big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Долгосрочные прогнозы погоды

Методы 1—3-суточных прогнозов погоды непрерывно усовершенствуются, и можно ожидать, что в ближайшие годы оправдываемость их еще повысится. Несравненно труднее с долгосрочными прогнозами погоды. Эта проблема — одна из самых сложных для человечества и ждет еще своего решения. Над разработкой методов надежных прогнозов малой и большой заблаговременности работают виднейшие метеорологи мира. Однако и до настоящего времени эти методы еще не разработаны, хотя в надежных долгосрочных прогнозах на месяц, сезон нуждаются несравненно больше, чем в прогнозах заблаговременностью 1—3 суток.

В долгосрочных прогнозах погоды заинтересованы не только планирующие органы. Хорошие метеорологические прогнозы необходимы гидрологам, агрометеорологам и океанологам. Лишь на основе высокооправдывающихся долгосрочных прогнозов погоды можно, например, составлять прогнозы вскрытия и замерзания рек, половодий, условий произрастания сельскохозяйственных культур, морской ледовой обстановки.

Надежные долгосрочные прогнозы могут помочь лучшему планированию крупных мероприятий в различных отраслях народного хозяйства, особенно сельского хозяйства и строительства. Прогнозы погоды малой заблаговременности (4—8 суток) также важны и используются многими организациями и ведомствами.

Основанием для составления прогнозов погоды малой заблаговременности служит положение о расчленении атмосферных процессов на периоды длительностью 4—8 суток. Периоды такой длительности называются синоптическими. Резкие преобразования процессов осуществляются на сравнительно большой территории (как Европа с Западной Сибирью, северной частью Атлантического океана) через каждые 4—8 суток. Внутри же синоптического периода на этой территории атмосферная циркуляция не подвергается существенным изменениям. При этом допускается, что синоптические процессы и погода в отдельных частях этой территории внутри периода могут изменяться, однако траектории циклонов и антициклонов, как правило, не пересекаются.

Эти правила оправдываются лишь в тех случаях, когда не происходит заметной перестройки синоптических процессов.

Месячные прогнозы погоды составляются в нашей стране с 20-х годов. Хотя за прошедшие десятилетия методы прогнозирования непрерывно совершенствовались, однако они не имеют еще необходимой оправдываемости. Синоптические методы долгосрочных прогнозов погоды основываются на нахождении различных статистических связей между характером прошедшей и будущей циркуляции атмосферы. В частности, используются инерционные связи развития крупных атмосферных процессов исходя из того, что они преобладают на территории, составляющей если не все северное полушарие, то хотя бы половину или треть его. На этой основе подбираются карты-аналоги за прошлые годы, т. е. годы, когда крупные черты развития атмосферных процессов в предшествующие месяцы и сезоны протекали аналогично текущему году. После анализа процессов и учета обеспеченности прогностических связей высказываются соображения об ожидаемом развитии процессов на ближайший месяц или сезон. Конечно, нередко разные прогностические указания противоречат друг другу.

При выборе года-аналога для прогноза погоды используется предположение, что атмосфере присуща ритмическая деятельность. Крупные процессы меридиональных преобразований полей температуры и давления повторяются через определенные промежутки времени. Так устанавливаются даты холодных вторжений на прогнозируемой территории.

Прогнозы погоды на месяц составляются по ходу погоды в течение выбранного месяца-аналога. При этом используются положения о ритмах и фазах развития крупных меридиональных процессов, сопровождающихся резкими изменениями погоды.

К сожалению, используемые при составлении месячных прогнозов погоды положения о развитии атмосферных процессов и погоды в течение прогнозируемого месяца не всегда оправдываются. Объясняется это тем, что они не лишены элементов субъективизма, да и установленные статистические связи не являются надежными.

С помощью вычислительных машин пытаются найти более объективные способы выбора аналога и более строго использовать статистические методы, чтобы установить множественные связи между процессами во времени и пространстве. Кроме того, разрабатываются численные методы прогноза поля давления на разные периоды времени вплоть до месяца.

Разработка метода сезонных прогнозов погоды — еще более трудная задача. На основе исследований советских ученых в Гидрометцентре в опытном порядке уже несколько лет составляются прогнозы погоды на сезон (С. Т. Пагава и др.).

Удлинение срока прогноза погоды связано с возрастающими трудностями. Если для прогноза на сутки приходится учитывать большие и малые возмущения полей давления и температуры, то при удлинении срока прогноза на несколько суток бывает необходимо учитывать процессы крупного масштаба, по крайней мере на пространстве северного полушария. Это можно объяснить тем, что за 5—10 суток массы воздуха могут пройти расстояние порядка 5—10 тыс. км, а не циркулировать в пределах лишь 1000 км, как это происходит в течение 24—30 часов. В принципе следовало учитывать развитие процессов и в южном полушарии, но пока приходится ограничиваться северным полушарием, так как южное еще плохо освещено данными наблюдений, особенно аэрологическими.

В численном краткосрочном прогнозе при решении уравнений принимается, что развитие процессов происходит по адиабатическому закону, т. е. без притока тепла извне. Этого нельзя предположить при прогнозе на несколько суток, поскольку в результате поступления солнечной радиации в теплое время года поля температуры и давления могут существенно измениться.

Кроме того, необходимо вычислять поля давления, скорости вертикальных и горизонтальных движений воздуха, облачности, влажности и их взаимное влияние. Исследования механизма взаимосвязи и взаимодействия полей давления, температуры, облачности и др. в масштабе полушария позволяют лучше познать особенности атмосферных процессов и при решении прогностических уравнений отказаться от ряда упрощений, которыми приходится пользоваться при прогнозе погоды с малой и большой заблаговременностью.

В настоящее время в СССР и за рубежом разработано несколько схем численного прогноза погоды на 5—10 суток вперед. Предвычисляется поле давления, температуры и вертикальных токов на разных уровнях над северным полушарием. Однако точность этих прогнозов еще нельзя считать удовлетворительной. Более трудными являются прогнозы на 3—4 декады. Такие прогнозы численными методами в СССР составляются с 1943 г. (Е. Н. Блинова).

Развитие методов долгосрочных прогнозов погоды (синоптических и численных) тесно связано с успехами исследования общей циркуляции атмосферы. Только знание закономерностей атмосферной циркуляции позволит усовершенствовать методы долгосрочных прогнозов погоды.

Путем проведения численных экспериментов по общей циркуляции атмосферы уже изучается влияние материков и океанов и вообще влияние неоднородной подстилающей поверхности на погоду и климат земного шара. Однако с их помощью пока устанавливаются лишь средние статистические (климатические) связи и закономерности. Численные эксперименты по общей циркуляции атмосферы позволяют перейти к более точным прогностическим уравнениям, и именно они способны будут обеспечить успех решения проблемы долгосрочных прогнозов погоды.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.