Когда речь заходит о прогнозе погоды, мы представляем себе прогноз на несколько дней, максимум — на неделю. Однако в последнее время во всех социально-экономических отраслях стало очень востребовано долгосрочное метеорологическое прогнозирование. От точности долгосрочных прогнозов зависят различные социально-экономические показатели.

Сегодня мы узнаем о современных методах долгосрочного прогнозирования. Наш гость — исполнительный директор Северо-Евразийский климатического центра (СЕАКЦ), доктор географических наук  Валентина Моисеевна Хан.

---

Валентина Моисеевна была одним из тренеров обучающего курса, который проходил 20-24 января 2020 года в Алматы. Он собрал специалистов гидрометеорологических служб Центральной Азии.

Обучающий курс проходил по образовательной программе, проводимой Региональным экологическим центром Центральной Азии (РЭЦЦА) в рамках «Программы по адаптации к изменению климата и смягчению его последствий в бассейне Аральского моря» (CAMP4ASB), финансируемой Всемирным банком.

Валентина Моисеевна Хан познакомила участников тренинга с гидродинамическими методами долгосрочного прогнозирования.

 

---

КУРС ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТОВ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ СЛУЖБ

-Валентина Моисеевна, скажите, пожалуйста, какова цель прошедшего курса? Что в нем было полезного для участников?

— В рамках курса мы представили сотрудникам метеослужб Центральной Азии общий обзор основных методов составления ДОЛГОСРОЧНЫХ ПРОГНОЗОВ ПОГОДЫ.

Чтобы составлять ДОЛГОСРОЧНЫЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОГНОЗЫ на современном уровне, специалистам необходимо постоянно совершенствоваться и обмениваться информацией о новых технологиях и научных достижениях. В рамках курса мы постарались затронуть ряд теоретических и практических вопросов, учитывая международный и российский опыт.

Слушателями курса были и те представители метеослужб, которые уже имеют значительный опыт долгосрочного прогнозирования, и те, кому предстоит внедрить новую технологию в своих центрах. Мы надеемся, что курс позволил коллегам закрепить имеющиеся знания и приобрести новые, необходимые для подготовки долгосрочных прогнозов.

Традиционно на постсоветском пространстве долгосрочное прогнозирование базировалось на теоретических основах, разработанных в середине прошлого века школами Мультановского-Пагавы и Вангенгейма-Гирса. До настоящего времени в оперативной практике используются классические эмпирические методы. Специалисты анализируют большой объем метеорологических данных и синоптические карты за много лет, выявляют закономерности преобразования крупномасштабных циркуляционных процессов за прошлые года и в текущем периоде, опираясь на некоторые процессы, которые обладают ритмичностью». В первой части тренинга Валерий Юрьевич Цепелев, начальник ФГБУ Северо-Западное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Росгидромета, кандидат географических наук, представил теоретические основы синоптических методов долгосрочным прогнозов. А во время практических занятий он продемонстрировал возможности программы «СИНОПТИК-ДОЛГОСРОЧНИК», созданной для оказания помощи синоптикам.

В мои задачи входило ознакомить участников курса с использованием в оперативной практике прогнозов численного ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ – это система математических уравнений, основанных на законах физики, позволяющие описать возникновение и эволюцию основных процессов в атмосфере. Физическую основу гидродинамического прогнозирования на сезонных интервалах времени составляет способность модели учитывать взаимодействие динамики атмосферы с медленно меняющимися граничными условиями, такими, как температура поверхности океана, распределение морского льда, снежный покров и влажность почвы.

 

---

ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА И ПРОГНОЗЫ

— Насколько изменение климата вносит хаос в эту систему уравнений? Или это, наоборот, фактор, который можно легко рассчитать?

— На самом деле, изменение климата в какой-то мере можно рассчитать. У него есть естественная и антропогенная составляющие. В поведении климатической системы можно выделить характерные циклические колебания, связанные, например, с астрономическими факторами. И они хорошо рассчитываются математическим аппаратом.

Вклад антропогенной составляющей оценивается с учетом тенденций эмиссий парниковых газов, изменений условий землепользования и т.д. Специалисты Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) анализируют и оценивают поведение климатической системы в будущем на основе сценарных расчётов с помощью семейства климатических моделей.

— Чем, на ваш взгляд, гидродинамическая модель лучше других методов прогнозирования?

— Гидродинамические методы прогнозирования на месяц-сезон за последние годы существенно продвинулись вперед благодаря появлению мощной вычислительной техники, улучшенным системам наблюдения и более глубокому пониманию физических процессов в окружающей среде. Если раньше долгосрочные гидродинамические прогнозы по качеству значительно уступали синоптическим, то в настоящее время численные прогнозы демонстрируют успешность, сравнимую с эмпирическими, а порой и выше.

В ведущих прогностических центрах мира научными консорциумами созданы и совершенствуются физически полные модели циркуляции атмосферы и океана, которые считают прогноз широкого спектра метеорологических параметров на месячных и сезонных интервалах времени по всему земному шару с достаточно высоким пространственно-временным разрешением. Тем временем существующие методы синоптических и статистических прогнозов применимы лишь для ограниченной территории и для небольшого перечня метеорологических параметров. В существующей международной структуре по долгосрочным прогнозам, 13 глобальных прогностических центров, куда входит и Гидрометцентр России, выпускают по определенному формату гидродинамические ансамблевые сезонные прогнозы на регулярной основе. Эти прогнозы доступны всем пользователям метеослужб и не только.

