Трехдневный прогноз погоды сегодня так же хорош, как и однодневный прогноз 10 лет назад.АНЖЕЛА ВЕЙСС / AFP / Getty Images Оказалось, что снежная буря на северо-востоке сегодня пришла на несколько часов позже, чем мы были предупреждены.
Технология прогнозов погоды прошла долгий путь. Трехдневный прогноз сегодня так же хорош, как однодневный прогноз 10 лет назад, благодаря огромной вычислительной мощности суперкомпьютеров, которые могут объединить триллионы точек данных об атмосферных условиях в простые модели.
И все же определить, где и когда начнется снежная буря, все еще очень сложно.
Одна простая причина - это просто количество действующих факторов.
Одна из серьезных проблем при прогнозировании сегодняшнего шторма на северо-востоке - это тип осадков - будет ли это дождь или снег, или немного того и другого? Эти мелкомасштабные детали очень сложно отследить от часа к часу, потому что существует так много переменных, которые могут на них повлиять, - сказал Грег Карбин, начальник отдела прогнозирования в Национальной метеорологической службе, федеральном агентстве, которое предоставляет прогнозы погоды для основные телеканалы и другие средства массовой информации, из которых мы получаем информацию о погоде.
Расстояние между мелкой моросью и метелью может составлять около 30 миль, что означает, что на Стейт-Айленде может быть ливень, а в Бронксе - почти нет дождя.
Более тоготехническийпричина, как 2016 Экономист статья указывает на то, что противоречивые модели прогнозирования могут давать очень несопоставимые результаты.
Например, до того, как ураган «Сэнди» обрушился на восточное побережье в 2012 году, большинство американских погодных моделей предсказывали, что шторм обойдет материк и направится к Атлантическому океану, в то время как европейские модели правильно определили траекторию шторма.
Прогноз погоды начинается с необработанных данных, описывающих атмосферные условия, собранных из ряда источников, от спутников до наземных метеостанций. Эта информация в форме триллионов точек данных затем обрабатывается с помощью моделей, которые генерируют наиболее вероятные симуляции погоды в будущем.
Как общее правило, Чем больше данных могут обрабатывать компьютеры (и чем быстрее они это делают), тем точнее будут результаты прогнозов.
Хороший прогноз погоды требует двух частей: точного начального состояния атмосферы и хорошей модели с достаточным разрешением. Но на самом деле точное трехмерное начальное состояние атмосферы является исключительно сложной задачей. Это создает неопределенности, которые усиливаются по мере того, как моделирование атмосферы развивается во времени, сказал Braganca Си Чен, исследователь в области атмосферных и океанических наук из Принстонского университета.
Лаборатория Чена создала модель под названием FV3, которая может использовать десятки тысяч процессоров для одновременной работы над атмосферным моделированием. Модель была принята Национальной метеорологической службой в 2016 году в рамках модернизации после ошибочного прогноза урагана «Сэнди». Новая модель в настоящее время находится в стадии реализации.
Существующая модель Национальной метеорологической службы делит Землю на сетку блоков размером 13 км на 13 км для наблюдения и прогнозирования.
Однако многие важные погодные явления, такие как осадки, в значительной степени определяются облачными процессами, которые могут иметь гораздо меньшие масштабы, сказал Чен. Поэтому ученые полагаются на метод, называемый «физической параметризацией», для оценки таких процессов, что неизбежно вносит неопределенности. Наша задача - минимизировать неопределенности с помощью улучшенных теорий и, надеюсь, более доступных вычислительных ресурсов.
За последние десятилетия точность прогнозов значительно повысилась. Глобальные модели довольно хорошо показали потенциальную значительную погоду через пять-семь дней. Например, снежная буря, с которой мы имеем дело сегодня, была предсказана неделю назад, хотя детали еще предстоит проработать, сказал Карбин Braganca.
В конце концов, это говорит о будущем, - добавил Чен.
