13.01.2020
Как составляется прогноз погоды в Белгидромете
Погода – непрерывно меняющееся состояние атмосферы. Погода в данном месте в данный момент характеризуется совокупностью значений метеорологических элементов.
Проблема предсказания погоды – одна из самых древних и она существует столько же, сколько существует и само человечество. Человек всегда наблюдал за погодой, пытался приспособиться к ее изменчивости и стремился ее предсказывать.
Прогнозы погоды представляют собой научно обоснованные предположения о будущем состоянии атмосферы в определенный момент или период времени для определенного района. Факторы, формирующие погоду, сложны и многообразны. Распределение приходящего солнечного излучения, состав атмосферы, взаимное расположение материков и океанов, вращение нашей планеты, наклон земной оси – все это определяет общую циркуляцию атмосферы и формирует погодные условия.
Вследствие большой изменчивости метеорологических величин в пространстве и во времени конкретное значение указанной в прогнозе величины следует рассматривать как наиболее вероятностное значение, которое данная величина может иметь в период действия прогноза.
Современное прогнозирование погоды представляет собой синтез синоптического метода, основанного на анализе синоптических карт, и численного метода прогнозирования. Процессы, происходящие в атмосфере, подчиняются физическим законам и могут быть описаны системами уравнений гидротермодинамики, называемыми моделями общей циркуляции атмосферы. Они учитывают основные параметры атмосферы, их взаимосвязи и требуют колоссального объема информации. Только для предсказания общей картины движения воздушных масс на сутки вперед численными методами необходимы данные наблюдений целиком по всему полушарию.
Для разработки прогноза на несколько дней вперед требуется не только информация со стационарных пунктов приземных метеорологических наблюдений (метеорологических станций), но и целиком по всей атмосфере, вплоть до высоты 30 км, и океанов – до глубины 10 метров. Для подготовки прогноза погоды только на ближайшие сутки нужна информация о погодных условиях по всей Европе, для прогноза на три дня – по всему северному полушарию, а на неделю и далее – требуется информация о погоде уже на всем земном шаре. При долгосрочном прогнозе приходится рассматривать практически всю климатическую систему, в которую входят атмосфера, океан и верхний слой суши. Получение такого объема данных может быть достигнуто только с использованием данных Всемирной службы погоды и глобальных спутниковых систем. Усвоение же этой информации и расчеты будущего состояния атмосферы возможны лишь с применением мощных суперкомпьютеров.
Составление прогнозов погоды осуществляется на основании рекомендаций Всемирной метеорологической организации. Однако каждая страна определяет самостоятельно технологии и методические подходы при прогнозировании и оценке оправдываемости прогнозов погоды.
Характерной особенностью прогностической деятельности в Республике Беларусь является то, что прогнозы погоды по территории республики, областям и областным центрам составляются централизованно – только в Белгидромете. По каналам связи прогностическая информация доводится до областных и районных подразделений гидрометслужбы для дальнейшего распространения.
Процесс подготовки прогноза погоды состоит из нескольких этапов.
Определение характера синоптических процессов на период прогноза. В эту группу входит анализ всей имеющейся информации о текущей погоде: мониторинг метеорологических условий, анализ карт погоды, анализ аэрологической информации, анализ спутниковой и радиолокационной информации, анализ климатических данных.
На современном этапе на территории Республики Беларусь действует 54 пункта приземных метеорологических наблюдений, на которых с интервалом каждые три часа производятся наблюдения за такими метеорологическими параметрами, как температура и влажность воздуха, направление и скорость ветра, атмосферное давление, осадки и т.д. С развитием и установкой автоматических метеорологических станций измерения проводятся с интервалом 10 минут, т.е. практически в режиме реального времени. К началу 2021 года государственная сеть гидрометеорологических наблюдений Республики Беларусь будет состоять из 61 пункта приземных метеорологических наблюдений.
