Итак, точность прогнозов наводнений прежде всего зависит от знаний метеорологических явлений и от точности метеопрогнозов [100 - Хромов СП. 100 лет нашей службы погоды // Метеорология и гидрология. 1972. № 10; Сеттон О.Г. Вызов атмосферы. Л., 1968.]. Это подтверждается историей изучения петербургских наводнений. Они обратили на себя внимание сразу же после основания города. За ними стали наблюдать, их начали измерять (1715 г., футшток у стен Петропавловской крепости), сопоставлять с характером погоды. В петровское время уже знали, что «вода в Неве возвышается обыкновенно с зюйд-вестовым ветром». В 1721 г. Петр I издал указ о записях погоды, которые велись несколько лет; с 1725 г. стали применяться приборы. Материалы наблюдений и измерений, к сожалению, не сохранились. 21 сентября 1736 г. во время наводнения высотой 261 см академик В. Крафт впервые измерил скорость ветра, отметив: «.. .ветер дул с запада с такой жестокостью, что пробегал в одну секунду 123 фута». По-современному, это около 38 м/сек, ураган. В середине XVIII в. М.В. Ломоносов организовал в Петербурге и окрестностях станции наблюдения за погодой и опасными явлениями.
Катастрофическое наводнение 1777 г. способствовало интересу к явлению. Екатерина II издала указы о «предуведомлениях» и «эстафетных сообщениях» о погоде.
В 1780 г. опубликована на французском языке первая научная работа В. Крафта о наводнениях в Петербурге. Академия наук и Адмиралтейство пытались собрать и обобщить данные о подъемах воды за 1715—1777 гг. Вскоре после наводнения Л. Эйлер опубликовал гидродинамическое исследование о равновесии жидкости под действием ветра, а П. Фондезин - «Примечание о действии остзейских вод» с соображениями о возможности предсказывать наводнения по скорости и направлению ветра. [101 - Франклъ Ф.И. Гидродинамические работы Эйлера // Успехи математических наук. 1950. Вып. 4. С. 170—175.]
После катастрофы 1824 г. исследования стали более целенаправленными и планомерными. В 1833 г. А.Я. Купфер, будущий первый директор Главной физической обсерватории (ГФО), предложил «Проект учреждения систематических метеорологических и магнитных наблюдений в России» для предсказания погоды и, в частности, подъемов воды в Неве. Он доказывал: «Бури, производящие наводнения в нашей столице приходят к нам с запада и бывают чувствуемы в Ревеле (Таллинне) на несколько часов ранее, нежели в Петербурге. Возможно, что по наблюдениям в Ревеле можно будет узнать высоту, до которой поднимется вода в Петербурге» [102 - Пасецшй В.М. Адольф Яковлевич Купфер. М., 1984. С. 77.]. После основания в 1849 г. ГФО увеличилось число станций и местных обсерваторий, началась передача сообщений о погоде по телеграфу, были составлены первые прогнозы погоды и штормовые предупреждения. Как уже говорилось, в 1878 г. ГФО основала водный пост «Горный институт» с автоматическим регистратором уровня воды. С тех пор сведения о наводнениях считаются вполне надежными. В 1891 г. по ряду измерений за 1878—1990 гг. установлена зависимость высоты наводнений от силы ветра и атмосферного давления. Количественные зависимости, однако, еще не были получены. Первый прогноз наводнения, удовлетворительный по точности и заблаговременности, был составлен 16 ноября 1897 г., когда вода поднялась до 242 см [103 - Кознов СП. Служба погоды Петербурга- Петрограда- Ленинграда (к 100-летию организации) // Метеорология и гидрология. 1972. №9. С. 111—114.]. В дальнейшем методика прогнозов совершенствовалась.
23 сентября 1924 г. в Ленинграде произошло третье катастрофическое наводнение, второе по высоте - 380 см. Прогноз Главной геофизической обсерватории (ГГО) был неудачным, заниженным по пику более чем вдвое - 183 см. В значительной мере это было связано с «крайне бедственными условиями обсерватории в отношении персонала, научной работы и оплаты труда, в отсутствии ночных дежурств и связи с местными станциями, а также с прибалтийскими странами». В конце 1920-х и в 1930-х гг. исследования и прогнозы наводнений продолжались в ГГО и организованном Северо-Западном управлении гидрометеослужбы. Были составлены правила последовательных действий синоптика при угрозе наводнений.
Эмпирический метод прогноза наводнений в устье Невы по формуле, воплощающей идею Купфера, впервые успешно использовался в случае 14 октября 1954 г. (222 см) и был признан пригодным для оперативного применения после удачного прогноза 15 октября 1955 г. (293 см) - четвертого по высоте в истории города [104 - Вольцингер Н.Е., Пясковский Р.В. Основные океанологические задачи теории мелкой воды.]. Однако очевидные недостатки метода - малая заблаговременность, недостаточная точность,