"Современный пятидневный прогноз так же точен, как однодневный прогноз в 1980 году."
Ключевые выводы
- Прогнозы погоды стали намного лучше, чем раньше, и продолжают улучшаться. Современный пятидневный прогноз так же точен, как однодневный прогноз 1980 года.
- Более обширные наблюдения, гораздо более быстрые модели численного прогнозирования и значительно улучшенные методы включения наблюдений в модели привели к улучшению.
- По мере появления в сети более совершенных метеорологических спутников и использования более быстрых суперкомпьютеров для обработки данных о погоде прогнозирование становится еще более точным.
Люди постоянно ехидно шутят о неточности прогнозов погоды. Это статус-кво раздражает почетного профессора Массачусетского технологического института Керри А. Эмануэля и профессоров штата Пенсильвания Ричарда Элли и Фуцина Чжана, потому что, как отметило трио экспертов в области атмосферных наук и наук о Земле в статье, опубликованной в журнале Science в 2018 году, эти шутники « не стал бы планировать активный отдых, не проверив прогноз погоды».
Более того, точность прогнозов, над которыми они издеваются, резко улучшилась за последние несколько десятилетий и продолжает улучшаться.
Мудрость метеоролога
«Современные 72-часовые прогнозы траекторий ураганов более точны, чем 24-часовые прогнозы всего 40 лет назад», - написали они. «Современный пятидневный прогноз так же точен, как и однодневный прогноз 1980 года, а полезные прогнозы теперь достигают 9-10 дней вперед», - добавили они.
Так что, хотя шутки с прогнозами погоды продолжаются, с каждым годом они становятся все более и более необоснованными.
По словам авторов, гигантский скачок вперед в прогнозировании погоды был сделан по трем ключевым новшествам: «Лучшие и более обширные наблюдения, более совершенные и гораздо более быстрые модели численного прогнозирования и значительно улучшенные методы включения наблюдений в модели». Улучшение наблюдений стало возможным благодаря распространению современных метеорологических спутников на орбите Земли, включая невероятную линейку геостационарных оперативных экологических спутников (GOES), эксплуатируемых Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA), а также спутники Meteosat Европейского космического агентства.. Более того, гораздо более быстрые компьютеры позволили создавать более сложные и подробные модели.
Простое течение времени также способствовало развитию прогнозов погоды. Каждый день, неделю, месяц и год собирается множество данных и подается в модели прогнозирования, которые затем корректируются соответствующим образом, обеспечивая все большую и большую точность по мере поступления дополнительных данных. Земля - это система, и чем больше мы наблюдаем за этой системой, тем лучше мы можем предвидеть ее будущее.
Тем не менее, существуют жесткие ограничения для предсказания погоды, говорят авторы. «Даже в принципе невозможно точно предсказать детали погоды намного дольше двух недель».
Хорошая новость, добавили они, заключается в том, что за это время еще есть много возможностей для усовершенствования. Прогнозы наводнений для прибрежных штормов все еще нуждаются в доработке, как и прогнозы протяженности морского льда в Арктике и движения дыма от все более частых лесных пожаров.
Будущее метеорологии
Метеорология также будет играть огромную роль в будущей энергосистеме, основанной на возобновляемых источниках энергии.
«Поскольку возобновляемые источники энергии будут играть все большую роль в энергосистемах, прогнозирование наличия солнца, ветра и речного стока будет приобретать все большее значение, равно как и прогнозы спроса на энергию, большая часть которых управляется погодой», - написали авторы.
Но для того, чтобы предсказание погоды продолжало улучшаться, необходим постоянный поток денежных вложений и человеческих усилий, утверждают они. Сбор данных должен продолжаться быстрыми темпами с земли, неба и космоса. Машинное обучение и нейронные сети необходимо создавать и применять в науках о Земле, особенно для того, чтобы больше узнать о сложных физических процессах, таких как взаимодействие облаков и аэрозолей, которые до сих пор недостаточно изучены. Правительства также должны платить за суперкомпьютерную инфраструктуру для запуска все более совершенных моделей прогнозирования погоды.
«При наличии стратегических инвестиций будущее прогнозирования погоды и связанных с ним экологических услуг представляется блестящим», - заключили Эмануэль, Элли и Чжан.