Vy tu předpověď počasí nevíte přesně?! Jak to?
Možná byste čekali dnešní blog “v číslech” o sněhové kalamitě, která postihla, nejen Česko, v posledních dnech. Já se ale v následujících řádcích budu snažit vysvětlit a obhájit, jak je možné, že ještě dnes, v 21. století, není předpověď počasí se stoprocentní přesností pro jakékoliv místo na světě (tedy včetně ČR). I když popravdě řečeno přívaly sněhu v minulých dnech s "nedostatky" předpovědi souvisí velmi úzce. Toto téma byl nápad vedoucího domácí rubriky aktuálně pana Bronislava Pavlíka, kterému touto cestou děkuji. Po on-line rozhovoru v minulém týdnu, na téma zda a kolik sněhu v Česku v nejbližších dnech napadne, mě totiž čtenáři aktuálně doslova "zasypali" dotazy kolik přesně centimetrů sněhu napadne v následujících 24, 48, 36 atd. hodinách v jejich městě, obci, vesnici....Ale chtěli to vědět naprosto přesně!
Obecně předpověď počasí dnes stojí na výstupech numerických modelů, které mají za "úkol" co nejrychleji zpracovat naměřená data z pozemních meteorologických stanic, družic, radarů, balónových sond a na jejich základě simulovat budoucí vývoj atmosféry. Na meteorologovi pak je vzájemné porovnání a posouzení výstupů jednotlivých numerických modelů – čili interpretace jejich výstupů, které se často velmi významně navzájem liší.
První vysvětlení, proč tato předpověď nemůže být 100% přesná, vychází hned ze samotné definice atmosféry jako velmi složitého a komplexního systému. Jde o systém, jehož přesný stav nejsme schopni nikdy zcela přesně změřit. Měříme jen ve vybraných několika bodech (stanicích), a/nebo jen vybrané veličiny a prvky (například družice změří teplotu povrchu a oblaku, ale teplotu „uprostřed atmosféry ne). Zejména údajů z vyšších vrstev atmosféry je poskrovnu. Měření se také většinou provádí pouze v určitých časech intervalech a ne spojitě v čase.
Modely tedy svůj výpočet nestartují z přesně známých počátečních podmínek. Bohužel, atmosféra je velmi citlivá i na malé odchylky počátečních podmínek, z nichž mohou vzniknout ohromné rozdíly mezi simulovaným budoucím vývojem. I proto se některé modely snaží eliminovat tento problém perturbací počátečních podmínek (vytvoření sady různých počátečních podmínek) a simulovat více variant budoucího vývoje formou takzvaného ansámblu. Bohužel takový ansámbl může znamenat, že za tři dny model v podstatě udává, že může být -5 °C, ale taky +10 °C a meteorolog si musí vybrat, k čemu se přikloní. Předpokládám, že předpověď, že bude od -5 do 10 °C by vás jako její uživatele neuspokojila:-).
Další problém je fyzikální popsání procesů v atmosféře. Sice známe řadu exaktních rovnic, které popisují procesy v atmosféře, ale modely operují v rozměru kilometrů (2 až 50 km) a co přesně se děje mezi atomy v atmosféře opravdu postihnout nedokáží. Některé simulované procesy proto musí být poněkud schematizovány a zjednodušeny, což samozřejmě vede k další nejistotě výsledků.
....na druhou stranu, kdyby měla předpověď počasí 100% úspěšnost, už by to nebyla předpověď o počasí ale jistota v počasí.
Obecně předpověď počasí dnes stojí na výstupech numerických modelů, které mají za "úkol" co nejrychleji zpracovat naměřená data z pozemních meteorologických stanic, družic, radarů, balónových sond a na jejich základě simulovat budoucí vývoj atmosféry. Na meteorologovi pak je vzájemné porovnání a posouzení výstupů jednotlivých numerických modelů – čili interpretace jejich výstupů, které se často velmi významně navzájem liší.
První vysvětlení, proč tato předpověď nemůže být 100% přesná, vychází hned ze samotné definice atmosféry jako velmi složitého a komplexního systému. Jde o systém, jehož přesný stav nejsme schopni nikdy zcela přesně změřit. Měříme jen ve vybraných několika bodech (stanicích), a/nebo jen vybrané veličiny a prvky (například družice změří teplotu povrchu a oblaku, ale teplotu „uprostřed atmosféry ne). Zejména údajů z vyšších vrstev atmosféry je poskrovnu. Měření se také většinou provádí pouze v určitých časech intervalech a ne spojitě v čase.
Modely tedy svůj výpočet nestartují z přesně známých počátečních podmínek. Bohužel, atmosféra je velmi citlivá i na malé odchylky počátečních podmínek, z nichž mohou vzniknout ohromné rozdíly mezi simulovaným budoucím vývojem. I proto se některé modely snaží eliminovat tento problém perturbací počátečních podmínek (vytvoření sady různých počátečních podmínek) a simulovat více variant budoucího vývoje formou takzvaného ansámblu. Bohužel takový ansámbl může znamenat, že za tři dny model v podstatě udává, že může být -5 °C, ale taky +10 °C a meteorolog si musí vybrat, k čemu se přikloní. Předpokládám, že předpověď, že bude od -5 do 10 °C by vás jako její uživatele neuspokojila:-).
Další problém je fyzikální popsání procesů v atmosféře. Sice známe řadu exaktních rovnic, které popisují procesy v atmosféře, ale modely operují v rozměru kilometrů (2 až 50 km) a co přesně se děje mezi atomy v atmosféře opravdu postihnout nedokáží. Některé simulované procesy proto musí být poněkud schematizovány a zjednodušeny, což samozřejmě vede k další nejistotě výsledků.
....na druhou stranu, kdyby měla předpověď počasí 100% úspěšnost, už by to nebyla předpověď o počasí ale jistota v počasí.