"На Нарочи индекс ультрафиолета на 10% выше, чем в Минске": какова точность у белорусских прогнозов погоды и чего ждать от осени 2021 года
Ультрафиолета в столице всегда процентов на 10 меньше, чем, например, на курортной Нарочи, где солнце и сверху светит и от водной глади и песка отражается
Фото: Дмитрий ЛАСЬКО. Перейти в Фотобанк КП
Об этом и не только наш разговор с сотрудниками Национального научно-исследовательского центра мониторинга озоносферы БГУ – заведующим лабораторией оптических средств измерения Леонидом Турышевым (Л.Т.) и заведующим лабораторией биофотники Александром Светашевым (А.С.).
Почему с вопросами о погоде «Комсомолка» пришла к ученым? А потому, что уже более 20 лет в этом центре занимаются разработкой приборов для исследования физики атмосферы и водоемов, а также применяют численные методы для моделирования атмосферных процессов и метеоявлений. Авторские приборы сотрудников центра, а также модели численного прогноза погоды, используют в научной работе специалисты сезонных Белорусских антарктических экспедиций.
А восемь лет назад центр мониторинга озоносферы БГУ, Белгидромет и центра информационных технологий БГУ разрабатывали, опробовали и успешно внедрили в Белгидромете комплекс для реализации мезомасштабной модели численного прогноза погоды на территории Беларуси. Тогда же в Белгидромете была создана специальная группа численного моделирования и прогноза погоды, которая является важным дополнением к традиционной синоптической группе.
Задача синоптиков – с максимальной точностью предсказать критические явления: обильные снегопады, ливни, град, шквалистые ветры, минимальные и максимальные температуры
Фото: Павел МАРТИНЧИК. Перейти в Фотобанк КП
Белорусские ученые предсказали 53 сантиметра снега во время «Хавьера» и ошиблись только на один сантиметр
- Что в настоящее время синоптики с большей вероятностью могут предсказать: жару, холод, осадки, ураган?
А.С.: - Достаточно точно можно спрогнозировать температуру приземного воздуха. Этот параметр стандартно измеряется на высоте 2 метров от поверхности земли на любой метеостанции. Его оправдываемость в численном прогнозе легче всего оценить. Наш опыт более чем 10-летнего использования мезомасштабной модели показывает, что она качественно предсказывает также поле приземного давления и параметры влажности воздуха.
Л.Т.: - Сложнее ситуация с облачностью и осадками. Здесь важен не только сам прогноз их появления, но они должны появиться строго в определенной географической точке и точно в определенное время. Тем не менее, когда получается качественно предсказать параметры облачности, то при грамотном выборе микрофизических параметров модели удается хорошо предсказать не только пространственную локализацию, но и сумму осадков и их тип.
А.С.: - Нас больше интересует научная сторона. Так, например, при оценке знаменитого циклона «Хавьер» 15 марта 2013 года мы спрогнозировали, что толщины выпавшего слоя снега в Минске составили 53 см, и наш прогноз совпал с реальными измерениями районе Филиала БГУ - 52 см. Такой точностью стоит гордиться.
В городе, где расположены высотки и частный сектор, парки и промышленные предприятия погода может отличаться даже от района к району
Фото: Виктор ГИЛИЦКИЙ. Перейти в Фотобанк КП
- Долгосрочный прогноз погоды – стоит ли ему верить?
Л.Т.: - Если оценивать по приземной температуре, то прогноз на ближайшие сутки сбывается практически всегда, на ближайшие трое суток – процентов на 95-97%, это тоже хороший показатель.
А.С.: - А вот чтобы спрогнозировать на более дальнюю перспективу – уже надо отследить показатели погоды на территории всего Северного Полушария, а на это потребуются большие затраты и по времени, и по вычислительным ресурсам. Подобный вариант расчета еще только собираются реализовать в одном из ведущих центров по разработке численных моделей в шотландском городе Рединг.
Л.Т.: - Так что долгосрочные прогнозы, несмотря на их важность,– это все-таки, скорее, гадание на кофейной гуще, тут уже как повезет (улыбается).
