Погода и ее предвидение

В быту мы оцениваем прогнозы, передающиеся Бюро погоды по радио, обычно по температуре и осадкам. Надо сказать, что пока еще невозможно совершенно точно сказать, где, в каком пункте и в какой именно час будет дождь. Атмосферные процессы, связанные с выпадением осадков, очень сложны. Слишком много причин обусловливают их выпадение. Тут и вертикальные токи воздуха, и ветер, и степень увлажнения и прогретости воздуха и поверхности земли и т. д. Вот почему в прогнозах погоды говорится лишь о том, что ожидаются «временами дожди», «местами по области дожди» и т. п.

При этом бывает еще и так: синоптик предсказал для района Москвы дождь, а дождь захватил лишь некоторые районы Москвы. И вот, скажем, жители района Сокольников, где дождь прошел, говорят, что синоптики дали правильный прогноз, а жители юго-западного района столицы, где дождя не было, будут ворчать, что Служба погоды «опять ошиблась».

Кроме того, как уже было сказано выше (стр. 23), осадки, связанные с прохождением фронтов, обычно занимают некоторые определенные и достаточно обширные зоны. Появление таких осадков относительно легко предвидеть, следя по синоптическим картам за их перемещением. Сложнее обстоит дело при определении места и времени возникновения осадков, например, внутри холодной воздушной массы, в которой они быстро возникают и быстро прекращаются.

Что касается температуры воздуха, то наиболее резкие ее изменения наблюдаются при прохождении атмосферных фронтов. Определить же точно момент прохождения через данный пункт фронта иногда бывает очень трудно. Колебания в скорости перемещения этих разделов могут достигать больших величин. При этом синоптику, дающему прогноз, трудно определить тот момент, когда температура резко изменится. Большую роль играет и то обстоятельство, что направление перемещения фронтов нередко изменяется. В результате возможен, например, такой случай. По ходу развития атмосферного процесса можно предполагать, что масса холодного воздуха, вторгающегося с севера или северо-востока в центральную часть Европейской территории СССР, достигнет Москвы к 18 часам такого-то числа и вызовет резкое похолодание. Однако достаточно этой массе совсем немного не дойти до Москвы или пройти где-то восточнее или западнее, как высказанное предположение для Москвы уже не оправдается.

Все это не означает, однако, что подобные трудности неодолимы. Методы наблюдений и исследований атмосферы и сами методы прогнозирования беспрерывно совершенствуются. Так, в последнее время в практике метеорологической службы все шире используется радиолокационная техника. Она позволяет следить за образованием и перемещением дождей и своевременно предупреждать о ливнях и граде.

Весьма существенное значение для дальнейшего улучшения прогнозов погоды имеет быстрая обработка данных метеонаблюдений. Теперь для этой цели начали использовать электронно-счетные машины^[7].

Они позволяют за очень короткий срок, за один-два часа, проделать такую вычислительную работу, на которую требуются месяцы труда вычислителей!

Работа машин в этом случае в общих чертах заключается в следующем. Исходный материал в виде цифровых записей — результатов наблюдений на отдельных метеостанциях, переносится на специальные карточки стандартной формы, на которых пробиваются группы отверстий, соответствующие данным числам. На таких же карточках, опять-таки в виде групп отверстий, наносится в числовом выражении программа решения задачи. После этого исходные данные и программа решения задачи вводятся в вычислительную машину. Результаты расчета, выполняемого машиной, выражаются в виде чисел, позволяющих при нанесении их на карту в тех же пунктах, в которых были заданы исходные величины, строить карты будущего распределения метеорологических элементов. Такие предвычисленные карты погоды следующего дня позволяют синоптику с большей вероятностью строить предположения о том, какие предстоят изменения условий погоды в том или ином пункте или районе.

Внедрение электронно-вычислительной техники в практику Службы погоды открывает широкие перспективы для улучшения качества прогнозов погоды.

В последнее время учеными было открыто, что многие атмосферные процессы можно описать на основе точных законов физики, математики и термодинамики. Найдены соответствующие математические уравнения, решая которые можно определить вероятное будущее распределение давления, температуры и влажности воздуха, осадков и ветра и соответственно вероятное размещение циклонов и антициклонов, атмосферных фронтов и воздушных масс.

В результате теперь имеются способы, которые позволяют численным путем составить прогноз изменения давления и температуры воздуха на сутки вперед. Особенно полезно предвычисление будущего распределения давления воздуха. Это предвычисление позволяет строить карты будущего распределения давления воздуха и таким путем установить предстоящее распределение областей высокого и низкого давления, что, как вы уже знаете, весьма важно для анализа и прогноза погоды.