Prognoza pogody się nie sprawdza? To nie taka prosta sprawa
Numeryczne modelowanie pogody jest wykorzystywane w dziedzinie meteorologii i hydrologii od dawna. Od ponad 100 lat funkcjonowania procesy te mocno się rozwinęły. Dzisiaj pogodę modeluje się z pomocą największych światowych superkomputerów. Systemy te nie są jednak niezawodne i mają problem np. z przewidywaniem ekstremalnych zjawisk pogodowych.
Komputer i prognoza pogody
Modelowanie pogody jest procesem skomplikowanym. Proces ten łączy kompetencje naukowców z różnych dziedzin: meteorologii, klimatologii, informatyki, fizyki atmosfery, metod numerycznych oraz sztucznej inteligencji. Aby otrzymać dane pogodowe dla konkretnego obszaru potrzeba rozwiązać setki skomplikowanych działań matematycznych. I tu sprawdzają się superkomputery.
Dzięki modelowaniu i prognozowaniu można otrzymać informacje na temat dynamiki procesów atmosferycznych, mikrofizyki chmur, przewidywania ekstremalnych zjawisk pogodowych, zmian klimatu, rozwoju krótkoterminowych i długoterminowych modeli pogody oraz prognoz ultra-krótkoterminowych (opartych na statystyce i sprawdzalnych w 90 proc.).
Obserwacje na wagę złota
W Polsce powyższymi kwestiami zajmuje się Centrum Modelowania Meteorologicznego IMGW-PIB (CMM). Centrum zostało powołane w 2021 r. Specjaliści z pomocą nowych technologii zajmują się modelowaniem zjawisk pogodowych i rozwojem numerycznych modeli pogody (NMP). Te ostatnie stanowią wsparcie w działaniu operacyjnym meteorologicznych i hydrologicznych biur prognoz Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowego Instytutu Badawczego (IMGW-PIB).
Nad skomplikowanym procesem modelowania czuwa dyrektor CMM prof. Mariusz Józef Figurski. - Numeryczny model pogody to tylko model, czyli mniej lub bardziej doskonałe odzwierciedlenie pogody. Model musimy czymś "nakarmić" i służą do tego obserwacje - mówi prof. Figurski. - Im obserwacje będą lepsze, tym bardziej dopracowany model.
Wiedza na temat atmosfery i doskonała obserwacja mogą jedna nie wystarczyć, aby model pogodowy się sprawdził. Zmieniający się klimat i ekstremalne zjawiska to kwestie, na które eksperci modelowania meteorologicznego kładą nacisk, równocześnie mogą zrobić w tym procesie sporo bałaganu.
Ekstremalne zjawiska i ocieplenie klimatu
W ostatnich latach regularnie padają rekordy temperatur. Anomalie, które towarzyszą światu, są częściowo wynikiem zmian klimatu. - Atmosfera zmienia się dynamicznie, a modele za tym nie nadążają. Jeśli takich zjawisk wcześniej nie było, komputer ich nie uwzględni - mówi prof. Figurski.
Ekspert mówi, że grono badaczy pracuje nad aktualizowaniem baz i wprowadzaniem bieżących obserwacji klimatycznych do komputerów. Moc zjawisk pogodowych wzrasta, co jest według eksperta elementem zmiany klimatu.
- Musimy przeciwdziałać zmianom klimatu. Modele numeryczne służą, aby podpowiedzieć, jakie warunki zastaniemy w najbliższej przyszłości - zaznacza prof. Figurski.
Pogłębiający się efekt cieplarniany jest dla niektórych wielbicieli ciepła "powodem do radości". Prof. Figurski rozwiewa wątpliwości tych, którzy myślą, że wyższe średnie temperatury pomogą np. zaoszczędzić pieniądze, które wydalibyśmy na ogrzewanie.
- Nie zaoszczędzimy nic na tym, że zrobi się cieplej. Okaże się, że latem systemy chłodzące pożrą więcej energii niż sprzęty w okresie zimowym - mówi i dodaje, że zmiany klimatu wpływają negatywnie na cały ekosystem. - Jeżeli wzrośnie temperatura będzie nie tylko cieplej, ale wpłynie to choćby na system hydrologiczny, a w konsekwencji m.in. na rolnictwo - podsumowuje badacz.