А.С.: Да, когда-то была такая шутка: «Хочешь обидеть метеоролога – спроси его, какая погода будет завтра, хочешь сделать ему приятное – спроси, какая погода была вчера…». Но если серьезно, то прогресс на лицо: чтобы просчитать прогноз погоды на ближайшие сутки, нам в центре, при относительно слабых вычислительных ресурсах, нужен примерно час времени. А то, что точность прогноза значительно повысилась, отмечают все.
На прогноз погоды влияет даже то, зелень на полях или пожухлая трава
- Как синоптики колдуют над своими прогнозами?
Л.Т.: - Прогноз – это очень сложная работа. Система мезомасштабного прогноза основана на том, что все страны по существующим международным соглашениям свои метеоданные отправляют в международные центры, их в мире несколько. Сюда же попадает весь набор данных с орбитальных, авиационных, морских систем наблюдения.
Полученные данные являются основой для численного расчета различными видами глобальных моделей. Так, например, в результате работы одной из распространенных глобальных моделей GFS (Global Forecast System USA) получается «погода» в глобальной пространственной сетке на весь земной шар с временными интервалами 3 и 6 часов. Эти данные выкладываются в открытый доступ в интернете. Но надо понимать, что глобальный прогноз будет лишен существенных важных деталей.
Образно, данные глобальных моделей выступают как своеобразные рельсы, по которым движется более детальный местный мезомасштабный прогноз.
А.С.: - Типичные «шаги» для нашего стандартного республиканского прогноза – 3 км и 15 км. Чтобы адекватно спрогнозировать погоду, очень важно правильно учесть также характеристики подстилающей поверхности, специалисты называют ее подложкой. Ну, например, что в этот период года - зелень или пожухлая трава, наличие снега или его отсутствие, температура и влажность поверхностного слоя и глубинных слоев, отражающая способность и т. п. Для учета этих параметров в модели существует специальная объемная база данных, куда обычно заложены усредненные значения всех необходимых параметров за последние 10 лет.
Это иногда приводит к забавным результатам. Помню, был один год и в марте, когда расчетная группа Белгидромета ошибалась с погодой, - ну не угадывали и все тут. Мы у себя в центре покрутили, просчитали и, наконец, поняли, что в подложке был заложен снег в марте, а реально в том году его не было. Когда ситуацию исправили по текущим орбитальным данным – все стало на свои места.
- Слышала такую теорию: дождь с большей вероятностью прольется над большим городом, чем над полем. Это верно?
А.С.: - Да, над городом воздух грязнее из-за автомобильных выхлопов, работы предприятий, пыли – больше центров конденсации и капли образуются здесь быстрее. Но, с другой стороны, во время цветения деревьев или каких-то растений вверх поднимаются природные аэрозоли, пыльца, которая тоже способствует конденсации, и дождь может быстрее пойти над цветущим лесом или полем. И еще над лесом, полем температура более однородная, а над городскими кварталами температура разная – тут бетон, тут парк…
Л.Т.: - А еще хочу сказать, что у нас часто путают такие понятия как климат и погода. Чуть потеплее – и везде кричат: «Глобальное потепление». Чуть холоднее – «Караул! Ледниковый период!». И в этом ваш брат, журналист, тоже виноват. Люблю я пример, озвученный на телеканале «Наука»: «Вот вы идете в магазин с собакой. Ваш путь до магазина – это климат, а путь вашей собаки на поводке или без поводка – это погода. Далее вопрос: насколько точно можно со стороны, по перемещению собаки, угадать, куда вы идете?»
Грязный воздух городов как магнит притягивает дождь
Фото: Павел МАРТИНЧИК. Перейти в Фотобанк КП
- А нужны ли столь точные предсказания погоды?
А.С.: - Обязательно и с большой вероятностью надо отслеживать и предсказывать опасные явления – сильнейшие ливни, грозы, ураганы, град, заморозки, низкие или высокие температуры. А уж обычный дождь… Ну, прогнозировали в 15.00, а пошел он в 16.00. Так что на всякий случай захватите зонтик.
- Вы как ученые верите в народные прогнозы? Например, какой Покров, такова и зима.
