою і великою завчасністю.

Посилання на основну публікацію