Для определения изменения основных метеопараметров с высотой применяется радиозондирование атмосферы, которое производится на трех пунктах аэрологических наблюдений в Бресте, Гомеле и Минске.
Развивается сеть метеорологических радиолокаторов на территории Беларуси. В настоящее время функционируют 4 пункта метеорологических радиолокационных наблюдений в аэропортах городов: Минск, Гомель, Витебск и Брест. С помощью метеорологических радиолокаторов анализируется облачность в радиусе 200 км, определяется вид и интенсивность метеорологических явлений, рассчитывается скорость перемещения масс, определяется интенсивность осадков. Обновление информации происходит каждые 10 минут, что позволяет своевременно выявлять очаги конвективной облачности, с которыми связаны грозы, сильные ливни, град и шквалистое усиление ветра; анализировать динамику их развития и, при необходимости, составлять предупреждения об угрозе ухудшения погодных условий.
К 2021 году сеть метеорологических радиолокационных наблюдений будет состоять из 5 современных доплеровских локаторов (в 2020 г. планируется установка локатора в аэропорту г. Гродно), объединенных в одну систему, что позволит расширить зону покрытия территории Республики Беларусь данными радиолокационных наблюдений и создать единое радиолокационное поле, увеличить объем исходных данных для использования в расчетах численных математических прогностических моделей, а также позволит обнаруживать неблагоприятные и опасные метеорологические явления погоды на подступах к границам республики, что в свою очередь приведет к увеличению заблаговременности и точности штормовых предупреждений. Прогнозы малой заблаговременности (до 6 часов) наиболее востребованы для обеспечения безопасности полетов воздушных судов, для строительства, сельского хозяйства (на время агротехнических работ), а также при проведении спортивных мероприятий.
Кроме перечисленных источников гидрометеорологической информации для прогнозирования погоды используются данные метеорологических спутников о формах и типах облаков, траекториях их перемещения и эволюции.
Определение значений метеорологических величин и явлений погоды. На этом этапе производится анализ прогностической информации, т.е. определяются тенденции будущего развития атмосферных процессов: синоптическая интерпретация развития атмосферных процессов (траектория и скорость перемещения атмосферных образований, учет местных особенностей). На этом этапе широко применяются данные математических численных моделей.
Численные модели атмосферы успешно воспроизводят многие свойства атмосферы и становятся все более совершенными. Современная прогностическая модель атмосферы – это сложный программный комплекс, который решает систему уравнений, описывающую эволюцию атмосферы, т.е. рассчитывает температуру, влажность, ветер и другие параметры на разных высотах в различных точках земного шара. Некоторые физические процессы в моделях не учитываются сознательно из-за того, что они меньше влияют на успешность прогноза. Другие огрубляются, т.к. их расчет требует больших вычислительных ресурсов. Расчет прогнозов погоды – одна из задач, требующих максимального использования компьютерных ресурсов, решаемых сегодня учеными.
На сегодняшний день автоматизированные прогностические технологии не способны прогнозировать некоторые погодные явления. Это связано с тем, что многие явления погоды, включая опасные (например, туманы, гололед и др.), имеют локальный характер и сложную природу образования, которую в настоящее время затруднительно описать формально с приемлемым уровнем успешности. Поэтому при прогнозировании таких явлений используются как результаты модельных расчетов, так и знания синоптиков об условиях их образования и развития в конкретном регионе.
Система метеорологического прогнозирования в Белгидромете опирается на использование результатов численных расчетов, поступающих из глобальной системы обработки данных Всемирной метеорологической организации, от таких ведущих прогностических центров, как Оффенбах (Германия), Брекнелл (Англия) и Гидрометцентра России. Кроме того, в оперативной работе в Белгидромете используется собственная региональная шестиуровенная малопараметрическая численная модель, а в настоящее время в рамках совместной Программы Союзного государства проводится разработка региональной численной модели нового поколения.
