Малоснежная зима, ранешняя весна и лето с резкими скачками температур... Что это — изменение климата либо всего лишь погодное явление?Как строят свои прогнозы синоптики и можнож ли предсказать климат?
Давно замечено: ежели необходимо поддержать разговор, а тему, как назло, не отыскать — скажи о погоде. Вариант беспроигрышный: ведь все присутствующие — личика заинтригованные и до некой ступени опытные. В заключительные же годы энтузиазм жителей нашей планеты к данному фактору нередко усилился.
Во-первых, еще совершенно не так давно погода воспринималась людьми как данность выше, не зависящая от их воли и принуждающая к себе адаптироваться. Но сейчас перед населением земли раскрылись способности многостороннего исследования действий формирования погоды и климата, обстоятельств их конфигураций, также в некий ступени, пусть ничтожно малой, влиять на эти процессы(в качестве образца — предотвращение осадков во время празднования дней городка в Москве и Санкт-Петербурге).
Во-вторых, резко возросло количество жителей нашей планеты, совершающих далекие поездки — деловые, туристические и прочие. К слову, лишь в 2010 и 2011 гг. иностранные вояжи сделали около 12 и 14,5 миллионов соответственно, т.е. каждый двенадцатый из наших сограждан. Во избежание досадных сюрпризов, странствующий обязан соотнести свои програмку и экипировку с необыкновенностями погодных критерий в месте присутствия.
В-третьих, скопленная в ходе исследований информация свидетельствует о том, что климат изменяется, более того, темпы его конфигурации в ХХ в. были беспрецедентно высоки. Последнее событие стало предметом суровой обеспокоенности, и сейчас о климате не рассуждает лишь ленивый.
Погода и климат
Измерения проявили рост глобальной среднегодовой температуры — той самой, которая сродни «средней по больнице» — с начала ХХ в. по истиннее время предположительно на 0,7°С, а это значит, что устойчивое увеличение температуры зафиксировано на большинстве действовавших в течение прошедшего столетия метеостанций. Специально отметим: непосредственно на большинстве, так как на планете замля найдутся регионы, в каких не наблюдалось уверенного роста среднегодовой температуры, желая в среднем по всему земному шару среднегодовая температура вырастала.
Когда все данные о среднегодовых температурах «на местах» были собраны воедино и по ним была найдена среднегодовая температура — средняя по всей поверхности земного шара, оказалось, что она приметно возросла. И вот это явление(и лишь его!) климатологи именуют «глобальным потеплением климата».
Светская беседа о погоде практически наверное будет содержать «добрые» слова в адресок синоптиков. Мы же скажем несколько слов в охрану жителей нашей планеты, каждодневно заботливо собирающих, обрабатывающих и анализирующих оперативную метеорологическую информацию, чтоб в урочный час сказать нам, каких сюрпризов можнож ожидать от погоды в самое наиблежайшее время.
Начнем с очевидного: четких прогнозов погоды несоизмеримо больше, чем ложных. Косвенным признанием этого факта служит то, что даже опосля провальных прогнозов мы проявляем энтузиазм к следующему и в согласовании с ним нередко планируем свои события. Признайтесь, стали бы вы так поступать, ежели бы фортуна сопутствовала синоптическим предсказателям лишь в одном-двух вариантах из 10?
Следующая мысль, быстрее всего, вызовет чистосердечнее сомнение читателя: безусловно верный прогноз довольно нередко воспринимается потребителем как ложный. И вот почему. Обычно прогноз дается для довольно великих площадей — городов, областей либо больших районов. Конечно, ежели имеет место непрерывная облачность, ошибиться в ближайших перспективах данной местности проблематично. А ежели облака на небе — все наперечет и на каждую деревню их не хватает?Как в данном варианте отреагируют на прогноз «дожди» обитатели окропленной дождиком деревни «А» не дождавшейся осадков соседней деревни «Б»?По-разному...
Прогноз погоды: как составляется?
Тем не наименее время от медли синоптики заблуждаются. Постараемся разобраться почему.
Существуют три различных подхода к составлению прогноза. Первый из их основан на решении системы дифференциальных уравнений. Уравнений так трудных, что получить их четкое решение практически невероятно. Помогают компы, дозволяющие ценой неких упрощений отыскать решение, «близкое к правде».
Во втором подходе прогноз зиждется на мастерстве и опыте конкретного синоптика, который, анализируя карты текущего(измеренного)состояния более главных метеорологических величин и их изменчивость, выносит собственный «вердикт».
Третий подход — «примитивистский». В несколько упрощенном виде суть его такая. На метеорологических станциях по нескольку разов в день измеряются практически все свойства: температура, влажность воздуха, атмосферное давление, скорость и направление ветра, балл облачности и другие. Затем все приобретенные данные архивируются(с недавних пор они заносятся в сильный комп — не совершенно лишь текущие, но и датированные несколькими десятилетиями ранее).
Для составления прогноза на последующий день комп перебирает все имеющиеся в архиве варианты в поисках совпадения метеорологических черт, имеющих место на текущий день. При довольно широком архиве сходственное соответствие отыщется наверное. Предположим, совпали метеорологические свойства 4 июля 2012 г. и 18 июня 1982 г. Извлекаем из архива данные на 19 июня 1982 г., и прогноз на 5 июля 2012 г. готов!
