Изобретатель - природа
Шрифт:
А потребитель, доверившись очередной метеосводке, обещающей хорошую погоду в том или ином регионе, нередко, отправившись в служебную командировку или долгожданный отпуск, мается в аэропорту сутки, двое, а то и трое. Да и сам недавно назначенный на пост директора Гидрометцентра СССР кандидат географических наук А. А. Васильев в интервью корреспонденту газеты "Известия" признался:
"От плохого прогноза я и сам страдаю, как и все. Бывает, поедешь за город отдыхать, а тут как снег на голову ливень. Переживаю, конечно, что неудачно сработали. Хотя и знаю, почему..."
Почему ошибаются "боги погоды"
Почему же все-таки, несмотря на многотысячную сеть расположенных по всему земному шару метеорологических, гидрологических, аэрологических,
Причин много.
Качество прогнозов погоды зависит в первую очередь от совершенства теории, на которой они базируются, а также от организации и работы целого ряда систем, составляющих службу погоды.
В идеале решить проблему безошибочного предсказания погоды можно было бы, превратив прогноз погоды в расчет погоды, подобно тому, как рассчитываются периоды лунных затмений и долгота дня астрономами. Однако законы движения воздуха и физические процессы, происходящие в атмосфере, к сожалению, намного сложнее законов движения планет. Так, например, чтобы наметить будущую траекторию какого-либо циклона, нужно рассчитать ожидаемые температуру и давление воздуха, ветер, осадки и другие факторы на разных высотах в атмосфере. Между тем в настоящее время метеорологи еще не знают досконально всех соотношений, связывающих между собой огромное число параметров, действующих на отдельно взятый циклон. Кроме того, так как каждый такой объект в процессе формирования перемещается из одних районов в другие, трудно предсказать детали всех явлений, которые он будет испытывать в новом для себя районе. Еще труднее предсказать, где и когда может возникнуть смерч и как он себя поведет. Порой, когда метеорологам приходится иметь дело с такими самыми разрушительными из всех локальных атмосферных явлений, как смерчи и шквалы, их прогнозирование превращается в уравнения, где неизвестных больше, чем самих уравнений.
Основной, главный источник ошибок в прогнозах погоды проистекает из неполного знания физических процессов в атмосфере и невозможности их точного математического описания.
Второй источник ошибок - недостаточное количество наблюдений, метеоданных. Дело в том, что сеть метеостанций, от которых поступает начальная информация, расположена на нашей планете крайне неравномерно (рис. 2). Большую часть информации метеорологи получают с материков. Да и то не отовсюду. Из Южного полушария сведений поступает крайне мало. Экваториальные области, в общем, почти не изучены, так как наблюдения за ними ведутся не систематически. И наконец, самое главное - океан. Здесь рождаются мощные циклоны и антициклоны, которые бессовестно путают карты синоптикам - в прямом и переносном смысле. По сути дела, вся атмосфера над океаном остается вне поля зрения метеорологов. Хотя в Атлантическом и Тихом океанах плавают "корабли погоды", а метеоинформацию поставляют и рейсовые суда, все равно это поистине капля в море - в сущности, две трети поверхности Земли остаются как бы в тени: что на самом деле происходит в океане, в атмосфере, неизвестно.
Как редкая рыболовная сеть не задерживает мелкую рыбу, так и редкая сеть станций не улавливает мелкомасштабные процессы атмосферы. А для прогноза погоды важны все атмосферные процессы - от крупномасштабных до локальных.
Перечисляя источники ошибок, приводящие к неточности, к неоправдываемости выдаваемых синоптиками прогнозов погоды, нельзя не отметить еще одно чрезвычайно важное обстоятельство.
Нередко из уст синоптиков можно услышать: "Ах, если бы у нас была целая вечность для того, чтобы составить прогноз погоды на завтра, этот прогноз был бы великолепен..."
