Щоб спрогнозувати погоду на один день, Гідрометцентру потрібно проаналізувати величезну кількість параметрів, зібраних не тільки на території Білорусі, а й по всій Європі. Про те, як виглядає метеорологічна «кухня» білоруського Гідрометцентру, які завдання там вирішують програмісти, і які програмні комплекси не можна купити на Жданович, читайте в сьогоднішньому матеріалі KV.by.

Стовідсоткова точність передбачення погоди ─ міф

- Вважати, що в Білорусі буде така ж погода, як в Москві два дні тому, категорично невірно, ─ розповідає Дмитро Рябов, начальник служби гідрометеорологічних прогнозів ГУ «Республіканський гідрометеорологічний центр. - Кухнею погоди для нас є і Атлантика, і Західна Європа, і Прибалтика. А ось небезпечними для нашої країни можуть бути Південні циклони, які утворюються над угорською низовиною або Чорним морем.

За словами начальника служби гідрометеорологічних прогнозів, зі стовідсотковою точністю можна спрогнозувати захід або схід сонця на кілька років вперед, а погоду ─ ніколи. Причини цього: циклони в атмосфері, хаотичний рух повітряних мас, помилки в прогностичних телеграмах інших країн, недостатньо широка мережа метеорологічних спостережень, особливо в океані, пустелі і т.д.

- Сам процес прогнозування погоди знаходиться на тому рівні, на якому наука, ─ пояснює Дмитро Рябов. ─ Але, незважаючи на це, прогнозування є інтелектуальною працею, в якому задіяні гідродинаміка, фізика атмосфери, вища математика, супутникова інформація. А метеорологічні параметри вимірюються за Гринвічем кожні три години.

Як локатори виявляють небезпечні явища?

«Сира» інформація (про приземних, висотних, радіолокаційних спостереженнях, зондуванні атмосфери) надходить в Гідрометцентр з 50-ти білоруських станцій, 117-ти гідрологічних постів, з численних метеорологічних локаторів, розміщених в Мінську, Бресті і Гомелі. Локатори використовуються для виявлення таких небезпечних явищ, як гроза, град, зливи, шквали в радіусі до 200 км.

Роз'їжджаючи по Мінську, можна помітити дорожні метеорологічні станції, які теж заміряють силу-силенну параметрів: видимість, швидкість і напрям вітру, температуру точки роси і ін. - Отримані дані з дорожніх метеорологічних станцій ми використовуємо для оцінки поточної ситуації та прогнозування. Якщо на дорозі туман або ожеледь, то відразу відправляємо попередження, ─ розповідає Дмитро Рябов.

Також інформація в Гідрометцентр надходить з геостационарного і орбітального супутників європейської спільноти. - Через кожні 10 хвилин до нас надходить інформація про те, куди рухаються повітряні маси, ─ пояснює начальник служби гідрометеорологічних прогнозів, показуючи на монітор над головою. - Бачите, над Білоруссю зараз поширяться фронтальна хмарність. Завдяки даним зі супутників ми дізналися про наближення Хав'єра ».

І ще одне джерело даних - це система локаторів балтійського моря BALTRAD. Система дозволяє в оперативному режимі отримувати дані про погодні умови регіону Балтійського моря. - Це важливі відомості для нас, оскільки більшість синоптичних процесів визначається західним перенесенням повітряних мас, ─ розповідає Дмитро Рябов. ─ У цьому випадку з'являється можливість оперативного стеження за розвитком процесів синоптичного масштабу (атмосферними фронтами, лініями шквалів, зонами опадів).

Суперкомп'ютер, синоптичний код і метеорологічні телеграми

Вся інформація про погоду надходить до відділу телекомунікацій, обробляється тут на суперкомп'ютері і передається в міжнародні установи служби погоди у вигляді спеціальних метеорологічних телеграм. Кожна телеграма дешифрируется, і її зміст наноситься на карту у вигляді цифр і символів, що відображають умови погоди у поверхні Землі і відомості про хмарах.

Міжнародні станції в Вашингтоні, Москві та Сіднеї, куди прямує вся інформація, дивляться, кому вона підходить, і обмінюються отриманими даними.
Наприклад, дані про погоду в Білорусі будуть цікаві в Менхенгладбах, Дармштадті (Німеччини), Редінгу (Великобританії), Москві.

Також міжнародні станції обробляють інформацію на своїх суперкомп'ютерах і повертають її назад у вигляді GRIB-файлів (масивів значень метеопараметров в вузлах регулярної сітки, тобто в певних точках простору), з яких в Гідрометцентрі складають свої власні моделі погоди і карти.

Прогностичні моделі прогнозування погоди

У професійному колі синоптики виділяють дві моделі прогнозування погоди: синоптичну і чисельну. Синоптичну модель будують самі синоптики, аналізуючи масу одержуваної з різних джерел інформації, і, спираючись на неї, складають прогноз погоди на добу два рази в день.

Але основне навантаження, звичайно ж, лягає на чисельні моделі тобто комп'ютерні програми, які складають метеорологічний прогноз на основі наявних даних. В основі таких моделей лежать математичні рівняння, що описують термодинамічні процеси в атмосфері і зв'язуючі такі параметри, як щільність, швидкість, тиск і температуру. Такі моделі можуть бути глобальними, які покривають всю Землю, або локальними, які покривають окрему ділянку планети.

