«Тихая революция» метеопрогнозов. Можно ли узнать погоду на месяц?

Ровно полтора века назад, 1 ноября 1970 года, Бюро погоды США (ныне Национальная метеорологическая служба) сделало первый в мире официальный метеопрогноз. С тех пор предсказания погоды стали частью нашей повседневной жизни. Они дают повод светским беседам и огромному количеству шуток, а синоптик превратился в одного из главных героев многочисленных анекдотов.

Принято считать, что метеопрогнозы часто врут. Действительно ли это так? И какой прогноз погоды можно считать достоверным?

Что там над Исландией?

В России постоянные наблюдения за погодой начались при Петре I. Правда, тогда прогнозы не делали, а только вели скупые записи. Чуть позже Михайло Ломоносов высказывал соображения о необходимости создания метеослужбы, имеющей сеть станций.

Спустя столетие, во время Крымской войны, французы попытались наладить службу прогноза погоды. Тогда их флот понёс большие потери из-за бури, которую никто не предсказал. И Наполеон III распорядился использовать телеграф для передачи данных наблюдений, к примеру, за надвигающимися грозовыми фронтами. Об измерении атмосферного давления и его перепадов в то время речи не шло — роль этого параметра в прогнозах погоды осознали несколько позже.

В конце ХХ века синоптикам приходилось обрабатывать уже огромное количество данных, в том числе со спутников, а также метеостанций в Арктике и Антарктиде. Метеорология стала хорошим примером международного сотрудничества: ни одна страна мира не способна сделать прогноз для своей территории исключительно собственными силами и средствами, поэтому все граничащие государства обмениваются такими данными. Например, чтобы дать прогноз на сутки вперёд для Москвы, могут потребоваться сведения, какие сейчас параметры погоды в районе острова Исландия. А для составления трёхсуточного прогноза необходимо знать обстановку во всём Северном полушарии.

Кстати, в Исландии погода меняется несколько раз в течение дня. Для таких регионов Земли давать точные прогнозы почти невозможно. А есть страны, которым, наоборот, повезло: там климатические условия настолько стабильны, что можно составить прогноз на 10 лет вперёд, и он, скорее всего, сбудется. Это, например, Чад, расположенный в глубине африканского материка. Или Эквадор в Южной Америке. Его столица, город Кито, в среде специалистов-климатологов знаменита тем, что там круглый год стоит практически одинаковая погода. Её параметры повторяются каждые сутки с небольшими отклонениями.

Точность возросла до 98%

«Несмотря на предубеждение, что метеопрогнозы ошибочны, их точность постоянно растёт, — говорит заведующий лабораторией климатологии Института географии РАН, доктор физико-математических наук Владимир Семёнов. — Только за последние 20 лет качество прогнозов погоды улучшилось более чем в два раза. А если сравнивать с 1970-80-ми годами, то в 8-10 раз». 

Владимир Семёнов показывает графики, опубликованные в журнале Nature, в научной статье «Тихая революция в численном прогнозе погоды». Если в самом начале 1980-х точность пятидневного прогноза для Северного полушария не дотягивала до 70%, то сейчас она находится на уровне 90%. Трёхдневные прогнозы тогда давали с точностью 87%, а в наши дни она достигает 98%.

Эта «тихая революция» произошла благодаря развитию компьютерных технологий. Существуют десятки числовых моделей погоды. Они учитывают движение атмосферных масс, процессы обмена воздуха с Мировым океаном, сушей и ледниками, другие климатические процессы. А начальными условиями в них служат данные метеонаблюдений. Их загоняют в модели, после чего автоматически составляются подробные карты погоды. Анализируя их, синоптики предсказывают, какая погода будет завтра.

Обывателю в этих картах-схемах разобраться непросто, ему нужны конкретные цифры (желательно с минимальным разбросом) и ответ на вопрос: так будет дождь или не будет? Но со 100%-ной вероятностью на этот вопрос не ответит ни одна модель. На многих погодных сайтах и в приложениях для смартфонов практикуется упрощённый подход, не подкреплённый числовыми моделями. Он увеличивает вероятность ошибки. И, как следствие, недоверие к метеопрогнозам.

Теоретический предел — 10 дней

В интернете, как известно, есть всё. В том числе прогнозы погоды на месяцы и даже годы вперёд. Если вы на такое наткнулись, можете глянуть из любопытства, но верить им ни в коем случае нельзя. Как, к примеру, можно верить прогнозам на любую дату из далёкого будущего в любой точке мира (а такие сервисы существуют)? Скажем, на 28 ноября 2052 года в Твери?

«В целом наиболее достоверными пока можно считать прогнозы на 3 дня, — даёт совет Владимир Семёнов. — А теоретический предел составляет примерно 10 дней. Это так называемые детерминистские прогнозы погоды, т. е. прогнозы на начальные условия. Метеорологи знают текущее состояние атмосферы (например, положение и скорость приближающегося циклона), вносят эти данные в модель и смотрят, куда направится этот циклон дальше. Его траекторию можно хорошо предсказать на 2-3 дня, средне — на 5-7 дней и плоховато — на 8-10. Это условные сроки. Дело в том, что дальнейшее движение этого циклона уже не будет зависеть от того, в каком состоянии он находился изначально. Бывают ситуации с хорошей предсказуемостью — те же циклоны. А бывают — с плохой. Так, например, случилось летом 2010 года, когда над Европейской частью России встал продолжительный блокирующий антициклон».

Погода совсем никуда. Выживет ли человечество в климатическом апокалипсисе? Подробнее

А что касается предубеждения, что метеопрогнозы всегда врут, то это, по мнению учёного, стереотип из прошлых десятилетий. К тому же надо учитывать психологию человеческого восприятия: точный прогноз мы воспринимаем как должное (и не замечаем этого), а ошибочный вызывает у нас бурю эмоций, особенно если фактическая погода оказалась гораздо хуже предсказанной.