прогнозна грешка откъде
Откъде прогнозира грешки?
Медиите често чували фразата "Прогноза за времето прогнозите обещават ...." Това не е съвсем вярно - не "обещанието" и се предскаже. "Promise", тук би било нахално, защото прогнозата за времето се занимава с вероятностни процеси, които неизбежно присъщи на известна степен на несигурност.
През последното десетилетие, в световен мащаб метеорологична общност е направила значителен напредък в развитието на цифровите технологии за прогнозиране на метеорологичните. Днес, например, прогнозира в продължение на три дни, за налягането на повърхността е толкова успешна, колкото прогнози за деня преди 20 години.
Въпреки това, за да се отървете от грешки при прогнозиране на времето невъзможно. Защо?
Има няколко причини:
1) непълноти и неточности на нашите познания за текущото състояние на атмосферата
Прогнозата за времето, че е необходимо, на първо място, да се знае какво се случва в атмосферата сега, в началния момент. Тези метеорологичните наблюдения - "суровини" за изчисляване на прогнозата за времето. Да се изготви прогноза за няколко дни напред, е необходимо да разполагаме с данни за действителното време в района с мащаба на няколко хиляди километра. И прогнозата за седмицата и да има по-нататъшно изисква информация за това какво се случва с времето по целия свят. Когато дългосрочна прогноза, трябва да се счита за почти цялата система на климата, което включва атмосферата, океана и най-горния слой на земята.
Сегашното състояние на атмосферата, ние винаги знаем само приблизително, тъй като нашето наблюдение на атмосферата са непълни и неточни - мониторинг на мрежата е рядко и се наблюдава данни съдържат грешки. Обширни територии на планетата (океаните, висока и тропически ширини) остават слабо осветени наблюдения. На територията на нашата страна и плътността на оборудването за наблюдение на мрежата също е лошо. Възможно е да се увеличи плътността на мрежата и намаляване на грешката при измерване, но не безкрайна - възможността за такива подробности са ограничени, така че нашите знания за текущото състояние на атмосферата, никога няма да бъде завършена.
2) методи Недостатъчно използване прогнозиране и модели
Основната прогностичен инструмент днес са числени модели на атмосферата - те успешно възпроизвежда много от свойствата на атмосферата и все по-сложни. Какво е най-модерен модел за предсказване на атмосферата? - Това е една сложна система софтуер (усилието, необходимо да се направи за развитието на стотици човеко-години), който решава система от уравнения, описващи еволюцията на атмосферата, т.е. Тя изчислява температура, влажност, вятър и други параметри на различни височини в различните части на света. Моделът отчита процеси thermohydrodynamics, промени влага, радиация облак взаимодействие сложните процеси в атмосферния граничния слой и на границата си с основната повърхност и т.н. Някои от физическите процеси не са взети под внимание при моделите умишлено се дължи на факта, че те са по-малко засегнати от успеха на прогнозата. Други загрубяват, защото изчисляването им изисква големи изчислителни ресурси (изчисляване на прогнозата за времето - един от най-"алчните" за задачи компютърни ресурси, за да бъде решен днес от учени). На третия ние не знаем достатъчно. Сред факторите, които допринасят могат да бъдат идентифицирани повече или по-важна, но в дългосрочен план, като се вземат предвид множеството от "малките неща" създава ново качество на прогнози.
Към днешна дата, автоматизирани предсказуеми технологии не са в състояние да предскаже някои модели на времето. Това се дължи на факта, че много метеорологични явления, включително опасности, да имат местен характер и комплексния характер на образованието, който в момента е трудно да се опише формално за пълна автоматизация на прогнозата с разумна степен на успех. Поради тази причина, някои метеорологични явления (например, мъгла, лед, и т.н.) Прогнозира се главно прогнозите специалисти в областта, които са добре запознати с условията за тяхното образование и развитие в определен регион. Резултатите от прогнозите на модели за изчисляване, използвани като основа за изготвянето на окончателните, "официални" прогнози за времето, което предполага синтез на опита на експерти, прогнозите и резултатите от различни прогностични технологии.
3) Проблемът на предсказуемост
предвидимост проблем започна да се реализира след първите числени експерименти за моделиране на еволюцията на атмосферата за дълго време. Обратно в 50-те години е доказано, че произволно малка първоначална грешка настройка на данни за изчисляване на прогнозата с течение на времето се трансформира в една голяма. Извън около две седмици на подробния устройствен грешка по прогноза скокове модел нарасне до нивото на случайни грешки прогноза. Така че бъдете обективни (т.е. непреодолими при каквито и да било прогнози умения) ограничения по отношение на способността да се предскаже точно действителния ход на еволюцията на атмосферните процеси на доста дълъг период от време. Ограничаване се дължи на факта, че първоначалните условия за изчисляване на прогнозната грешка и винаги съдържат първоначалните грешки са склонни да се увеличи по време на прогнозния период се дължи на нестабилността на атмосферните процеси ( "ефектът на пеперудата"). Практически предвидимост на атмосферата зависи от няколко фактора, включително структурата на атмосферните течения (т.е. сегашната ситуация време) - в някои случаи и за разработването на добри метеорологични процеси "видими" за няколко дни по-рано, и това се случва, че прогнозата за утре е много крехка.
Всичко това не означава, че не можем да кажем нищо за бъдещето на атмосферата извън няколко седмици. Може, но прогнозите за дълги периоди от време са формулирани в различна форма и изисквания за други - обикновено в продължение на дългосрочни прогнози се използват вероятностни формулиране и представяне на резултатите по отношение на средната стойност за периода (например, месец или сезон) стойности. Формално безполезно подробно, например, прогнозата за няколко седмици предварително в продължение на дни или дори с всяка изминала минута, но това "точност" е фалшива, а именно, необезпечени реалните възможности на съвременната технология за прогнозиране.
Какво се случва след това? - прогнози за качество постепенно ще се покачват, ще удължи срока на експлоатация предвиждане, но не и в нашата страна или в други страни, или десет, или сто години, той няма да бъде съвършен - просто защото възможностите и човешкото познание е ограничен. Така че метеоролозите, винаги ще има какво да се стремим. Това напомня на една стара загадка за това дали можем да отидем по целия път между две точки, ако първата половина да преодолее определено разстояние, а след това половината от оставащата сегмент, а след още половин и т.н. Отговорът е ясен: това е невъзможно, ние можем само постепенно се приближаваме към целта.