Численные расчеты будущего состояния атмосферы являются основным материалом для составления кратко- и среднесрочных прогнозов погоды и предупреждений об опасных явлениях погоды. Их подготовку непосредственно выполняет специалист-синоптик, который анализирует фактические и прогностические карты погоды у поверхности земли и на высотах, определяет, откуда приходят воздушные массы, в какой барической системе они циркулируют, выявляет атмосферные фронты, прогнозирует их перемещение.
Несмотря на большое количество прогностических методик, многие явления погоды недостаточно изучены, некоторые из них развиваются локально. С такой проблемой сталкиваются все гидрометеорологические службы мира. Большинство рекомендованных к использованию методов не позволяют точно спрогнозировать время и место возникновения ряда атмосферных явлений. Они дают возможность лишь определить зоны, потенциально опасные для развития явлений погоды. В связи с использованием большого объема исходной и прогностической информации, необходимостью быстрого расчета математических моделей и передачи данных потребителям, выполнить все операции для службы одной отдельно взятой страны не представляется возможным. Страны создают консорциумы, в которых объединяют кадровый, научный, финансовый и технический потенциал всех участников для достижения лучшего результата.
При составлении прогнозов погоды специалист-синоптик анализирует большое количество исходных и прогностических данных: температура воздуха по территории Республики Беларусь и сопредельным странам, направление и скорость ветра, атмосферное давление и влажность, скорость и траектории перемещения воздушных масс, распределение температуры на высотах, особенности местного рельефа, наличие крупных водоемов и других особенностей (лесистость территории, шероховатость подстилающей поверхности, влияние крупных промышленных центров), тенденции изменения параметров во времени.
В настоящее время в Белгидромете выпускается самая разнообразная гидрометеорологическая продукция, как общего пользования, так и специализированная. Она предоставляется органам государственного управления, вооруженным силам, министерствам, ведомствам, организациям и предприятиям различных форм собственности и отраслей экономики, а также населению республики через средства массовой информации.
Прогнозы погоды общего пользования не имеют определенной специфики и предназначены для обеспечения органов государственного управления, вооруженных сил, министерств, ведомств, организаций и предприятий различных форм собственности и отраслей экономики, а также населения. Прогнозы погоды доводятся до потребителей через средства массовой информации (СМИ) – радио, телевидение, газеты и интернет.
В прогнозах погоды общего пользования указывают основные метеорологические величины: облачность, осадки, направление и скорость ветра, минимальную (ночью) и максимальную (днем) температуру воздуха, а также атмосферные явления. В указанных прогнозах используется терминология, которая в наибольшей степени отражает ожидаемое развитие атмосферных процессов и ожидаемые условия погоды, составляются они сроком на 1-6 суток.
Специализированные прогнозы – это прогнозы погоды, составленные для отдельной отрасли экономики (энергетика, сельское хозяйство, железнодорожный и автомобильный транспорт и т.д.).
Одной из основных задач метеорологической службы и Белгидромета Беларуси в целом является обеспечение гидрометеорологической безопасности – своевременное получение надежной и исчерпывающей информации, прогноз и предупреждения об опасных гидрометеорологических явлениях, позволяющих обеспечивать своевременную организацию работ по обеспечению безопасности жизни, защиты имущества населения и предотвращения возможного ущерба экономике.
Специализированные сайты и сайты филиалов
Информационные интернет-порталы
Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь
Интернет-портал Президента Республики Беларусь
Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь
Межгосударственный совет по гидрометеорологии СНГ (МСГ СНГ)
Комитет Союзного государства по гидрометеорологии и мониторингу загрязнения природной среды
Национальный центр интеллектуальной собственности
Портал рейтинговой оценки качества оказания услуг организациями Республики Беларусь
Биометрические документы Республики Беларусь
Белорусский профсоюз работников леса и природопользования
Минская областная организация Белорусского профсоюза работников леса и природопользовани
Официальные геральдические символы Республики Беларусь