Архив: Как составляются прогнозы...

ПОГОДА ПРОГНОЗ
ПОГОДЫ		 КАРТЫ
ПОГОДЫ		 АЭРОПОРТЫ ОБЛАКА ПТИЦЫ Библио-
тека		 Полезные
ссылки		 FAQ о погоде ФОТО Метео-
клуб
Главная Карта сайта     КАРТЫ ПОГОДЫ для профессионалов ИНФОРМЕРЫ ПОГОДЫ ПУБЛИЦИСТИКА
Добавить в Избранное Написать нам Автор сайта Лирика
Долгосрочный прогноз Термограф Метеограммы (графики погоды)  

Полезные ссылки:
Метеоцентр.Азия - наш сайт с высокодетализированными прогнозами погоды по пунктам Pоссии и мира
Облегчённая версия Метеоклуба (для смартфонов)

Архив: Как составляются прогнозы...

Сейчас в Метеоклубе:
Участников - 2 [ Alex, Mischel ] 		Максимальное одновременное количество посетителей: 308 [2 Ноя 2013 22:42]
Гостей - 296 / Участников - 12

 - Начало - Ответить - Статистика - Pегистрация - Поиск -

МЕТЕОКЛУБ : независимое сообщество любителей метеорологии (Европа и Азия) : ФОРУМ О ПОГОДЕ И ПРИРОДЕ / FAQ - вопросы о погоде / Архив: Как составляются прогнозы...
Автор Сообщение
NETrezv
Участник

Астрахань 		# Дата: 27 Дек 2005 23:22 - Поправил: NETrezv


Несколько тем, сходных по тематике:)

Как разрабатываются прогнозы

Corvus Июн 25, 2003 19:01:26
Для начала несколько определений:
1) Фактические карты погоды - нанесённые на специальную карту того или иного региона (условными знаками и/или изолиниями) сведения о фактически наблюдавшихся в определённый момент времени метеоусловиях (как у поверхности земли, так и на высотах). Составляются по данным наземных метеостанций
и станций радиозондирования атмосферы.
2) Данные моделей - рассчитанные на суперкомпьютерах по специальным очень сложным программам (на основании фактических данных) сведения о будущем состоянии атмосферы в точках определённого региона (или всего земного шара)
- температура, влажность, давление, ветер и т.п, как у земли, так и на различных высотах. По этим данным можно рассчитать и вероятность явлений погоды
(гроз, туманов, метелей), количество облаков различных ярусов и т.п.
Подобные модели имеются в наиболее крупных странах мира - самые лучшие в США, Англий, Японии. Об объёмах расчётов можно судить по такому примеру: расчёт данных по американской глобальной модели прогноза (по всему земному шару
с шагом 3 часа на ближайшие 7 дней) на одном из самых мощных в мире суперкомпьютеров занимает около 4 часов. Есть модель и в Гидрометцентре России,
но поскольку данных этой модели нет в открытом доступе ( в отличие, кстати,
от западных моделей, хорошо представленных в интернете), об её качестве
трудно судить объективно ( с независимой точки зрения ). А поскольку
метеорология в России в последние 10-12 лет находится в плачевном состоянии,
то есть серьёзные опасения, что качество этой модели невысокое.
3) Прогностические карты погоды - карты будущего состояния атмосферы
(температура, давление, влажность и т.п. у земли и на высотах)
построенные по данным моделей.

Corvus Июн 25, 2003 19:02:05
А теперь конкретнее об общем подходе к прогнозированию погоды.
Можно выделить два основных подхода, как бы две возможные крайности.

