Академик Вавилов назвал прогноз погоды в числе трех труднейших и актуальнейших научных проблем нашего времени. Наравне с лечением злокачественных опухолей и созданием управляемой термоядерной реакции.

Слишком уж много причин непостоянства погоды. Атмосфера очень подвижна. Это раз. Во-вторых, величины и явления, определяющие погоду, которых чрезвычайно много, сильнейшим образом взаимосвязаны между собой, и измерений одного из них может повлечь изменение сразу нескольких.

Мы берем пятнадцать уровней по вертикали, то есть тридцатипятикилометровый слой атмосферы разбиваем на пятнадцать частей. И самое трудное — описать процессы у поверхности Земли, а нам ведь нужен в основном десятиметровый слой. Но вот, чтобы его описать, необходимо учесть все явления, происходящие на высоте до тридцати километров на всем земном шаре.

В последние тридцать лет качество прогнозов заметно повысилось.

Краткосрочные прогнозы по математической модели настолько точны, что по ним проверяют правильность информации, которую дают радиозондовые станции. И если расхождения между прогнозом и наблюдениями большие, то сомнению подвергаются наблюдения...

В последнее время на первое место среди других методов прогнозирования вышел гидродинамический численный метод. Сущность его заключается вот в чем.

Сначала с помощью приборов на многочисленных метеостанциях, кораблях, самолетах, спутниках измеряются различные параметры состояния атмосферы. Скорость ветра, давление и так далее. Эти данные используются в математической модели. С помощью этой модели определяются изменения условий в каждой точке сетки за короткий интервал времени (например, за десять минут), в течение которого скорость изменений можно считать постоянной. Эти новые значения используются в качестве первоначальных данных, и процесс повторяется для всего прогнозируемого периода. Затем создается глобальная модель атмосферы. Для этого необходимо произвести громадное число расчетов. Так, например, чтобы предсказать погоду на десять дней вперед, ЭВМ должна проделать около пятисот миллиардов арифметических операций.

Чтобы проследить, как изменяются семь переменных (температура, давление, концентрация водяного пара, облачность и составляющие ветра по трем осям) на площади в 200 квадратных километров, нужно следить за миллионами переменных! А на изменения каждой переменной сильно влияет поведение соседних параметров. Для подсчета всех взаимодействий, в которых участвует одна переменная, надо произвести пятьсот арифметических действий, так что для каждого десятиминутного шага модели должно быть проделано около пятисот миллионов операций. Решение уравнений дает представление о будущем состоянии атмосферного давления, ветра, температуры и осадков на сроки 12, 24 и 36 часов вперед Результаты подаются на графопостроители, автоматически вычерчиваются карты погоды. По ним составляются более детальные прогнозы для отдельных населенных пунктов.

— Каков сегодня реальный временной предел, на который можно составить относительно точный прогноз погоды?

— Примерно семь дней. Это предел, за который пока трудно продвинуться.

— Не сказывается ли на точности прогнозов тот фактор, что в математическую модель закладываются не все параметры атмосферы?

— Такая проблема существует — учет мелкомасштабных атмосферных явлений. Решение ее наверняка будет способствовать увеличению периода прогнозирования. В начале шестидесятых годов Всемирная метеорологическая организация разработала эксперименты по этим направлениям. Они проводились в рамках Программы исследований глобальных атмосферных процессов (ПИ ГАП). Так, первый глобальный эксперимент ПИТАЛ, проведенный в 1979 году, состоял из двух двухнедельных периодов интенсивных наблюдений. Атмосферные изменения измерялись с помощью многочисленных зондов, спутников, самолетов, кораблей и буев в океанах. Одновременно измерялись параметры моря, суши, льда, почвы и растительности, которые могут влиять на погоду. Одной из задач эксперимента как раз и было выяснить: насколько измерение таких переменных (как, например, влажность почвы), которые сейчас не учитываются в прогнозировании погоды, улучшат качество прогноза.

— Геннадий Павлович, а как вы относитесь к народным приметам? К тому, например, что после теплой зимы обязательно должно быть холодное лето? К тому, что многие растения реагируют на изменения погоды? Почему бы их не брать во внимание при- краткосрочных прогнозах? И, наконец, как вы относитесь к прогнозистам-одиночкам, которые предсказывают погоду порой намного точнее Гидрометцентра?

— Теплая зима — холодное лето, это достаточно распространенное заблуждение. В метеорологии, а точнее, в самой природе нет такого закона компенсации, когда бы отклонение от нормы в одну сторону в одном сезоне вызывало обязательное отклонение в другую сторону в другом сезоне. Прямой связи между погодой разных сезонов нет.

Что касается растений, то они не предсказывают изменения погоды (скажем, влажности, давления), а лишь следуют им.

Теперь об одиночках прогнозистах. Времена одиночек в науке давно прошли. И один человек, не имея технологических средств, которыми располагают научные институты, просто не способен решать задачи большого масштаба

— В последние годы в печати все чаще появляются сообщения о разного рода стихийных бедствиях. Не свидетельство ли это того, что климат все же начинает постепенно меняться под влиянием человеческой деятельности?

— Вряд ли можно сказать, что стихийные бедствия участились. Они бывали и раньше и будут периодически проявляться. Если говорить о сегодняшнем дне, то с пессимистическими выводами спешить пока не стоит. Другое дело, человек действительно все больше угрожает природе, и, конечно, она сумеет отомстить, если ее хорошенько «разозлить». Думаю, природа не потерпит фамильярного отношения к себе. Человек — часть природы и не должен об этом забывать, его святая задача — беречь природу.

• Страницы:
• предыдущая
• 1
• 2
• 3

Представьтесь или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.