Не правда ли, звучит парадоксально,
Между тем электронные вычислительные машины с быстродействием миллионы операций в секунду, имеющиеся сейчас в распоряжении метеорологов, не справляются с обработкой огромного, все время увеличивающегося массива информации. Для интегрирования "уравнений погоды" в глобальном масштабе нужны машины более высокого класса (с быстродействием до 1014 операции в секунду). Поскольку таких ЭВМ у метеорологов пока нет, зачастую им приходится сознательно упрощать схему прогноза, сокращать объем вычислений, что приводит к уменьшению точности прогноза.
И еще. В любом непрерывно работающем сложном механизме могут случаться отдельные, временные неполадки. Бывают они и в такой грандиозной по масштабам системе, как Международная служба погоды, и могут сказаться на качестве прогноза в тот или иной день. Например, несвоевременное поступление данных наблюдений из какого-либо района Северного полушария приводит к необходимости замены их прогностическими или климатическими данными, что отрицательно влияет на точность прогноза. К неправильным расчетам могут привести и сбои в работе ЭВМ, и такие непредсказуемые грозные явления природы, как землетрясение в недрах океана, порождающее сокрушительное цунами, или внезапно проснувшийся после многолетней спячки вулкан, выбрасывающий из жерла в атмосферу миллионы кубических метров пепла, снижающего интенсивность солнечной радиации, доходящей до поверхности Земли.
В конечном счете совокупность всех перечисленных причин и приводит к тому, что даже лучшие синоптики, которых называют богами погоды, невольно, не желая этого, иногда нас подводят.
Публикуемые в разных странах данные о достигнутой точности краткосрочных прогнозов - о погоде на завтра - весьма разноречивы. По одним истояникам, оправдывае-мость прогнозов на 12-18 часов достигает 86%, на 18-36 часов - равна примерно 75%, по другим - ежедневные прогнозы подтверждаются на 56-61%.
Такой разброс в приведенных процентах оправдываемое™ краткосрочных прогнозов погоды, вероятно, является результатом различных критериев, различной жесткости методик, подходов к оценке достоверности публикуемых метеосводок. В среднем, по нашим расчетам, оправды-ваемость научных краткосрочных прогнозов (на 1-3 суток) в настоящее время составляет 80-83%, то есть из каждых 5-6 прогнозов один оказывается неверным, ошибочным. Именно они-то и порождают шутки, остроты и карикатуры, служат мишенью для острословов: "Прочитай прогноз и рассчитывай на обратное". Что поделаешь, так уж устроены люди - замечают только несостоявшиеся прогнозы, а правильно предсказанную погоду воспринимают без благодарных телефонных звонков в Гидрометцентр своей страны. Каждый из нас - очень строгий контролер труда синоптиков, а однажды, дважды или трижды промокший человек злопамятен!
Но если в краткосрочных прогнозах погоды благодаря планомерно проводимым научным исследованиям атмосферных процессов, оснащению научно-исследовательских учреждений и оперативных подразделений вычислительной техникой, новыми автоматическими средствами наблюдения отмечается постоянный прогресс, повышается их точность (в Советском Союзе оправдываемость прогнозов на 24-72 часа приближается к 90%), то о долгосрочных этого сказать нельзя. За примерами далеко ходить не надо.
...1983 год. "Улицы - реки", "Наводнение века", "Небывалая засуха", "Ливни с градом", "То жара, то ураганы", "Снегопады в Индии", "Вода, кругом вода...", "Великая сушь Австралии", "Опустошительное наводнение", "Атака стихии", "Библейский потоп", "Ураганные ветры и проливные дожди", "Майский снег", "Золотой штат во власти разъяренной стихии"... Такого рода сообщения различных телеграфных агентств почти не сходили в течение всего года со страниц всех газет мира. Многочисленные еженедельники, научные и научно-популярные журналы печатали обширные статьи ученых, журналистов под броскими заголовками: "Наихудшая погода за последние сорок лет", "Беспомощная метеорология", "Нас ждет всемирный потоп", "Эта обезумевшая погода"...