- Прогностичних моделей погоди безліч (HIRLAM, ALADIN COSMO, WRF, GFC), одні, наприклад, гарні, коли північний перенесення, інші - коли південний, ─ розповідає Дмитро Рябов. ─ У кожної моделі своя формула, тому і результати їх обчислень відрізняються. Наприклад, в деяких моделях може не враховуватися місцева височина, що призводить до похибок. Тому синоптик знає, яка модель і в який момент виправдовується себе, але, не дивлячись на це, він не нехтує і особистими розрахунками.

Наша основна задача - це не погоду пророкувати, а попереджати адміністрацію і населення країни

У кабінеті чергової зміни півстіни займає карта штормових явищ Білорусі. Вся вона покрита різнокольоровими індикаторами: червоне світло означає вітер, помаранчевий - видимість, синій ─ ожеледь (влітку ─ гроза), зелений ─ снігопад (влітку ─ град або злива), жовтий ─ туман. Як тільки на одній з місцевих метеостанцій якесь погодне явище виходить за рамки сприятливого, на карті автоматично загоряється маячок.

- Дивіться, по всій Республіці зараз вітряно, тому практично скрізь світяться червоні маячки, і навіть біля Мар'їній гірки, ─ акцентує нашу увагу на карті начальник служби гідрометеорологічних прогнозів.

Синоптики, як правило, чергують цілодобово. В їх обов'язки входить: перевіряти точність розрахунків чисельних прогностичних моделей, стежити за змінами в атмосфері, відправляти повідомлення про небезпечні явища різним службам і т.д.

- Наше основне завдання - це не погоду пророкувати, а попереджати адміністрацію і населення країни про несприятливі / штормових явищах, ─ переконаний головний синоптик країни. ─ Наприклад, ми щільно співпрацюємо з МНС.
У нас з ними два плани взаємодії: «Посейдон», коли наступають затоплення, і «Пурга», коли сильні вітри і шторми.

Устаткування і програми, які не купиш на Жданович

Для розрахунку даних і побудови прогностичних моделей необхідно саме що ні на є найпотужніше обладнання, тому у всіх регіональних і світових Гідрометцентр стоять суперкомп'ютери.

У мінському Гідрометцентрі встановлений суперкомп'ютер компанії Hewlett-Packard, а саме HP Blade System c7000 з операційною системою Red Hat Enterprise Linux 5.4, об'ємом системи зберігання даних - 64 ТБ, швидкістю обміну 4Гб / сек. Продуктивність суперкомп'ютера складає 5 Tflops, обчислювальних працездатних вузлів 17 (на кожному 12 процесорів) і 3 нових вузла (на кожному 32 процесора). Рахунок оперативного варіанти моделі проводиться 3 рази на добу за вихідними даними за 00, 06, 12 UTC.

У відділі метеорологічних прогнозів встановлений автоматизований програмний радіолокаційний комплекс «RAIBOW» на базі МРЛ Мінськ-2 і АМСГ Гомель. Він має розширений спектр таких можливостей, як відображення радіоеха при скануванні під певним кутом, інтенсивність опадів у поверхні землі в мм / год, подвійна поляризація і ін.

Також в Гідрометцентрі є апаратно-програмний комплекс «Аліса» для отримання інформації з американських супутників. Програмний комплекс «ЮНІСКАН» для відображення знімків Землі в більш широкому дозволі, Warep для транслювання телеграм про штурмових попередження, МетеоМагістраль для обробки інформації з дорожніх метеорологічних станцій, BALTRAD для аналізу погодних умов регіону Балтійського моря та ін.

Програміст-метеоролог і реальну зміну клімату

Спектр функцій у програмістів в Гідрометцентрі дійсно широкий. Вони обслуговують суперкомп'ютер, займаються розвиток чисельних моделей (наповненням моделей метеорологічними параметрами), адаптацією даних моделей до нашої місцевості, розробкою різних комплексів для гідрологів, синоптиків і ін.

- Щоб підтримувати або розробляти обчислювальні моделі, програміст однозначно повинен розбиратися в метеорології, знати процеси синоптичної метеорології, розуміти, які дані і куди підставляти. У нас є програми, які не купиш на Жданович, всі вони вузькоспеціалізовані, ─ пояснює начальник служби гідрометеорологічних прогнозів.

У Гідрометцентрі є своя власна база даних. - Дані ─ це наше все! Немає даних, немає нічого. Дані ми використовуємо не тільки для прогнозування погоди, а й для аналізу поточної ситуації, ─ розповідає Дмитро. ─ Погодьтеся, клімат за останній час сильно змінився. Змістився він з Півдня на Північ приблизно на 100 км. Якщо раніше у Білорусі було три агрокліматичних зони: північна, центральна і південна ─ то зараз ми спостерігаємо руйнування північної зони. Зате в районі Полісся утворюється якась нова, невідоме нам, зона.

Сертифікат на День народження від метеорологів

Виявляється, Гідрометцентр надає дуже цікаву послугу населенню. На День народження 30-річної подруги можна подарувати паспорт погоди, в якому детально буде описана погода в день, коли вона народилися. Або сертифікат про те, скільки було ясних, похмурих днів, скільки випало опадів за всю її життя. «Завдяки наявним даними, нам нескладно скласти особистий паспорт погоди. До того ж, такі послуги користуються попитом », ─ підтверджує Дмитро.

Першими інформацію від Гідрометцентру отримують органи управління, будівельні організації, залізничні станції, Газпром, Міненерго і ін. Організації, робота яких, так чи інакше, залежить від погодних умов.