Jak lepiej zrozumieć prognozę pogody?

Większość z nas każdego dnia sprawdza prognozę pogody. Na jej podstawie planujemy czas wolny, urlop czy chociażby to, jak się ubrać. Prognoza pogody ma ogromne znaczenie między innymi dla rolnictwa i lotnictwa. To, co słyszymy codziennie w radio lub oglądamy na ekranie telewizora czy w Internecie jest efektem końcowym pracy synoptyków. Dzięki poniższym wskazówkom lepiej zrozumiesz to, co dzieje się w pogodzie.

Najważniejsze elementy prognozy pogody

Prognozę można sklasyfikować w zależności od czasu, obszaru i sposobu przewidywania pogody. Do podstawowych jej elementów należą:

Temperatura powietrza

To niezwykle ważny dla człowieka składnik. Niemal codziennie spoglądamy na termometr wiszący za oknem, aby zdecydować, w co się ubrać. Z jeszcze ważniejszych powodów temperaturę powietrza śledzą na bieżąco kierowcy, piloci oraz rolnicy.

Ciśnienie atmosferyczne

Jest to nacisk, jaki wywiera powietrze na powierzchnię Ziemi. Ciśnienie atmosferyczne stale się zmienia - raz jest wysokie, a raz niskie. Wysokie określa się jako wyż baryczny - na mapach pogody oznaczone jest literą W; niskie ciśnienie to niż baryczny - na mapach pogody litera N.

Zachmurzenie

Przede wszystkim warto wiedzieć, czym w ogóle jest chmura. Otóż, jest to skupisko drobnych unoszących się w powietrzu kropelek wody i/lub kryształków lodu. Aby powstała chmura, w atmosferze musi znajdować się para wodna, która do powietrza dostaje się w wyniku parowania z oceanów, mórz, jezior, rzek, roślinności. Chmury tworzą się na różnych wysokościach, mają różny kształt i barwę (najczęściej są białe).

Zachmurzenie to stopień pokrycia nieba aktualnie występującymi chmurami (w poszczególnych warstwach lub wszystkimi). Wielkość zachmurzenia określana jest w ósmych częściach nieba, czyli oktanach i tak:

• bezchmurnie: 0/8;
• zachmurzenie małe: 1/8 - 3/8;
• umiarkowane: 4/8 - 5/8;
• duże: 6/8 - 7/8;
• całkowite: 8/8.

Wiatr

To poziomy lub prawie poziomy ruch powietrza wywołany różnicami ciśnienia atmosferycznego. Powietrze, dążąc do wyrównania ciśnienia, przemieszcza się od miejsca, w którym jest wyż baryczny, w stronę obszaru o niższym ciśnieniu. Przykładowe wiatry lokalne występujące w Polsce to fen i bryza.

Wiatr jest odczuwany jako:

• cisza - prędkość wiatru od 0,0 do 1,0 m/s;
• wiatr słaby - od 1,1 do 4,0 m/s;
• umiarkowany - od 4,1 do 8,0 m/s;
• silny - powyżej 8,0 m/s.

Fronty atmosferyczne

Front to strefa przejściowa rozdzielająca dwie masy powietrza (ciepłą i chłodną) o rożnych właściwościach fizycznych (m.in.: temperaturze, wilgotności, gęstości), nachylona pod niewielkim kątem do powierzchni Ziemi. Ze względu na przemieszczanie się, budowę pionową i warunki pogody wyróżnia się: front ciepły, front chłodny i front okluzji (połączenie frontu ciepłego i doganiającego go frontu chłodnego).

Opady atmosferyczne

Są to produkty skroplenia pary wodnej spadające z chmur na ziemię, które występują w postaci stałej - śnieg i grad lub ciekłej - deszcz. Intensywność deszczu klasyfikuje się jako:

• opad lekki - gdy spada nie więcej niż 0,25 cm wody na godzinę;
• umiarkowany - pomiędzy 0,25 - 0,75 cm;
• silny - powyżej 0,75 cm.

Wilgotność powietrza

To zawartość pary wodnej w atmosferze ziemskiej.

Osady atmosferyczne

Są to produkty skroplenia lub resublimacji pary wodnej osadzające się bezpośrednio na wychłodzonej powierzchni Ziemi lub znajdujących się na niej przedmiotach. Do osadów należą: rosa, szadź, gołoledź, szron.

Zjawiska pogodowe (tęcza, burza).

Jak powstaje prognoza pogody?

Jest to skomplikowany proces i zależy od wielu czynników: aktualnego stanu pogody wynikającego z obserwacji i pomiarów różnego rodzaju elementów. Obserwacje i pomiary prowadzone są według międzynarodowych standardów, w określonych przedziałach czasowych i określonych cyklach. Dzięki temu możliwa jest globalna wymiana informacji oraz tworzenie zbiorów obserwacji, na podstawie których opracowywane są różne statystyki. Obserwacja jest pierwszym i najważniejszym krokiem w procesie powstawania prognozy pogody.

Coraz częściej pomiary bezpośrednie uzupełniane są pomiarami satelitarnymi. Za pomocą pasywnych metod pomiarowych polegających na obserwacji promieniowania elektromagnetycznego (widzialnego, słonecznego, podczerwonego, ultrafioletowego i mikrofalowego) uzyskuje się informacje na temat rozkładu temperatury na powierzchni oceanu, zmian temperatury z wysokością oraz kierunku i prędkości wiatru nad powierzchnią oceanu.

Nowymi metodami pomiarów są satelitarne aktywne metody teledetekcji. Dla przykładu: radary meteorologiczne służą do oceny opadu w atmosferze, a metody akustyczne do pomiaru rozkładu temperatury i prędkości wiatru z wysokością; z kolei pomiary lidarowe określają ilość i wielkość cząstek zanieczyszczeń w atmosferze.

Sprawdzalność prognozy pogody

Dokładność prognozy jest bardzo ważna. Niestety, jej sprawdzalność nie zależy od nas, tylko od zjawisk zachodzących w przyrodzie. Na pogodę nie można wpłynąć, dlatego trudno oczekiwać, że sprawdzi się w 100% - dotyczy to szczególnie prognoz długoterminowych. Mimo, iż mają one mniejszą sprawdzalność, to pewne elementy pogodowe można prognozować w skali sezonu - prognozy długoterminowe i związana z nimi klimatologia synoptyczna mają olbrzymie znaczenie ekonomiczne w przewidywaniu m.in.: plonów zbóż. Do podstawowych składników takiej prognozy zalicza się: wiatr, ciśnienie i temperaturę - to w dużej mierze od dokładności tych pomiarów zależy dokładność prognozy.

Możliwe przyczyny błędnych prognoz:

1. Naukowcy niedokładnie znają procesy zachodzące w atmosferze.
2. Współczesne komputery mają mocno zawężoną moc obliczeniową, co wymusza tworzenie prognoz o ograniczonej rozdzielczości czasowo-przestrzennej. Jeśli występują zjawiska w skalach mniejszych niż rozdzielczość modeli, trzeba je upraszczać.
3. Dane wejściowe do symulacji zawierają błędy związane m.in.: z małą liczbą stacji lub złym ich usytuowaniem, a także z błędami przyrządów pomiarowych.