Долгосрочные прогнозы

Долгосрочные прогнозы. Еще сложнее задача долгосрочных прогнозов погоды - на декаду, месяц, сезон вперед. Степень точности здесь неизбежно ниже, чем в прогнозах краткосрочных. Рациональная постановка задачи долгосрочного прогноза должна сводиться к определению каких-то общих характеристик погоды будущего степени зональности или меридиональности циркуляции, средних месячных температур, отклонений осадков от нормы, самых общих черт в ходе температуры и т. д. Вряд ли когда-либо люди достигнут возможности ответить на вопрос будет ли в таком-то месте дождь такого-то числа в будущем месяце Сложный комплекс условий, которые будут определять такой дождь или его отсутствие, часто нельзя предвидеть даже накануне тем более невозможно это сделать за долгое время вперед. Но и задача определения общих характеристик погоды на долгое время вперед еще далека от удовлетворительного разрешения.

Анализ ежедневных синоптических карт уже не подходит для этой цели приходится прибегать к способам обобщенного представления атмосферных условий, как сборные или средние карты за те или иные периоды времени.

Попытки применения для долгосрочных прогнозов таких приемов, как учет инерции в ходе атмосферных процессов т. е. сохранения знака аномалии погоды на некоторое время вперед, приводили к самым ограниченным успехам.

Ограниченные результаты дали и многочисленные определения корреляционных связей между ходом метеорологических элементов в разных местах и в разные периоды года, а также и попытки изыскания периодов и ритмов в ходе атмосферных процессов на значительных отрезках времени. Поскольку турбулентная природа атмосферы ограничивает возможности предсказания погоды на большой территории примерным сроком до двух недель, прогноз на более продолжительное время должен основываться на факторах, которые предсказуемым образом воздействуют на атмосферу и при этом сами будут известны более чем за две недели.

Одним из таких факторов является температура поверхности океана, которая медленно меняется в течение недель и месяцев, влияет на синоптические процессы и может быть использована для выявления районов с аномальными температурами и количеством осадков. Проводится сопоставление атмосферных процессов с процессами в мировом океане, поскольку между двумя этими сферами Земли происходит взаимный обмен теплом и влагой.

Более плодотворным и распространенным является прием подбора аналогов, исходящий из предположения, что за сходными начальными условиями в разных случаях следует сходное дальнейшее развитие. Однако таким предположением следует пользоваться с очень большой осторожностью, потому что уже небольшие различия в начальных условиях могут совершенно изменить весь дальнейший ход процессов. Представляется перспективным сопоставление атмосферных процессов с солнечной активностью, т. е. с явлениями, происходящими на поверхности Солнца пятна и др Связи между атмосферными процессами и солнечной активностью, несомненно, существуют, хотя они известны еще далеко не до конца и мало объяснены.

Поскольку в солнечных процессах обнаруживается определенная цикличность и они предшествуют определенным изменениям в атмосфере, это может быть использовано в целях долгосрочного прогноза погоды. Но и на этом пути достижений еще немного. Есть попытки и вычислительных долгосрочных прогнозов на базе уравнений гидродинамики, не получившие еще практического значения.

Прогнозы с заблаговременностью, превышающей несколько часов, почти всегда полностью основываются на численном прогнозировании погоды ЧПП. В действительности, большую часть улучшений в оправдываемости прогнозов погоды за последние 20 лет можно отнести за счет компьютерных моделей ЧПП, которые строятся с использованием уравнений, описывающих динамическое и физическое изменение атмосферы. Модели ЧПП представляют атмосферу на трехмерной сетке, при этом оперативные системы в 2001 г. используют горизонтальное пространственное разрешение в 50-100 км для крупномасштабного прогнозирования, и 5-40 км для прогнозирования по ограниченному району в мезомасштабе.

С поступлением более мощных компьютеров это представление улучшится. Точно могут предсказываться только метеорологические системы, которые в несколько раз превышают шаг сетки, и поэтому явления в меньших масштабах должны представляться в приближенном виде с использованием статистических и других методов.

Эти ограничения в моделях ЧПП оказывают особое влияние на подробные прогнозы местных элементов погоды, такие как облачность и туман, а также экстремальные явления, такие как интенсивные осадки и пиковые порывы. На поиски рациональных методов долгосрочных прогнозов направлены сейчас энергичные усилия это важнейшая практическая задача метеорологии, ждущая разрешения. Пока оправдываемость прогнозов не слишком значительно превышает случайные совпадения.

Для характеристики и изучения многих атмосферных явлений, а также для прогноза погоды необходимо одновременно проводить различные наблюдения во множестве пунктов и фиксировать полученные данные на картах. В метеорологии обычно применяется т.н. синоптический метод.