Прогноз погоды
В настоящее время суперкомпьютеры заменили человеческий опыт и выдают
метеорологам информацию для анализа.
     За последние сорок лет компьютеры стали играть все более важную роль в метеорологии.
Погодные процессы - сложные явления. Для их анализа и прогноза развития требуются сложные
расчеты, а значит и очень мощная компьютерная техника. Поэтому метеорологические службы во
всем мире, например Гидрометцентр. располагают лучшими на сегодняшний день компьютерными
технологиями, которые значительно повышают надежность прогнозов.
      Данные измерений
    Любой прогноз погоды, будь то рассчитанный с помощью вычислительной техники или без нее,
основан на наблюдениях, т.е. на информации о погодных условиях в конкретное время. Точность
прогнозов, конечно же, зависит от объема и качества этой информации. Измерения проводятся
на земле, на море и в атмосфере. В России существует большое количество наблюдательных
пунктов, на которых специалисты ежечасно выполняют различные измерения. В мире встречаются
и пункты с измерительной аппаратурой, контроль над которой осуществляется автоматически
или наблюдателями, например, береговой охраной. На море наблюдения выполняются экипажами
нефтяных платформ или кораблей. Более 7000 кораблей из 49 стран входят в этом качестве в
международную метеорологическую службу. Данные, полученные в атмосфере, передаются
по-разному. Инструменты, установленные в зондах воздушных шаров, являются важным звеном
информационной цепочки. Шары могут подниматься на высоту 20 км и собирать данные об
атмосферном давлении, температуре и влажности воздуха и скорости ветра. Кроме того, сеть
метеорологических станций передает данные об уровне осадков, выпавших на местности. С 80-х
годов для прогноза погоды используются и спутники на орбите Земли. Собранные ими данные
передаются в различные метеорологические институты по всему миру. Все это позволяет нам
сегодня располагать огромным объемом информации, которая анализируется компьютерами.
      Компьютерный анализ
   Составленные компьютерами прогнозы погоды основаны на сложных
математических уравнениях, которые описывают происходящие в атмосфере геофизические явления.
Эти расчеты невероятно сложны, поэтому, учитывая объем обрабатываемой информации,
метеорологи сегодня прибегают к помощи суперкомпьютеров.
   Чтобы решить такие сложные уравнения, метеорологи делят планету на
зоны, называемые «квадратами». Сначала в систему уравнений вводятся значения, описывающие
погодные условия в начальном состоянии математической модели. Затем эти данные
анализируются, и выдается прогноз на последующие 15 минут. На его основе происходит расчет
следующих 15 минут и так далее, пока не будет составлен прогноз на несколько дней.
      Надежность прогнозов
   Надежность прогнозов зависит от нескольких факторов. Один из самых важных -
объем информации, который предоставлен компьютеру о начальном состоянии модели. Плотность
квадратов также многое определяет. Чем больше измерительных пунктов в покрывающих Землю
квадратах, тем надежнее будет модель. Европейский метеорологический центр ECMWF в
Великобритании работает с моделью, в которой центры квадратов расположены на расстоянии
60 км друг от друга. Таким образом, прогнозы основаны на данных 4 миллионов пунктов в
атмосфере и более чем в 130000 пунктов на поверхности Земли. Но надежность прогнозов не
будет одинакова для всех пунктов этой сетки. Поскольку они удалены друг от друга на
расстояние 60 км, в некоторых зонах могут возникать микроклиматы, обусловленные особыми
местными условиями (озера, леса и т.д.), предсказать которые очень сложно.
     
Донные о погоде собираются повсюду. На земле в качестве измерительных пунктов выступают
корабли, станции с автоматическим и ручным оборудованием. В воздухе для этого используются
воздушные шары и самолеты, а в космосе эту работу выполняют спутники.