Прогноз погоды: методы, сроки, точность¶

Прогноз погоды — это заключение о текущем и будущем состоянии атмосферы, составляемое на основе наблюдений, данных наблюдательной сети и математических моделей. Прогноз на месяц и более относится к категории климатических или долгосрочных прогнозов и существенно уступает по точности прогнозам на сутки и трое суток.

¶Сроки прогнозирования

Метеорология разделяет прогнозы по горизонту предсказания:

Прогноз «на следующий месяц» обычно означает усреднённую характеристику: отклонение средней температуры от климатической нормы, вероятность аномально жарких или холодных периодов, осадков. Постадочный прогноз (какая погода будет конкретно 15-го числа) за месяц практически недоступен современной науке из-за хаотичности атмосферы.

¶Численные модели

Основа современного прогноза — численные модели атмосферы, решающие уравнения гидродинамики и термодинамики на пространственной сетке.

¶Глобальные модели

• GFS (Global Forecast System) — модель Национальной службы погоды США, выпускается Гидрометцентром США (NCEP), горизонт разрешения около 13 км, прогноз до 16 суток.
• ECMWF — модель Европейского центра среднесрочных прогнозов, считается одной из точнейших в мире, горизонт разрешения около 9 км.
• ГИС МП-2 — российская глобальная информационно-справочная система метеорологического прогноза, разрабатывается Гидрометцентром России. Горизонт разрешения около 10 км, прогноз до 10 суток.
• ГИС МП-С — российская модель сезонного прогнозирования, даёт прогноз на 1–3 месяца.

¶Ансамблевые прогнозы

Для среднесрочных и долгосрочных прогнозов используется ансамблевый подход: модель запускается десятки раз с слегка различающимися начальными условиями. Разброс решений позволяет оценить вероятность: если 80 % членов ансамбля показывают аномально высокую температуру, вероятность жары оценивается в 80 %.

¶Что можно предсказать на месяц

Долгосрочные прогнозы обычно формулируются как отклонения от нормы:

• Температура воздуха: вероятность того, что средняя температура месяца окажется выше или ниже климатической нормы на 2–4 °C.
• Осадки: вероятность засушливого или влажного периода относительно нормы.
• Циркуляционные режимы: например, устойчивый антициклон, блокирующий перенос западного переноса.

Точность таких прогнозов для средних широт оценивается в 55–65 % против 50 % для случайного выбора, то есть преимущество невелико, но статистически значимо.

¶Факторы, влияющие на долгосрочный прогноз

¶Сезонное прогнозирование

Состояние поверхности океана — ключевой фактор. Явление Эль-Ниньо/Ла-Ниньо (ENSO) в Тихом океане оказывает влияние на циркуляцию в Северном полушарии, включая Россию. Многолетний лёд в Арктике, состояние снежного покрова в Сибири и северной Европе также влияют на атмосферную циркуляцию.

¶Климатическое изменение

На фоне потепления климата средние температуры месяцев смещаются вверх, что повышает вероятность аномальной жары и снижает — аномальных холодов. Это учитывается в современных сезонных моделях.

¶Прогнозы погоды в России

В России официальный прогноз погоды составляет Гидрометцентр России, подведомственный Росгидромету. Прогнозы публикуются на сайте гидрометцентра и в официальных аккаунтах ведомства. Долгосрочные прогнозы Гидрометцентра охватывают период до 30 суток и публикуются в виде месячных и декадных обзоров.

Частные сервисы (Яндекс.Погода, Синоптик, Gismeteo и другие) используют данные ECMWF, GFS и ГИС МП-2, дополняя их собственными постобработками.

¶Ограничения

Атмосфера — хаотичная система. По оценкам синоптиков, предельный горизонт достоверного прогноза погоды — около 10–14 суток. Дальше прогноз носит вероятностный характер. Утверждение «через месяц будет именно такая погода» не соответствует возможностям современной метеорологии; корректный долгосрочный прогноз всегда вероятностный.

¶Источники

• Гидрометцентр России — официальные прогнозы и методики
• Европейский центр среднесрочных прогнозов (ECMWF)
• NCEP / NOAA — Global Forecast System
• Материалы по синоптической метеорологии и численным методам прогнозирования