1 подход (ручной прогноз):
Основан на технологиях 1970-х годов. Главное содержание работы синоптика
- ручной анализ ФАКТИЧЕСКИХ карт погоды, проведение на них фронтов и т.д. Прогностических карт в распоряжении синоптика мало, и они невысокого качества и точности. Анализируя карты, синоптик делает выводы о будущем, наиболее вероятном ходе развития атмосферных процессов, и на основаннии этих выводов делает прогноз. Работа это кропотливая и трудоёмкая, во многом основанная на личном опыте и интуиции прогнозиста. Точных количественных методик почти нет, многое делается "на глазок". Но при достаточном опыте (как правило,
не менее 3 лет), желании и таланте, синоптик даёт достаточно точные прогнозы. Но случаются (не так уж и редко) досадные грубые промахи, "пролёты" прогнозов, особенно при резкой перестройке синоптических процессов.
Ручной метод требует огромных затрат времени: на анализ материала и составление качественного прогноза уходит несколько часов кропотливого труда
(почти целый рабочий день).

2 подход (автоматизированный):
Современный подход, широко распространённый на Западе.
Основу работы синоптика составляют данные моделей и построенные по ним прогностические карты. А поскольку модели очень качественные, то анализ фактических карт не играет решающей роли.
Лишь в некоторых случаях синоптик, руководствуясь своим опытом и накопленными знаниями, вносит небольшие коррективы в данные модели, а чаще всего просто переносит их в прогноз без изменений.
Особенно сильно отличается эффективность второго подхода при резких изменениях погоды, когда "ручной" синоптик часто даёт сбои.
Автоматизированный подход очень экономичен по времени: прогноз можно составить буквально за полчаса, а при хорошей погоде - за несколько минут.

Естественно, что прогрессивнее второй подход: по нему работает весь Запад, а в России - ГИСметео (ФОБОС),
а также и автор этих строк ;-) При этом подходе грубые ошибки в прогнозах случаются нечасто.
Метеобюро Москвы и Гидрометцентр России находятся где-то посередине между первым и вторым подходом: они часто не доверяют модельным данным
(а может просто миспользуют некачественные модели)
и в результате их прогнозы не всегда соответствуют действительности.
Ну, а чем дальше от Москвы, тем ближе к первому подходу ( и каменному веку ):
областные метеоцентры бедные, плохо оснащённые.
В ряде случаев это компенсируется высоким опытом местных синоптиков, но только отчасти: опытных синоптиков осталось мало , старики уходят на пенсию, а притока талантливой молодёжи нет - при средней зарплате в отрасли 1000-1500 руб. в месяц особого наплыва желающих не отмечается :(((

Ну, а что касается коллегиальности составления прогнозов, то она зависит от величины метеоцентра. В крупных центрах в дежурной смене сразу несколько инженеров-синоптиков, в более мелких - один, решающий всё единолично.

ded Июн 25, 2003 23:58:42
Если я правильно понял, Вы используете математическую модель для расчета значений прогнозируемых параметров. Но т.к. Ваши результаты отличаются и от результатов ГМЦ и Фобоса, значит Вы используете другую модель. Если не секрет - какую (неужели свою собственную)?

Corvus Июн 26, 2003 08:07:32
Естественно, не собственную.
Одной из лучших в мире моделей, и притом открыто доступной через интернет, является американская глобальная модель (авиационная),
называется она GFS(AVN). Её-то использую и я , и ГИСметео(ФОБОС).
Правда, я вношу некоторые свои уточнения, а ФОБОС
просто копирует данные модели в прогноз. Собственно, и прогноза как такового у них нет - просто таблица ожидаемых значений метеовеличин
по данным модели.
ГМЦ и Метеобюро, очевидно, пользуются данными региональных синоптиков (в основном работающих по старинке, вручную), плюс данные модели ГМЦ, а в её качестве, как я уже говорил, есть серьёзные сомнения.

ded Июн 26, 2003 21:34:39
Если модель у Вас одна, то как объясняется колоссальная разница в результатах расчетов. Например, еще вчера у Фобоса для Москвы на 27 июня, стояли значения дневной температуры 24-26 град, а на ближайшую субботу они вообще насчитали 10-12 град днем. Насколько позволяет мне судить личный опыт в области мат.моделирования, результаты расчетов в значительной степени определяются численнными значениями многочисленных эмпирических коэффициентов, входящих в состав уранений (как говорится, коэффициент на коэффициенте сидит и коэффициентом погоняет) или, по-другому, что задашь, то и получишь. Так может быть, более или менее правдоподобный результат объясняется именно "я вношу некоторые свои уточнения" и ни чем иным?

