Краткосрочные прогнозы

Составление локальных краткосрочных прогнозов погоды является задачей синоптиков национальных метеорологических центров или их подразделений. Они используют данные, получаемые из мировых и региональных центров, уточняя их для своего региона или, как ещё говорят, зоны ответственности.

Вначале прогнозист выявляет крупномасштабные процессы в атмосфере, определяющие характер погоды в общих чертах. С этой целью обычно проводится синоптический анализ. Его сущность заключается в указании на картах погоды основных синоптических объектов — циклонов, антициклонов, атмосферных фронтов, струйных течений (см. рис. 3). Затем специалист-метеоролог определяет, какие из них пройдут через его зону ответственности, и описывает примерный ход погоды на основании уже известных связей между ними и метеорологическими величинами и явлениями. Например, каждому известно, что циклон, как правило, приносит пасмурную, ветреную погоду и обильные осадки, а в антициклоне обычно ясно и тихо. Конечно, в работе синоптика всё намного сложнее, но общий вид таких правил остаётся примерно тем же.

Любому прогнозисту известно, что проведение атмосферных фронтов на картах погоды в значительной мере субъективно. Есть даже поговорка: «Сколько синоптиков, столько и фронтов». Чтобы уменьшить зависимость фронтологического анализа от «человеческого фактора» — личности прогнозиста, разработаны методы объективного анализа атмосферных фронтов, основанные на данных численных моделей и метеорологических спутников. Широкое внедрение этих методов в прогностическую практику стало возможным после появления автоматизированных рабочих мест (АРМ) прогнозиста, позволяющих быстро выполнять сложные расчёты различных параметров атмосферы. Специалисту-метеорологу остаётся лишь слегка подкорректировать положение фронтов, сверившись с приземной картой погоды.

После выявления циклонов, антициклонов, атмосферных фронтов, которые будут определять характер погоды в пункте прогноза, синоптик устанавливает, правильно ли в численных моделях учтена сложившаяся синоптическая ситуация. В большинстве случаев в гидродинамический прогноз нужно вносить лишь незначительные поправки или не вносить их вовсе. Однако иногда значительные ошибки содержатся уже в исходных данных, не говоря о будущем состоянии атмосферы. Тогда прогнозист прибегает к использованию метода траекторий. Он самостоятельно определяет по приземным и высотным картам погоды, откуда в его зону ответственности придёт воздушная масса и какие изменения претерпит она на своём пути. Здесь синоптику помогает личный опыт и опыт его коллег, обобщённый в виде региональных методик прогнозирования. Метеоролог может применять климатические данные, чтобы оценить вероятность получившегося сценария развития погодных процессов. Практика показывает, что такие уточнения численного прогноза могут быть очень полезными.

Одна из обычных задач, решаемых в прогностической практике, — прогноз минимальной температуры воздуха () на следующие сутки. Ночное понижение температуры зависит от множества факторов: адвекции, влажности воздуха, влияния облачности, турбулентного перемешивания. Рассмотрим самый простой случай — ясная и тихая погода, когда прогноз может быть дан по формуле советского метеоролога А. С. Зверева:

где и — температура и точка росы соответственно в 19 ч по местному времени. Физическая основа данного метода заключается в следующем. Ясно, что чем выше температура воздуха вечером, тем выше будет к утру следующих суток. Величина представляет собой дефицит точки росы — меру сухости воздуха. Известно, что водяной пар является парниковым газом, препятствующим охлаждению приземного слоя атмосферы. Таким образом, при прочих одинаковых условиях низкая влажность воздуха ночью будет способствовать его охлаждению, что и отражает формула Зверева. Необходимо подчеркнуть, что эмпирические коэффициенты и следует уточнять для каждого пункта прогноза.

Рис. 3. Синоптическая карта.