Составление прогноза погоды

1 Общие принципы составления прогноза погоды и
основные прогностические методы

Общие принципы прогноза условий погоды. Основная идея прогноза различных метеорологических элементов и явлений заклю­чается в предположении, что с перемещением воздушных масс и фронтов переносятся и свойственные им условия погоды. Поэтому за исходные значения метеорологических элементов принимают их значения в том районе, откуда ожидается перемещение воздушной массы или фронта в район, для которого составляют прогноз по­годы.

К исходным значениям метеорологических элементов вводят поправки на изменение условий погоды в связи с трансформацией воздушной массы и эволюцией фронта, а также на суточный ход метеорологических элементов.

Для прогноза количественных характеристик метеорологиче­ских элементов по пути следования судна достаточно снять соот­ветствующие значения этих метеоэлементов с карты, считая, что за 6—12 ч не произойдет больших изменений.

Прежде, чем дать прогноз погоды, делается прогноз синоптического положения (прогноз развития атмосферных процессов), сущность которого заключается в том, что на основе анализа синоптических карт прогнозируется положение основных синоптических объектов на интересующее нас время и возможные их изменения.

При прогнозировании синоптического положения руководствуются тремя принципами:

1. Принцип инерционности метеорологических процессов.

2. Принцип экстраполяции.

3. Принцип физических заключений.

Принцип инерционности состоит в том, что синоптические процессы развиваются не мгновенно, а на протяжении определенного времени, следовательно, в течение какого-то отрезка времени сохраняется более или менее стационарное состояние синоптических объектов. (Например, циклон не появляется и не исчезает мгновенно, а развивается некоторое время). Поэтому, если прогноз делается на короткое время, инерционность играет очень важную роль. Можно считать, что существующие синоптические объекты не изменятся, а только соответственно переместятся, т. е. учитывается их инерционность. Если прогноз делается на длительный период, то принцип инерционности один не достаточен.

Принцип экстраполяции заключается в том, что на основании развития атмосферных процессов устанавливаются скорости и ускорения в развитии синоптических объектов и их перемещения. Принцип экстраполяции состоит, прежде всего, в установлении тенденции развития синоптических объектов и экстраполяции развития их на прогнозируемый промежуток времени.

Принцип физических заключений состоит в том, что на основе знаний законов развития синоптических объектов устанавливаются возможные изменения их, а также вероятность появления новых синоптических объектов, т. е. учитываются физические закономерности развития синоптических объектов.

Основой прогноза погоды является прогноз синоптического положения (имеется ввиду, что погода переносится вместе с синоптическими объектами). Но необходимо учитывать изменения погодных характеристик при перемещении и развитии синоптических объектов. Таким образом, анализируя синоптические объекты, прогнозирование погоды необходимо делать не по отдельным элементам, а в комплексе.

Прогноз перемещения барических систем и фронтов. В практике прогноза применяется ряд способов определения перемещения барических центров и фронтов и их эволюции. Для получения более надежных результатов обычно используют не один какой-либо способ, а несколько, что гарантирует от грубых просчетов.

Наиболее простой способ определения перемещения барических центров и осей — способ прямолинейной и криволинейной экстраполяции.

Прямолинейная экстраполяция заключается в определении направления и скорости перемещения барического центра (или фронта) за предыдущий промежуток времени с помощью двух синоптических карт, в предположении, что такое же направление и скорость сохранятся и на срок прогноза. Обычно определяют направление и величину перемещения за 6, 12 или 24 ч.

Криволинейная экстраполяция позволяет уточнить расчет направления и скорости перемещения синоптического объекта, предполагая постоянной не скорость, а ускорение, которое определяется по изменению направления и скорости перемещения за два промежутка времени, т. е. по трем картам погоды.

Оси ложбин (или фронты, оси гребней) перемещаются в направ­лении нормали к ним, но с неодинаковой скоростью в различных частях. В связи с этим их направление и скорость должны быть определены не менее чем для двух-трех точек.

Линейная экстраполяция применима на сроки прогноза не более 6—12 ч, тогда как криволинейная экстраполяция при отсутствии резких изменений синоптического положения часто дает удовлетворительный результат и на срок прогноза 12—24 ч.

Помимо прямолинейной и криволинейной экстраполяции, прог­ноз перемещения атмосферных фронтов может быть осуществлен на основе расчета нормальной составляющей скорости геострофи­ческого ветра у земной поверхности. Однако следует учиты­вать, что циклон может углубляться или заполняться, в связи с чем меняются расстояния между изобарами, а следовательно, скорость ветра и скорость перемещения фронтов.

Прогноз перемещения барических систем может быть осуществлен и по изаллобарическому полю. Для этого пользуются следующими правилами, вытекающими из теоретических исследо­ваний и опыта:

· циклоны (антициклоны) с круговыми изобарами перемещаются в направлении на центр падения (роста) давления;

· циклоны (антициклоны) с изобарами, вытянутыми в виде эллип­са, перемещаются между направлением на центр падения (роста) давления и большой осью изобар, причем, чем сильнее вытянут эл­липс, тем ближе к последней;