Corvus Июн 27, 2003 11:07:06
Ну конечно, опыт синоптика всё равно играет большую роль. Да, по модели
получается в субботу в Москве 10-12
градусов, и ГИСметео вылепляет это на сайт без всяких изменений. А я вношу изменения, исходя из собственных знаний и опыта ;-)
Ну а эмпирика в моделях используется мало (есть другой раздел - синоптико-статистические методы прогноза, вот там всё исходя из эмпирических коэффициентов, но это совсем другая история). Модели базируются на очень сложных уравнениях, описывающих физические процессы. То есть истоки моделей не в эмпирике, а именно в фундаментальной физике (термодинамика и т.п.)

santa Июн 29, 2003 19:55:29
Позвольте с Вами не согласиться.
"Эмпирический" обозначает - "полученный в результате опыта". В статистических моделях никакие опыты не производятся, а имеет место обработка уже имеющихся фактических данных чисто математическими методами, с использованием теории вероятности, корреляционного анализа и т.п.. Поэтому полученные таким образом зависимости не имеют под собой реальной физической основы.

А вот уравнения, описывающие физические закономерности реального мира, как раз и содержат в своем составе эмпирические (т.е. полученные опытным путем) коэффициеты. В односложных зависимостях (где одна функция определяется одним или небольшим количеством аргументов) это могут быть константы, например "гравитационная постоянная" в законе всемирного тяготерия, скорость света в знаменитом уравнении Эйнштейна E=mc2 и т.д.. Однако, в большинстве зависимостей, описывающих процессы теплопередачи, газодинамики, гидродинамики эти коээфициенты сами являются сложными функциями, поэтому для конкретных вычислений их значения берутся из уже имеющихся таблиц, либо вычисляются тем или иным образом (в том числе и с использованием статистических зависимостей) с использованием опять же других коэффициентов. Например, в уравнении теплопередачи теплопроводностью используется коээфициент удельной теплопроводности, значение которого зависит от температуры и состава газа.
В уравнении теплопередачи конвекцией - коэффициент конвективного теплообмена, также являющийся сложной функцией. В уравнении теплопередачи излучением - приведенная степень черноты, значения которой для разных материалов берутся из таблиц. К примеру, поглощение солнечной радиации поверхностью земли определяется коэффициентом альбедо, который для поверхностей с растительным покровом может быть 0,13-0,25, согласитесь, широкий интервал и какое значение подставить в модель?

Как пример не совсем точного определения коэффициентов можно привести прогноз ГМЦ на 28 и 29 июня. При прогнозируемых значениях температур ночью 13 град, днем 18 град, при постоянной воздушной массе предполагался дневной прогрев за счет притока солнечной радиации, однако, коээфициенты, учитывающие плотность облачности были выбраны не совсем точно. В результате реальная облачность оказалась более плотной, притока солнечной радиации не произошло и дневная температура оказалась равной ночной. Т.е. тезис о том, какой коэффициент задашь, такой результат и получишь имеет под собой основу.

