Большой шаг на пути к более точным прогнозам погоды

Большой шаг на пути к более точным прогнозам погоды

В Монреале с 16 по 21 августа во Дворце конгрессов проходит открытая научная конференция 2014 (WWOSC2014): "Большой шаг на пути к более точным прогнозам погоды", устроителем которой является Всемирная метеорологическая организация.

К началу конференции ВМО выпустила пресс-релиз. Новые научные оценки изменений климата были очень частыми в медийных заголовках в этом году. Тем временем, в близкой области – в метеорологии - происходит тихая революция, говорится в пресс-релизе ВМО.

Стремясь быстро продвинуть в течение следующих нескольких лет мастерство прогнозирования погоды, около 1 000 ученых и экспертов собираются в Монреале с 16 по 21 августа на первый Всемирную погодную Открытую научную конференцию, чтобы наметить будущий курс научных исследований, увеличения потенциала и улучшения метеорологических сервисов.

"Теперь метеорологи и климатологи развивают «бесшовные» прогнозы погоды и климата, что делает возможным дальнейшее размывание границ между научными подходами к погоде и климату. Продолжающийся научно-технический прогресс сделает метеорологическую информацию и прогнозы более мощным инструментом для снижения рисков, связанных с экстремальными явлениями, при управлении транспортом, энергией, водными ресурсами и другими жизненно важными системами, зависящими от погоды", - сказал г-н Жарро.

До недавнего времени, прогнозирование погоды и прогнозирование климата рассматривались как отдельные научные дисциплины, отчасти потому, что они решали различные научные задачи, а также потому, что прогнозирование погоды всегда было направлено на оперативное обслуживание, в то время как прогнозирование климата только сейчас начинает предоставлять услуги.

Наука ушла далеко вперед, благодаря возросшим мощностям современной вычислительной техники, поэтому сегодня, концептуально, традиционные границы между погодой и климатом все чаще рассматривается как искусственные. Сообщества ученых метеорологов и климатологов работают вместе, чтобы увеличить надежность и полезность своих прогнозов до уровня сверх того, что ранее считалось возможным.

Один из вопросов, которые будут рассмотрены в Монреале, как перенести результаты недавних исследований в увеличение предела предсказуемости прогнозов тропических циклонов и других опасных явлений погодны за пределы двух недель, в то же время улучшая пространственную точность сверхкраткосрочных прогнозов.

Например, Центры численного прогнозирования погоды по всему миру занимаются разработкой "ансамблевых прогнозов", состоящие из целых 50 или более сценариев моделирования событий, таких как потенциальная траектория шторма. На основе этих предсказаний, оцениваются вероятности различных возможных как траекторий, так и интенсивности шторма. В случае урагана Сэнди, который опустошил Карибский регион и затем восток Соединенных Штатов в 2012 году, такой подход обеспечил ранние прогнозы весьма нетипичного пути шторма.

Еще одно перспективное направление исследований опирается на улучшенные наблюдений и вычислительные мощности для обнаружения и понимания закономерностей и циклов в погоде и климате. Более глубокое знание того, как океаны и атмосфера взаимодействуют, привело к лучшему пониманию наблюдаемых внутрисезонных и сезонных закономерностей, особенно в тропиках.

Наиболее известное и самое важное из них - это Эль-Ниньо / Южное колебание, но и другие масштабные схемы распределения давления также влияют на погоду и климат, и, таким образом, могут использоваться в прогнозах погоды. Исследование и разработка современных моделей, объединяющих динамику, как атмосферы, так и океана, в настоящее время успешно описывают больше этих явлений, чем раньше. Это открывает перспективы достижений в прогностических способностях и полезности прогнозов погоды и климатических предсказаний в течение следующего десятилетия.

Например, североатлантическое колебание представляет собой колебание давления между азорским антициклоном и исландской депрессией. Это влияет на силу и направление западных ветров и пути циклонов в Северной Атлантике. Чем больше мы понимаем это колебание, тем лучше становятся прогнозы погоды для Европы, а также Северной Африки и восточной части Северной Америки.

Вероятностные прогнозы, с такой формулировкой как «с 90-процентой вероятностью шторм с градом пройдет между 9 утра и полднем», будут становиться все более точными по времени и по географии. В конце концов, вместо того, чтобы запускать модель несколько раз в день, прогнозисты смогут использовать постоянно обновляющуюся систему прогнозирования Земли в реальном времени.

Выгоды от совершенствования системы наблюдений и роста мощности процессоров, использующихся в компьютерах, современных достижений метеорологической науки стремительно приводит к лучшим прогнозам штормов, волн тепла и других погодных явлений, имеющих значительные последствия. Эти достижения будут обсуждаться и на третьей Всемирной конференции по уменьшению опасности бедствий, которая пройдет в марте 2015 в Сендай, Япония.

Заглядывая в будущее, в течение следующих 20 лет прогнозисты, скорее всего, будут двигаться в направлении моделирования системы Земли, так что сегодняшнее сближение методов прогноза погоды и климата может развиваться в направлении бесшовной технологии прогнозирования погода-климат-воздействий. Высоко сложные модели будут включать все больше и больше компонентов и процессов в системе Земли. В дополнение к учету атмосферы и океана, они будут интегрировать более точную информацию о топографии, изменениях в землепользовании, растительности, реках, озерах, облачности и социально-экономических тенденциях. Это позволит обеспечить пользовательские услуги поддержки при принятия решений, которые будут касаться почти каждой области нашей жизни.

Эти продолжающиеся успехи в погодных и климатических исследованиях будут иметь значительную практическую выгоду для людей. Специализированные прогностические продукты, в которых будут интегрированы научные данные о Земле и социально-экономическая информация, могут быть использованы для оптимального управления сложными процедурами эвакуации в случае угрозы сильных штормов или наводнений. Они могли бы также помочь руководителям погодозависимых систем, таких как водоснабжение, канализация, энергоснабжение и наземный, морской и воздушный транспорт, ответственных за обеспечение безопасной и эффективной эксплуатации. Текущие приоритеты исследований включают повышение безопасности полетов и эффективности путем модернизации наукастинга («nowcasts», прогноз до двух часов) и «сверхкраткосрочных» прогнозов (до 12 часов), прогнозов и поддержки комплексов, вырабатывающих гидроэлектроэнергию и осуществляющих защиту от наводнений за счет повышения степени учета водного цикла в моделях прогноза погоды.

Развитие технологии прогнозирования системы Земли и коммуникационных технологий, включая сенсорные и аналитические инструменты, такие как беспроводные, мобильные, высокомощные и интегрированные - позволит значительно улучшить мастерство прогнозирования, что, вполне вероятно, в корне изменит образ жизни людей. Каждый человек сможет использовать прогнозы для улучшения качества жизни и планировать свою деятельность в течение дня, недели, месяца, сезона или больше. Они будут использовать прогнозы, чтобы лучше распределять ресурсы (например, в быту регулировать необходимое количество электроэнергии), они смогут заблаговременно с большой уверенностью решать, когда планировать погодозависимые путешествия, работу или спортивные занятия.

Погода и климат имеют огромное влияние на повседневную жизнь. Все более продвинутые прогнозы и их будущие потенциальные приложения, которые на повестке дня Открытой научной конференции Всемирной службы погоды, подарят людям возможности, которых не было никогда прежде в истории.