W jaki sposób przewiduje się pogodę? Zaskakujące metody

Dalsza część artykułu znajduje się pod materiałem wideo

Jak powstaje prognoza pogody i co na nią wpływa?

Programy komputerowe, zwane modelami numerycznymi, są w stanie przewidzieć warunki pogodowe na całym świecie, korzystając z danych i rozwiązując złożone równania matematyczne - tłumaczy Piotr Szuster, ekspert IMGW, w rozmowie z PAP. Istnieje wiele różnych wersji tych modeli, które umożliwiają szczegółowy opis pogody.

Meteorolodzy wykorzystują te modele numeryczne do opisu i prognozowania zjawisk pogodowych. Programy te analizują aktualne dane atmosferyczne (tzw. "fotografie" atmosfery) i obliczają, jakie zmiany mogą nastąpić w przyszłości. Rozwiązują one skomplikowane równania różniczkowe, co umożliwia prognozowanie warunków pogodowych na całym świecie. Z roku na rok, te modele stają się coraz bardziej zaawansowane.

Piotr Szuster, który jest również członkiem zarządu stowarzyszenia Skywarn Polska prowadzącego serwis "Polscy Łowcy Burz", oraz starszym specjalistą Centrum Meteorologicznej Osłony Kraju IMGW-PIB, podkreśla, że istnieje wiele różnych modeli, a nawet ich wariantów, które pozwalają na szczegółowe opisanie zjawisk pogodowych.

- Można stosować również siatki obliczeniowe o różnych rozdzielczościach, zawierające węzły, na podstawie których można poznać wyniki pogodowe i odpowiednio je interpretować - dodał ekspert.

Styl życia

Powietrze po burzy. Dlaczego czujemy, że jest czyste?

Porady

Jak się zachować nad wodą podczas burzy? Tych zasad lepiej przestrzegać

Podział modeli pogodowych

Modele numeryczne dzielą się na globalne i lokalne.

- Globalne modele pokrywają całą Ziemię, mają siatki o rozdzielczościach określonych w stopniach. Natomiast modele lokalne, nazywane mezoskalowymi, posiadają gęstsze siatki o rozdzielczości kilometrów. W przypadkach bardzo dokładnych siatek są to rozdzielczości rzędu setek metrów, które pozwalają dużo dokładniej odwzorować zmienność różnego rodzaju parametrów, takich jak np. suma opadu deszczu - wskazał Piotr Szuster.

Według niego model ECMWF (Europejskie Centrum Prognoz Pogody Średniego Zasięgu) charakteryzuje się największą wiarygodnością. Jest to model najczęściej wykorzystywany do prognozowania pogody na okres do 10 dni, a jego wyniki są na bieżąco aktualizowane - podkreślił ekspert.

Wskazał również, że model ICON (Ikosaedryczny Niehydrostatyczny) również wykazuje wysoką wiarygodność. Używa on równań opisujących ruch powietrza w atmosferze do tworzenia prognoz pogody, co sprawia, że są one bardziej precyzyjne, zwłaszcza na mniejszych obszarach, takich jak Europa Środkowa.

- To są modele, które obecnie uważane są za najbardziej optymalne modele globalne w prognozowaniu pogody nad Europą - wskazał.

Dane w modelach numerycznych w prognozowaniu pogody

Dane zawarte w modelach numerycznych można podzielić na źródłowe i wynikowe. - Te pierwsze są kluczowe, ponieważ to od nich rozpoczyna się praca modelu numerycznego - na ich podstawie model zaczyna swoje obliczenia oraz tworzy prognozę. Bez danych źródłowych model nie mógłby działać poprawnie. Pochodzą one z sieci pomiarowo-obserwacyjnych, takich jak stacje synoptyczne, posterunki opadowe czy obserwacje aerologiczne, z których czerpie się pomiary stanu atmosfery wykonywane na różnych wysokościach nad powierzchnią Ziemi. Do inicjalizacji, czyli przygotowywania danych początkowych do modeli numerycznych, wykorzystuje się ponadto zobrazowania satelitarne lub dane radarowe - wytłumaczył Szuster.

Dodał też, że te dane umożliwiają precyzyjne przedstawienie takich elementów jak ilość pary wodnej w atmosferze. Informacje radarowe są niezwykle precyzyjne jeżeli chodzi o lokalizację pomiarów, są gromadzone niemalże nieustannie i na dużym terytorium, co zapewnia nieprzerwany i obszerny dostęp do nich. Istnieje również możliwość obserwacji na przykład intensywności opadów oraz ich rozmieszczenia.

- Natomiast dane wynikowe stanowią szereg różnego rodzaju parametrów. Zaliczyć do nich można: opad deszczu, temperaturę minimalną, maksymalną bądź średnią, porywy wiatru, prędkość i jego kierunek, opady deszczu czy natężenie promieniowania słonecznego. Są one rezultatem obliczeń modeli - tłumaczył specjalista.

Dlaczego prognozy pogody mogą być różne dla tych samych dni?

Może zdarzyć się, że numeryczne modele pogody i prognozy będą dawać różne rezultaty. W takich sytuacjach, jak wyjaśnia Szuster, korzysta się z prognoz wiązkowych, które prezentują różne możliwości rozwoju pogody. To umożliwia lepsze zrozumienie różnych scenariuszy, mimo istniejących różnic między wynikami. Przez pracę na większym zbiorze danych i zastosowanie statystyki, można wyselekcjonować najbardziej prawdopodobny scenariusz.

PAP pytała również o wykorzystanie sztucznej inteligencji w numerycznych modelach prognozowania pogody. Ekspert wyjaśnił, że są już tworzone modele, które wykorzystują tzw. uczenie maszynowe.

- Jest to dynamicznie rozwijająca się dziedzina w meteorologii. Dzięki modelowi numerycznej prognozy pogody, który jest oparty o metodę uczenia maszynowego, można dużo szybciej dostać wyniki do interpretacji, a później zweryfikować je z klasycznym podejściem; w ten sposób można uzyskać jeszcze lepszy wgląd w sytuację pogodową - powiedział Piotr Szuster.

Zobacz także:

• Jak powstaje mgła i jakie są jej rodzaje?
• Jak powstaje tęcza? Co to za zjawisko? Dowiedz się i sprawdź, jak wytłumaczyć je najmłodszym
• Obłoki srebrzyste, czyli świetliste chmury z granicy kosmosu. Kiedy i jak je obserwować?

Pozostałe wiadomości

Materiał promocyjnyPrzepisy kulinarne

Śniadaniowe inspiracje według Rozkosznego. Koniecznie wypróbuj je w domu

Materiał promocyjnyPsychologia

Poruszające opowieści o pokochaniu siebie. "Szczęście, akceptacja, spokój to są tylko godziny"