Идея третьего подхода не нова, но его реализация стала вероятной лишь опосля внедрения быстродействующих вычислительных систем, ведь оперативно перебрать 10-ки тыщ комплектов каждодневных данных человеку не под силу. Хотя в общем-то народные приметы можнож осматривать в качестве предтечи третьего подхода.
Ошибки синоптиков: откуда?
Меньше всего проблем доставляет синоптикам ситуация, когда над регионом главенствует циклон либо необыкновенно антициклон(области низкого и высочайшего давления соответственно). Куда наименее определенна ситуация, при которой равносильные циклон и антициклон конкурируют меж собой; она становится совершенно гадкой, ежели это соперничество затягивается навечно. В заключительном случае погода может даже поменяться пару разов в течение 1-го дня. Ну, и куда, скажите, при всем этом скрыться бедному синоптику от праведного народного гнева?
Другой источник синоптических ошибок — великая заблаговременность прогноза. Практика показала, что прогноз на три дня почаще в целом подходит реальности, прогноз на 5–7 дней — не исключено, что оправдается, но вот прогнозу на 10 дней и более может доверять лишь человек, непоколебимо убежденный в необыкновенном подарке ясновидения у служащих Гидрометцентра.
Прогноз на каждый последующий день строится отталкиваясь от того, что данные за предшествующий день точны(что, очевидно, не так!). Примитивный пример: пусть за 1-ые 4 дня накопилась ошибка в 1 °С, но при прогнозе на 5-ый день температура за 4-ый день считается подлинной(т.е. ошибка одинакова нулю), сам прогноз 5-ого дня даст свою условно маленькую ошибку, к примеру 0,3 °С, но с учетом оплошности, скопленной за прошлые дни, общественная погрешность будет теснее 1 + 0,3 = 1,3 °С и т.д.
По воззрению практикующих синоптиков, 15 дней — предельный срок, на который теоретически возможно предоставлять прогноз(в данном случае следует речь о европейской местности России. В иных местах с более либо наименее устойчивой погодой эти сроки могут быть другими, а вот на Мальдивских островах практически круглый год сохраняется одна и та же температура — около +28°С, и тамошним жильцам прогноз погоды вообщем ни к чему...).
Почему непосредственно 15 дней?Прибегнем к аналогии. Каждый из нас, следя за летящим самолетом, видел тянущийся за ним шлейф, состоящий из товаров сгорания в авиамоторах. Сначала таковой шлейф представляет из себя четкую линию, но скоро линия начинает размываться, а через пару минут и совершенно пропадает из поля зрения.
В момент выхода из сопла самолета все частички товаров сгорания в главном продолжают двигаться с схожей скоростью и в одном направлении, совершая упорядоченное движение. Однако дальше эти опять прибывшие в атмосферу частички, подвергшись действию абсолютно неупорядоченных турбулентных потоков, перемешиваются с фоновыми воздушными частичками, и шлейф перестает существовать.
Причин происхождения турбулентных движений большое множество, к примеру выпуклости и неоднородность земного рельефа, лесные пожары и прочие. В большинстве случаев в атмосфере упорядоченные потоки имеют великую мощность, ежели турбулентные, но это не значит, что заключительные не играют заметной роли в атмосферной циркуляции. При имеющихся в атмосфере упорядоченных скоростях движения воздушных потоков упорядоченное движение разрушается турбулентным предположительно за те самые 15 дней. А предсказывать поведение образовавшегося хаотического движения — занятие бесперспективное.
Возвращаясь к погоде на европейской местности России, отметим, что для этого региона отличительно постоянное вторжение воздушных масс с запада, с Атлантического океана. В случае передвижения воздушной массы над сушей Западной Европы, она прогревается и «усыхает». Если же ее маршрут пролегает над Скандинавией либо Средиземноморьем, она становится более увлажненной и прохладной(в первом случае)либо увлажненной и теплой(во 2-м). Типичной для европейской местности России является ситуация, когда одна таковая масса «сменить иную торопится, дав» конкурентке 2–4 дня.
Прогнозирование климата
Все вышеупомянутое относится к прогнозу погоды. А как обстоят дела с прогнозированием климата?Предвидим отповедь внимательного читателя: «Если „они“ с грехом пополам предсказывают погоду на завтра, подписываются в полном бессилии предсказывать ее даже на месяц, то что уж разговаривать о сроках, вычисляемых годами и десятилетиями!».
Так вот, предвосхищать конфигурации климата в неком смысле проще, чем предвещать конфигурации погоды. Все явления, происходящие в воздухе, в воде и на земной поверхности, взыскательно покоряются законам природы, практически все из которых нам превосходно знамениты. А следовательно, ежели составленный прогноз не войдет в противоречие ни с одним из таковых законов, у него чрезвычайно превосходные шансы реализоваться. Обратите внимание, в отличие от прогноза погоды, в данном случае речь не следует о реализации прогноза к некий конкретной дате. Предсказываемое может произойти несколькими годами ранее либо, напротив, опоздать, но оно произойдет непременно!