Как составить прогноз погоды (и почему это важно)

22 ноября 2021 г.

Точное прогнозирование погоды может оказать большое влияние на вашу повседневную жизнь или ваши бизнес-процессы. По мере того, как технологии и научные знания продолжают развиваться, возможности метеорологов предсказывать погодные условия улучшаются и становятся более надежными.

Если вы заинтересованы в работе в области метеорологии, изучение того, как профессионалы составляют эти прогнозы, может помочь вам определить, подходит ли вам карьерный путь. В этой статье мы обсудим, что такое прогноз, почему он важен и как его составить.

Что такое прогнозы?

Прогноз – это метод предсказания будущих погодных условий. Метеорологи используют передовые технологии, такие как радары, спутники и датчики на буях и метеозондах, а также научные модели для измерения состояния атмосферы, чтобы делать эти прогнозы. Эти условия могут включать, среди прочего, давление, влажность, скорость и направление ветра. С современными технологиями семидневный прогноз может иметь высокую степень достоверности, и прогнозы часто бывают более точными, чем ближе они к тому дню, который они предсказывают.

В последние десятилетия суперкомпьютеры внесли свой вклад в прогнозирование и являются одной из основных причин повышения надежности. Метеорологи используют прогнозы для прогнозирования температуры, осадков, скорости и направления ветра, суровой погоды и УФ-индекса, который измеряет уровень ультрафиолетового излучения в атмосфере.

Почему важны прогнозы?

Прогнозирование погоды наиболее важно при подготовке к сильному шторму или любому другому серьезному погодному возмущению. Знание того, когда наступит суровая погода и насколько она будет сильной, может помочь людям в пострадавших районах подготовить себя и свои дома или эвакуироваться из этого района, что может спасти жизни и предотвратить материальный ущерб.

Прогнозирование также важно для предприятий и может позволить им корректировать планы или процессы, на которые может повлиять погода. Например, прогнозы температуры и осадков могут иметь значение для людей, работающих в сельском хозяйстве, что затем может повлиять на торговцев на товарных рынках.

Коммунальные компании также могут использовать прогнозы температуры для оценки спроса на определенные коммунальные услуги. Авиакомпании и аэропорты также используют прогноз погоды для обеспечения безопасности путешественников, принимая решения об изменении маршрута, отмене или задержке рейсов, когда это необходимо.

Как сделать прогноз

Вот три шага, которые метеорологи используют для создания надежных прогнозов погоды:

1. Соберите данные о прогнозе текущей погоды

Метеорологи называют текущие или ближайшие погодные условия прогнозом текущей погоды, и знание того, как это определить, является первым шагом к прогнозированию. Метеорологи круглосуточно отслеживают и регистрируют погоду и собирают данные на станциях наблюдения за погодой, которые могут находиться на суше, в море или в воздухе. После сбора данных прогноза текущей погоды они отправляют информацию на центральную приемную станцию ​​для обработки. Существует несколько способов сбора данных с этих станций, в том числе:

Радар

Доплеровский радар, который собирает данные с земли через спутники, является распространенным инструментом прогнозирования, который посылает микроволновые сигналы к конкретной цели и измеряет, как движение цели изменяет частоту сигнала, когда он возвращается. Частотно возвращающиеся микроволны могут помочь определить направление и движение капель воды в атмосфере, что метеорологи используют для прогнозирования осадков.

Бортовые устройства

Наиболее распространенным прогностическим устройством для измерения воздуха является метеозонд, на котором установлен датчик, который может обнаруживать и сообщать о давлении, температуре, скорости ветра, влажности, направлении ветра и других данных на больших высотах. Эти метеозонды в конечном итоге лопаются, когда достигают определенной высоты или давления в атмосфере, и парашют, прикрепленный к датчику, раскрывается, позволяя устройству безопасно спуститься к точке запуска.

Морские устройства

Два распространенных типа морских устройств, свободно плавающие буи и стационарные буи, имеют датчики для обнаружения и записи данных. Свободно плавающие буи регистрируют океанские течения, а стационарные буи могут измерять давление, скорость и высоту волн, температуру воздуха и моря, скорость и направление ветра.

Спутниковые устройства

Спутники записывают и собирают данные с земной орбиты, и метеорологи в основном используют их для получения данных из труднодоступных или удаленных мест на Земле. Спутники могут оценивать температуру, скорость ветра, давление, влажность и другие сопутствующие условия.

2. Отправить данные на суперкомпьютер

Как только данные прогноза текущей погоды поступают на приемные станции или в центры прогнозов погоды, метеорологи вводят их в суперкомпьютер, который может выполнять до квадриллиона вычислений каждую секунду. Суперкомпьютер использует данные для создания нескольких прогнозных моделей погоды. Компьютер представляет модели в виде сетки, где каждая секция сетки соответствует месту на Земле, которое метеорологи используют для создания местных прогнозов.

Метеорологи, работающие на региональных станциях, изучают каждую ячейку сетки, чтобы получить углубленное представление об этой области, и выбирают модель, которую они считают наиболее точной, что они и делают, используя свои знания о погоде и данные текущего прогноза. Это также позволяет им отправлять эти модели каждой области в местные новости или метеостанции.

3. Изучите модели и представьте прогноз

Как только местные станции получают модели, метеорологи там снова их изучают. Используя свои научные знания, образование, опыт и знакомство с местностью и ее климатом, местные метеорологи могут корректировать модели, чтобы делать более точные прогнозы. Местные метеорологи также могут иметь индивидуальные модели с использованием алгоритмов, которые автоматически взвешивают историческую информацию в этом регионе, чтобы помочь им повысить точность.

Затем эти метеорологи создают презентацию прогноза, чтобы поделиться с общественностью. Они могут сделать это с помощью репортажей, которые транслируются в новостях по телевидению или радио, или с помощью приложений и других онлайн-источников, где люди могут сами найти информацию. Они стараются сделать эти прогнозы доступными в максимально возможном количестве мест, чтобы сделать информацию максимально доступной, чтобы каждый мог найти ее и подготовиться на ее основе.

4. Скорректируйте прогнозы, используя новую информацию

Поскольку небольшие непредсказуемые изменения в атмосфере могут иметь большое влияние на погодные условия, метеорологи постоянно обновляют свои модели и прогнозы, чтобы они оставались максимально точными. Прогноз на день недели может значительно измениться между моментом его выпуска и наступлением дня, поэтому метеорологам важно постоянно отслеживать данные и пытаться приспосабливаться к новой информации. Компьютерные программы также могут автоматизировать эти процессы, что позволяет метеорологическим службам предоставлять текущие прогнозы с интервалом всего в 15 минут.