«Не бывает абсолютно достоверных прогнозов погоды»: волгоградский климатолог ответил на топ вопросов о своей работе

23 марта в России отмечается Всемирный день метеоролога. Эксперт «Блокнот Волгоград», географ и климатолог Анатолий Судаков отвечает на самые часто задаваемые вопросы: какие специалисты изучают погоду, что они могут предсказать и почему не бывает абсолютно достоверных прогнозов. 

История праздника началась 23 марта 1950 года со вступления в силу Конвенции Всемирной метеорологической организации. Отмечать День метеоролога начали с 1961 года. В России с 2009 года в этот же день отмечается День работников гидрометеорологической службы России, работники которой ежедневно оповещают население и информируют органы государственной власти о текущей погоде и дают её прогноз на ближайший период. 

- Что такое погода, и чем она отличается от климата? 

- Погода – это текущее состояние приземного слоя воздуха, которое характеризуется рядом физических параметров и атмосферных явлений: температурой, влажностью, атмосферным давлением, силой и направлением ветра, характером осадков, дальностью видимости, электрическими явлениями в атмосфере и другими параметрами. Погода формируется в тропосфере и стратосфере, то есть в слое воздуха до 50 километров над Землёй. Это состояние атмосферы здесь и сейчас. Оно непрерывно, порой очень быстро меняется. Но в то же время часто говорят о погоде дня, недели, месяца, сезона и даже года, имея в виду средние погодные показатели по каждому параметру за определённый период. Часто сравнительно ровная погода сохраняется на протяжении синоптического периода (4-7 дней), а по его окончании резко меняется. Климат – это типичный для данной местности, повторяющийся из года в год на протяжении десятилетий и столетий режим погоды. Он тоже меняется, но гораздо медленнее. 

- Как называется специалист, который непосредственно изучает и предсказывает погоду, и почему обычному человеку иногда кажется, что о ней рассуждают все, кому не лень? 

- Погодой занимаются многие специалисты, которые рассматривают её с разных сторон и для разных целей. Главными из них являются специалисты по физике атмосферы, которые изучают особенности строения атмосферы в целом и над различными территориями, физические и физико-химические процессы в воздушном океане, выявляют устойчивые атмосферные образования, длительно влияющие на погодную ситуацию в глобальном масштабе. В их ведении взаимодействие солнечного излучения с молекулами воздуха, передача тепла и энергии, оптические, акустические и электрические явления в атмосфере, изменение её физических параметров и химического состава, закономерности глобального перемещения воздушных масс.

Инженеры и техники-метеорологи проводят работу с различным сложным оборудованием для фиксации атмосферных явлений, запускают метеорологические зонды, снимают показания с датчиков, включая спутниковые, ведут наблюдения на метеостанциях и метеопостах, порой в очень тяжёлых климатических условиях.

Предметно прогнозом погоды занимаются специалисты по синоптике. Они составляют краткосрочный прогноз погоды на основе географических карт, на которые нанесены символы, отображающие состояние атмосферы в определённый момент времени. В своей работе синоптики используют сложные математические модели и машинные расчёты с помощью компьютерных программ.

Влияние погоды и климата на рост, развитие и продуктивность растений изучают агрометеорологи. Их главная задача спрогнозировать урожайность сельскохозяйственных культур, предупредить о неблагоприятных для аграрного производства погодных факторах.

Динамику погоды в конкретных регионах на протяжении длительных периодов (от десятилетий), закономерности и последствия изменения климата для окружающей среды и жизнедеятельности человека изучают климатологи. Климат меняется хотя и медленно, но иногда на протяжении жизни одного поколения. 

- Насколько можно доверять прогнозам погоды, которые делают различные специалисты? 

- Качество прогноза напрямую зависит от объёма информации об атмосферных процессах и явлениях и от скорости, с которой эта информация обрабатывается. В этом плане преимущество, конечно же, надо отдать профессиональным синоптикам, работающим в Гидрометцентре России и национальных бюро погоды других стран. У них наибольший объём хорошо систематизированной информации, и есть программное обеспечение и вычислительные мощности, необходимые для расчёта прогноза. Машинные алгоритмы прогнозирования позволяют дать прогноз с уровнем сбываемости в 95-96% на 12 часов вперёд. Точность трёхсуточного прогноза снижается в лучшем случае от 95% до 80%.

Каждые шесть часов текущий прогноз погоды корректируется с использование свежих данных от метеоспутников и метеостанций, и информация обновляется. Машинные прогнозы на семь и десять дней уже не могут использоваться как инструмент планирования хозяйственной деятельности и имеют сугубо ориентировочный характер. Их сбываемость снижается с 80% до 65%.

В давние времена в системе Росгидромета СССР существовали отделы долгосрочного прогнозирования, но без малого полвека назад их ликвидировали, поскольку практическое значение таких прогнозов было невелико, а их расхождение с реалиями вызывало массовые шутки и насмешки в адрес государственной метеослужбы. В настоящее время Росгидромет не делает официальных прогнозов на период более 10 суток, и все научные предположения о погоде на месяц или сезон являются лишь частным экспертным мнением специалистов. 

Метеостанция Серафимович, 1950-е годы. Фото: Волгоградский ЦГМС

- Порой люди замечают, что даже прогноз на ближайшие сутки не сбывается? В чём причина таких ошибок?

