18 августа – день географа! Сегодня насчитывается более сотни видов деятельности географов: они изучают рельефы, растения и животных, запрещают или разрешают купаться в реках и озерах, снимают Землю из космоса, ищут причины трещин в зоне вечной мерзлоты и полезные ископаемые на дне океана, заботятся о природе и многое-многое другое. Кроме того, именно географы прогнозируют метеорологические явления и изменения окружающей среды при изменениях климата.
Знаете ли вы, как делают прогноз погоды? Мы пообщались с Александром Кисловым, доктором географических наук, профессором, зав. кафедрой метеорологии и климатологии географического факультета МГУ, и он раскрыл тайны прогнозирования. Листайте в карточках выше или читайте текст ниже!
Прогнозы погоды основаны на математическом моделировании текущей и будущей атмосферной ситуации. Прогностические поля метеорологических переменных на финальной стадии интерпретируются специалистами-синоптиками. Они подразделяются с точки зрения заблаговременности на сверхкраткосрочные, краткосрочные, среднесрочные, долгосрочные.
Информацию поставляют различные системы наблюдений («платформы»):
– наземные станционные наблюдения,
– радиозондирование,
– спутниковые измерения на геостационарных и полярно-орбитальных спутниках,
– морские измерения с помощью специальных буев,
– измерения, осуществляемые самолетами гражданской авиации во время полетов,
– радарные измерения.
Все платформы работают по своим стандартам и расписанию, поэтому важнейшую роль играет Система усвоения данных, которая оперативно собирает (усваивает) данные, осуществляет контроль качества, переводит их в сопоставимый вид, интерполирует в 4D-пространстве.
Полученное глобальное распределение температуры, влажности воздуха, скорости ветра и атмосферного давления – так называемое «поле первого приближения» - используется для старта численного (компьютерного) расчета. Обычно такого рода поля готовятся 4 раза за сутки.
Прогноз генерируется математической моделью, причем аналитическое решение уравнений термогидромеханики невозможно, поэтому оно может быть достигнуто только численным способом. Практически одновременно на каждом шаге по времени (~1 минута) решается более миллиарда алгебраических уравнений. Прогноз рождается внутри суперкомпьютера. Образно можно представить, что модель атмосферы – компьютерная игра, только неизмеримо более сложная по сравнению с разными «стрелялками».
Во всех странах технология прогнозирования одинакова, но акцент делается на тех явлениях, которые наиболее важны в данном конкретном регионе. Где-то это тропические ураганы, в других местах – пыльные бури и т.д.
В последние примерно 15 лет произошла «Тихая революция в метеорологии» - последовательные успехи привели к тому, что количество перешло в качество: прогноз стал в высокой степени пространственно-детализированным; появился прогноз загрязнений (угарный газ, пыль, озон), в том числе биологически-активными веществами (аллергенами). Улучшились прогнозы опасных явлений – так, с лета 2024 года Гидрометцентр РФ перешел на технологии, позволяющие прогнозировать торнадо.
Лучше всего смотреть погоду на профессиональных сайтах, например, meteoinfo.ru (Гидрометцентр РФ). А чтобы узнать больше, поступайте на географический факультет МГУ geogr.msu.ru!