А.С.: - Верю! Наши предки хорошо понимали, о чем говорят. Их прогноз основан на вековом опыте, и от него зависело самое важное – урожай. Особенность такого народного прогноза – это использование сразу нескольких временных рядов различных параметров. Точки пересечения этих рядов во времени существенно улучшали качество такого предсказания. Правда, такой прогноз очень сильно привязан к какой-либо местности, и приметы для другого региона могут быть другими.
Л.Т.: - Вообще, выполняется такая эмпирическая закономерность: чем заблаговременнее прогноз, тем большую роль начинают играть статистические закономерности.
Дожди, которые в июле затопили пол Европы, шли на Беларусь
- А можно ли сейчас предсказать, какова будет осень 2021 года?
А.С.: - Ну, если только взять от подобного и посмотреть, в каком году было такое жаркое лето и какая в том году была осень. Предположить, что может быть что-то похожее. Но это так себе прогноз, хотя иногда и он сбывается.
Л.Т.: - А если бы, давайте помечтаем, такой прогноз можно было бы делать регулярно – это дало бы колоссальный экономический эффект. Это, уже не «капля на нос», это очень серьезно. Мы в центре занимаемся анализом и поиском закономерностей, которые позволили бы продвинуться в данном направлении. Здесь следует отметить озоновый механизм влияния на состояние тропосферы, и, следовательно, на погоду, который в последние годы изучается сотрудниками нашего центра под руководством Александра Красовского.
А.С.: - Кстати, о прогнозе. У нас в Беларуси прогноз погоды имеет право делать только одна организация – Белгидромет, и он за него полностью юридически отвечает. Сайт расчетной группы Белгидромета pogoda.by. Какая бы хорошая не была модель прогноз, но многое зависит и от квалификации синоптиков. А раньше говорили, что хорошего специалиста-синоптика надо растить 40 лет!
- Наш народ любит ругать синоптиков. На ваш взгляд это заслужено?
А.С.: Я считаю, что это несправедливо. Отмечу, с каждым годом прогноз погоды становится все более точным. Владея методикой, специалист владеет основами, все остальное – его квалификация, его чуйка, его многолетний опыт. Это как аппарат УЗИ у врача. Многие врачи могут посмотреть человека на УЗИ и не факт, что увидят они там одно и тоже. Все достаточно субъективно и зависит от специалиста. В идеале, чтобы прогноз погоды делал искусственный интеллект, без участия человека. Мы сейчас этим занимаемся.
Л.Т.: Тогда – будем ругать автомат (смеется).
- В июле Европу - Германию, Данию, Нидерланды - залило, к сожалению, погибли люди, были разрушены здания, инфраструктура…
А.С: - А в это же время температуры в Витебской области были более высокие, чем прогнозировали заранее. Теплые массы воздуха – уже без осадков были теплее. Возможно, эти дожди шли к нам. Но за счет большого количества центров конденсации, включая ледяную фазу облаков, осадки выпали именно там – над Европой. Это мое мнение. Но я не синоптик, я – физик.
Л.Т.: Кстати, их местные синоптики все предсказали правильно. Но, меры принимают – не синоптики, хотя ругают всегда – их!
Дождь с большей вероятностью прольется внутри минской кольцевой.
Фото: Павел МАРТИНЧИК. Перейти в Фотобанк КП
Над Антарктидой озоновая дыра, а над Беларусью случаются озоновые дырки
- До короновируса и до глобального потепления была страшилка – озоновая дыра…
А.С.: - А вы знаете, что аномальные озоновые дыры над Беларусью – это не секрет, а довольно обычное явление. Но кроме дыр бывают и положительные аномалии – своеобразные «пучности» - области с повышенным содержанием озона.
Л.Т.: - Озон регулирует, сколько биологически активного излучения дойдет до земли, до нас. Чем больше озона, тем меньше ультрафиолета. Самые высокие уровни приземного ультрафиолета в Беларуси, как правило, наблюдаются в марте и мае. В этот период УФ излучение сильнее действует на человека, поскольку после зимы его кожа еще не адаптировалась к солнечным лучам.