- Причина этого не всегда в ошибках специалистов, а часто в том, что некоторые погодные явления имеют локальный характер. Особенно это касается атмосферных осадков.

Например, при прохождении тёплого фронта ливневые осадки или густой снегопад наблюдаются длинной узкой полосой перед линией фронта, а за ней погода проясняется. Но для того, чтобы начался дождь, влажность воздуха должна подняться до ста процентов. Это происходит не сразу, и пока водяной пар достигнет точки насыщения, фронтальный раздел может миновать ваш микрорайон, и ливень случится где-то неподалёку. Тогда вы будете считать, что прогноз по осадкам не сбылся, но другие люди, промокшие до нитки в соседнем районе города, с вами не согласятся. Если осенью обычно наблюдаются обложные осадки, которые могут накрывать целиком весь регион, то для весенне-летнего периода характерны кратковременные полосовые ливни, когда за вашим окном ни дождинки, а через пару улиц от вашего дома уже за десять-пятнадцать минут образуются большие лужи, а вы про это не знаете.

Это субъективные причины. Есть и объективные. В весенний и осенний период, особенно при сходе и установлении снежного покрова, точность кратковременного прогноза обычно заметно снижается. Это связано с несовершенством алгоритмов машинного прогнозирования. Ещё одним фактором, негативно влияющим на достоверность прогноза, стало резкое сокращение числа метеостанций на территории России. А это привело в масштабах страны к потере специалистов, техников-метеорологов, которые теперь уже вряд ли вернутся в профессию. 

Есть и ещё одна проблема, без преувеличения, космического масштаба: России катастрофически не хватает собственных метеоспутников. По данным руководства Росгидромета, сейчас на орбитах находятся четыре таких аппарата, а необходимо четырнадцать. Качество прогнозов напрямую зависит от трёх факторов: материальной базы национальной метеорологической службы, современного программного обеспечения и уровня подготовки специалистов. 

Фото: Волгоградский ЦГМС

- Какими данными вы пользуетесь, прогнозируя погоду в Волгограде на более длительные сроки, чем это делает Росгидромет. Есть ли у вас какие-то свои секреты?

- Секретов нет. Я пользуюсь открытыми источниками, которые есть на различных метеосайтах. Это различные карты, радары, динамические модели атмосферных процессов, вертикальные разрезы атмосферы, визуальные наблюдения – всё то, что доступно каждому. По сравнению с профессиональными метеорологами, работающими в государственной службе погоды, у меня гораздо меньше данных. Например, с апреля 2014 года в открытый доступ перестали поступать данные о количестве осадков с метеостанций Волгоградской области. Да и ручная обработка имеющихся данных занимает слишком большое время. Поэтому конкурировать в деле краткосрочных прогнозов с государственной службой погоды – дело заранее проигрышное.

А вот за пределами сроков машинного прогнозирования сделать более точный прогноз, чем просто средние многолетние данные, помогают знания закономерностей изменения регионального климата. Климат меняется циклически. Самый короткий цикл Брикнера длится около 80-90 лет. За это время наблюдаются две фазы: более холодная и относительно влажная и более жаркая, крайне засушливая. К середине 2010-х годов началась первая фаза очередного внутривекового климатического цикла. И погода ближайших трёх-четырёх десятилетий в Нижнем Поволжье будет определяться преимущественно перемещениями воздушных масс в направлениях, близких к меридианам. Для этой фазы характерны свои особенности, знание которых помогают уйти от средних за период наблюдения за погодой величин и сделать более точный долговременный прогноз. Есть ещё линейное изменение климата – глобальное потепление. Есть инерция погоды, зависящая от энергии атмосферных процессов. Есть пределы погодных изменений при различной синоптической ситуации. Все эти нюансы очень сложно отразить в компьютерных программах. Необходимо живое мышление квалифицированного специалиста.

- Насколько важны долговременные прогнозы погоды и в какой степени им можно доверять?

- Любой долговременный прогноз погоды имеет вероятностный характер. Но учитывать его всё-таки надо не только при планировании площадей сельскохозяйственных культур или подготовке техники к чрезвычайным ситуациям, но и в быту. Например, при решении вопроса о выборе времени отпуска для поездки на курорт в наименее благоприятный погодный период по месту жительства, при планировании дачных работ. Даже для того, чтобы решить, какую обувь первой нести в ремонт в очередном сезоне, долговременный прогноз будет весьма кстати.

Прогнозы изменения климата на десятилетия вперёд необходимо учитывать при планировании хозяйственной деятельности, финансовых и материальных вложениях в отрасли производства, которые зависят от погоды. Прежде всего это касается сельского хозяйства. У климатологов есть понимание, какой будет преобладающий характер погоды, в частности в Нижневолжском регионе, до конца текущего столетия. Но эти климатические модели базируются в своей основе на том фактическом материале, который уже не первое столетие накапливают метеорологи в процессе наблюдений за погодой. Их каждодневная работа очень важна для человечества и имеет громадное научное и практическое значение. Поэтому хочу искренне поздравить их с профессиональным праздником и выразить восхищение их каждодневным трудовым подвигом.

Анна Нефедова