Новации в прогнозировании погоды

Метеорология всегда подвергается шуткам за неточность прогнозов — некоторые намекают даже, что это нечто вроде хиромантии или гадания на кофейной гуще… На самом деле, конечно, в построение моделей погоды вкладываются серьёзные научные и технологические усилия. Становится ли выше точность?

Для начала мы решили проверить погодные интернет-сервисы — оправдываются ли их предсказания? — которые иногда предлагают даже по платной подписке!

Наша Даша Картамышева всю неделю будет следить за сбываемостью прогнозов. Синоптики из Росгидромета объясняют: развитие всех-всех-всех процессов в атмосфере предугадать невозможно, но люди вывели множество формул, которые позволяют повысить вероятность. В качестве исходных закладывают данные о текущей погоде — их собирают в разных точках при помощи спутников, датчиков на судах и самолётах, локаторов, а также специально запускаемых радиозондов — они взлетают сейчас со 100 станций по всей стране дважды в сутки. Важны по-прежнему и метеостанции, которые порой расположены буквально на краю света. Например, вот здесь, в Белом море, на острове МУдьюг — также известном как «остров смерти» из-за бывших там лагерей — уже больше 100 лет работают вахтовым методом метеорологи.

Они круглосуточно, каждые 3 часа, в любую погоду передают данные, без которых не получилось бы точных прогнозов.

Главный технологический помощник в этих реально сложнейших расчётах — суперкомпьютер. По вычислительной мощности (больше квадриллиона операций в секунду) это примерно как 14 тысяч средних офисных компьютеров.

Таких устройств в мире не больше пары десятков. Полная картина складывается за счёт обмена информацией между странами. Ну а будущее — возможно, в том, что придумали учёные из Перми. Они хотят сделать точкой сбора погодных данных чуть ли не каждый дом — и помогут в этом волоконные датчики, которые обычно применяются в шахтах и других труднодоступных местах. Так называемая брэгговская решётка позволяет получать информацию о температуре, влажности и давлении.

Для обработки такого количества данных понадобится, правда, уже не супер-, а прямо-таки супер-пупер-компьютер. Той же цели — повышению детализации прогнозов — служит теперь и искусственный интеллект. Его привлекли для своего сервиса в крупной российской IT-компании — где нейросети обрабатывают данные сразу из нескольких глобальных центров. Приходит информация и от тех, кто установил приложение.

Люди — источник оперативный, но не всегда точный. Поэтому всё перепроверяется, и учитывают не один голос, а сразу несколько с одной территории (примерно так же собирается и информация о дорожных пробках). В итоге подловить этот сервис на неточности в прогнозе на неделю вперёд нам не удалось. Он, впрочем, был в этом не одинок.

Вообще, чем меньше отдалён в будущее прогноз, тем выше у него точность. Например, с предсказанием погоды всего на один день вперёд успешно справились уже не три, а все 5 приложений.

Когда прогнозы сбываются — даже плохие — всегда радуется штатный синоптик НТВ Ирина Полякова. Она не только рассказывает, но и участвует в составлении сводок. Говорит, точнее всего расчёты не более чем на 5 дней. Впрочем, зрители, которые встречают Ирину на улице, обычно хотят заглянуть в более отдалённое будущее.

Надёжных долгосрочных прогнозов наука делать пока толком не научилась, а вот на ближайшее будущее предсказывает уже гораздо лучше, чем ещё совсем недавно. Точность на три дня сейчас примерно такая же, как была на сутки лет 30 назад. И это даёт весомый практический результат. Сильно зависят от правильности прогнозов авиация, сельское хозяйство, коммунальщики. Транспортники даже заводят собственные метеоподразделения — например, чтобы знать, какие дороги обрабатывать от гололёда в первую очередь. Но в каждом регионе мира — свои потребности.

Искусственные дожди в Эмиратах вызывают с помощью дронов! Система разработана совместно с учёными из британского Университета Рединга. Беспилотники электризуют частички пыли в атмосфере, и на них собирается влага, которая выпадает в виде осадков. Порой настолько обильных, что становится очевидной некоторая непродуманность экспериментов — об этом свидетельствуют и многочисленные видео в соцсетях, и рассказы местных — как гид Светлана Васильева, которая живёт в Дубае уже 27 лет.

Усиливает критику и то, что власти не предупреждают жителей о проведении таких опытов. Тем не менее, технологию считают перспективной — искусственные дожди позволяют пополнять запасы пресной воды, которую иначе приходится получать ещё более дорогим методом опреснения из моря. Человек старается поменьше зависеть от капризов природы — и явно будет идти всё дальше по этому пути, не без проблем, но делая мир вокруг более безопасным, комфортным и предсказуемым.

Благодарим за помощь в съёмке сюжета:

• Федеральную службу по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Росгидромет, и лично заместителя директора главного вычислительного центра Росгидромета Владимира Анцыповича, заместителя директора Гидрометцентра России Киктёва Дмитрия Борисовича, инженера по радиолокации аэрологической станции Росгидромета г. Долгопрудный Владимира Фоменко за активное сотрудничество
• Руководителя «Яндекс Погоды» Александра Ганьшина за создание удобного сервиса и инновационных технологий прогнозирования погоды. В 2015 году «Яндекс Погода» запустила первую версию технологии Meteum и с тех пор транслирует собственные прогнозы
• Метеоролога и нашу прекрасную коллегу Ирину Полякову за дружбу и точные прогнозы, также прогностический центр «Метео- ТВ»
• Инженера-исследователя лаборатории интегральной фотоники ПГНИУ Валерия Кожевникова, видеографа пресс-службы ПГНИУ Елизавету Бобылеву, а также коллектив Центра компетенций НТИ «Фотоника» за неоценимую помощь в подготовке сюжета.
  О новостях центра НТИ «Фотоника» можно читать в телеграм канале. Подписывайтесь!
• Руководителя метеослужбы ГБУ «Автодор» Максимову Галину Александровну за увлекательный рассказ о работе столичных метеорологов

Полный выпуск «Чуда техники с Сергеем Малозёмовым» от 15 мая доступен по ссылке

Все полные выпуски программы «Чудо техники» находятся здесь