- Но даже школьники знают, что большая озоновая дыра над Антарктидой и то не круглый год. Где Антарктида и где Беларусь, может и волноваться-то особо не стоит…
А.С.: - А давайте я вам сейчас покажу, как по спутниковым данным у нас в Беларуси в июле 2021 года вел себя озон. Вот видите аномальные озоновые дыры – на карте синим, уровень аномалии – средний. Вот они над Питером, вот над Кольским полуостровом, а вот и над Беларусью. Так что, эти озоновые аномалии над нашей страной не редкость. Кроме анализа спутниковых данных мы разрабатываем приборы и проводим мониторинг общего содержания озона и приземного УФ излучения наземными методами.
Л. Т.: - В Минске, в Гомеле и на Нарочи, а у нас тоже есть свои станции. Могу сказать точно, что на Нарочи ультрафиолетовый индекс, как правило, на 10% выше, чем в Минске. Дело в том, что кроме общего содержания озона УФ индекс существенным образом зависит от слоя облачности, чистоты воздуха.
В районе Нарочи воздух чище и добавляется сильное отражение водной поверхность. Так что при отдыхе там – кепки-шляпы и солнечные очки. Последние - обязательно со стеклянными качественными стеклами, потому что большинство дешевых затемненных пластмасс пропускает УФ излучение. И вред от таких очков двойной – затемнение приводит к расширению зрачка, а УФ излучение при этом разрушает глазное дно!
А. С.: - Прогнозировать поведение озонового слоя довольно сложно, но для территории Беларуси в нашем центре установлена определенная зависимость между приземной температурой и содержанием озона. Это дает возможность осуществлять его прогноз с заблаговременностью до 3 суток. Так, например, при той жаре, что у нас стояла в июне-июле 2021 года, мы фиксировали уменьшение озона на 5-7%, а это влияет на УФ-индекс, он становится выше.
Л. Т.: - Эта закономерность представляет значительный интерес, по нашим данным она подтвердилась и для района Антарктиды в месте локализации сезонных Белорусских антарктических экспедиций. Мы работаем над исследованием этой темы.
Температуру воздуха на предстоящие день-два синоптики угадывают на ура, а вот предсказать облачность в определенном месте и в определенное время – ой, как непросто.
Фото: Дмитрий ЛАСЬКО. Перейти в Фотобанк КП
КСТАТИ
Меньше летает самолетов – меньше осадков?
С конца мая 2021 года самолетов над территорией Беларуси стало летать на порядок меньше. Изменит ли это погоду в стране?
- Самолеты выбрасывают в атмосферу продукты сгорания топлива и это, естественно, влияет на образование облаков и на формирование осадков. Достаточно сказать, что на подобном механизме основано активное воздействие на облака – их искусственное осаждение в виде осадков. Этот фактор может привести к уменьшению осадков (воздух, вроде, стал чище), но за пару месяцев это заметить сложно, - объяснил Александр Светашев.
НА ЗДОРОВЬЕ!
Позагорал – устал, а вроде все время лежал!
- Загорать можно, но надо меру знать. Помните, что возле кромки воды на белом песочке ультрафиолета вы получите не только сверху от солнца, но и со всех сторон, приходят рассеянные лучи, - подчеркнул Леонид Турышев. - Замечали, что вы позагорали, вроде ничего не делали, полежали, а устали. Это потому что иммунитет вашего организма – перестраивается на борьбу последствиями облученности. Важно помнить, что наш организм лучше всего приспособлен к нашему родному климату, к нашим привычным уровням облученности.
Люди стали больше ездить в жаркие страны. Впечатления – это, конечно, хорошо, но при этом повысилась заболеваемость раком кожи. Сейчас в мире серьезное финансирование ультрафиолетовых исследований и глазных болезней осуществляют Арабские Эмираты. Это связано с высоким процентом заболеваемости катарактой в их стране.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
Аномалия температур по всей стране и опасные грозы: синоптики рассказали, каким был июль в Беларуси (подробности здесь)
«9 из 10 прогнозов оправдываются»: в Белгидромете рассказали, как делают прогноз погоды и где отслеживают грозы и ливни (подробности здесь)