---

МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

— Все это звучит так сложно! Наверное, чтобы стать хорошим синоптиком, надо долго учиться и иметь большой опыт?

— Вы подняли очень важную тему. Прогноз погоды – дело не простое, особенно на долгие сроки.

Современные тенденции требуют перехода от субъективных методов прогнозирования к объективным.  И тогда на помощь приходят гидродинамические методы. Поведение атмосферных процессов в будущем описывается численными схемами, основанными на уравнениях гидротермодинамики.

Прогноз, рассчитанный моделью, является полностью объективным. Но это не означает, что этот прогноз можно сразу же использовать без предварительной обработки. Необходима обязательная профессиональная подготовка специалиста.  Знания и опыт синоптика важны для анализа и интерпретации гидродинамического прогноза. Но обучение практическим навыкам не занимает столько лет как у синоптиков. На текущий момент почти все гидрометслужбы СНГ испытывают острую проблему нехватки кадров. Поэтому в сложившейся ситуации широкое использование в практике прогнозов гидродинамического моделирования является целесообразным. Довольно часто гидродинамические прогнозы точнее, чем эмпирические.

В Гидрометцентре России используются и традиционные синоптико-статистические методы, и гидродинамические. Когда формулируется окончательный прогноз, все виды прогнозов учитываются.

 

---

КОНСЕНСУСНЫЕ ПРОГНОЗЫ

— Что такое КОНСЕНСУСНЫЕ ПРОГНОЗЫ?

— КОНСЕНСУСНЫЙ ПРОГНОЗ — это принятие решения о возможном развитии метеорологических условий на сезон посредством консенсуса мнений. Составляется путем экспертного обсуждения прогнозов, полученных разными методами в определенном регионе.

К примеру, у нас имеется несколько прогнозов, составленных статистическими, синоптическими и гидродинамическими методами. Как выбрать из десятка прогнозов правильный? Тот, который с нашей точки зрения наиболее точный?

Эксперты анализируют большой объем информации: метеорологические прогнозы, состояние на текущий момент крупномасштабных метеорологических процессов, состояние климатической системы в предшествующий сезон, т.е. термическое состояние океана, характеристики снежного покрова, состояние морского льда и т.д. Роль этих факторов очень значима. Анализ разнообразных факторов помогает определиться, какую прогностическую информацию взять за основу.

Также важно учитывать успешность используемых методов прогнозов в прошлом. Одни прогнозы лучше работают в летнее время, другие – в переходные сезоны. В ходе обсуждений выносится КОНСЕНСУСНОЕ РЕШЕНИЕ.

 

---

АНСАМБЛЕВЫЙ ПОДХОД

— И как в итоге принимают решение? Голосованием?

—  Проходит несколько этапов обсуждений экспертов, прежде чем принимается окончательное решение. Численность участников мероприятий, на которых составляются консенсусные прогнозы, обычно варьируется в разных регионах. На сессиях Северо-Евразийских климатических форумов, которые мы организовываем совместно с коллегами из метеослужб стран СНГ, в составлении консенсусного прогноза принимают участие порядка 20-25 человек.

На первом этапе координационной группой составляется предварительный прогноз на базе доступной прогностической и диагностической информации, поступающей из глобальных, региональных и национальных центров. Затем проект прогноза выносится на общее обсуждение участников форума. При этом, проект консенсусного прогноза может противоречить прогнозу, составленному национальной службой по ее территории. В этом случае представитель метеослужбы может отстоять правоту своего решения, приводя весомые аргументы. С учетом мнения эксперта в проект консенсусного прогноза вносятся поправки по данному региону.  Если же все мнения совпадают, то уверенность в прогнозе по конкретному району высокая. Если противоречий много, то, наоборот, степень уверенности в прогнозе низкая. Таким образом обсуждаются все прогнозы по регионам до полного согласия сторон. Недостаток данного подхода — его субъективность. В последние годы принимаются меры для разработки объективных подходов в составлении консенсусного прогноза. Мы также развиваем такой подход и предварительные результаты показали его перспективность.

—  Насколько точность этих прогнозов выше других?

— Как показала практика, ансамблевый подход – использование не одного метода, а целого ансамбля – наиболее эффективен. И он может по-разному генерироваться. В гидродинамических моделях это прогон модели несколько раз по слегка отличающимся начальным условиям, т.е. ансамбль гидродинамических прогнозов. Другой способ формирования ансамбля – набор из нескольких прогнозов, составленных разными методами, в том числе эмпирическими. Готовые прогностические решения объединяются  в единый ансамбль.

Фото: Анастасия Фатиховски, Эльмира Алейникова.

Схема: В.М.Хан.

---

Подписывайтесь на поток экоинформации:

Instagram @livingasia.online

Facebook @livingasiaonline

Youtube @livingasia.online

Telegram-канал об этичных продуктах бьюти индустрии