NETrezv
Участник

Астрахань 		# Дата: 27 Дек 2005 23:26


Corvus Июн 29, 2003 21:05:02 · Поправил: Corvus
Согласен, в узком смысле коэффициенты в моделях можно назвать эмпирическими. Но тогда эмпирическим можно назвать любой закон физики?
По-моему, тут уместнее более широкое трактование термина "эмпирический":
когда прогнозируемая температура у земли равна кол-во нижней облачности умноженное на коф-т + темп-ра на АТ850 умноженная на коэф-т и т.п.
Такой подход применяется в синоптико-статистических методах, но согласитесь, представлять в таком виде работу гидродинамических моделей
было бы жалкой пародией. В моделях эмпиричны только коэф-ты в физических законах, а вот сами модели не эмпирические, а строятся именно на этих строгих законах, в отличие от упомянутых статистических прогнозов.

ded Июн 30, 2003 19:58:45
Тезис - "любое знание человека об окружающем мире приблизительно". Вы не согласны? Любой даже самый строгий закон физики не есть догма ,а лишь одна из промежуточных ступеней на бесконечном пути постижения реальности. Практика - критерий истины. Если результат, полученный по модели, не соответствует фактическому - значит наши "строгие законы" несовершенны.

Corvus Июл 1, 2003 05:39:38
Естественно, и до совершенства этим законам очень далеко. Сколь угодно сложная модель всегда будет лишь некоторым приближением к действительности, то есть всегда будет некоторый процент ошибок (хотя и меньший, чем сейчас).


О долгосрочных прогнозах

dark Окт 3, 2003 13:47:25
Для долгосрочного прогнозирования финансовых рынов используют следующий прием.Берут исторические данные изменения финансовых показателей и находят участок максимально коррелирующий с поведением рынка в последнее время, и строят прогноз исходя из этого. Есть ли аналогичные программы в метеорологии - находятся ли корреляции с движением ВМ в прошлом?

Airman Окт 3, 2003 14:10:31
Есть. В метеорологии это называется методом исторических аналогий. Но пришли к выводу, что этот метод вряд ли оправдает себя. Это связано с тем, что климат меняется. И те процессы, которые существовали 50 лет назад, сейчас так же не пойдут.
Пытались таким же образом составлять краткосрочные прогнозы погоды. Для этого собирали архив объективного анализа полей давления. Представляете сколько их было! В общем, это тоже кануло в лету. Уж на несколько суток сейчас самый верный путь - это решение уравнений гидротермодинамики.
Последние веяния долгосрочного прогнозирования. Сейчас очень активно изучают Мировой океан. Ведь в краткосрочном прогнозировании абстрагируются от того, что процессы в атмосферы - неадиабатические. И это оправдано, потому что потери точности незначительные, а расчётов куда меньше. В долгосрочных прогнозах от предположения неадиабатичности отказаться нельзя. Океан ввиду своей огромной теплоёмкости накапливает в себе много тепла, которое потом отдаёт. В общем, изучают океан очень пристально. Когда изучат - ожидают скачок в развитии долгосрочных прогнозов погоды.

Климатолог Окт 3, 2003 19:06:18
Однако при прогнозировании на временные отрезки, продолжительность которых равна 20-30 дням, при составлении прогнозов на месяц метод аналогов в России еще широко применяется. С его помощью, например, был с известной степенью точности предсказан более теплый июль 2003 года в Москве после аномально холодного июня.
Применяется данный метод и при детализации полей метеорологических переменных, получающихся в результате расчета по гидродинамическим моделям. Поскольку расстояние между узлами модельной сетки ( в которых и известны значения температуры, влажности итд) достаточно велико (50-100 км), а в ряде случаев требуется предсказывать значения в пунктах, отстоящих друг от друга на 10-30 км, метод аналогов используют для сравнения с подобными синоптическими ситуациями, имевшими место в прошлом. При этом необходима так называемая "оцифровка" синоптической ситуации - описание ее свойств с помощью особых функций, которые математики называют ЕОФ (естественные ортогональные функции). Эта процедура достаточно сложна, и имеет ряд недостатков, но точность конечных результатов сравнима с точностью других методов. Возможно, я расскажу об этом в дальнейших выпусках "Метеоликбеза".


Небольшая статья о модели ECMWF

ded Дек 18, 2003 19:24:41
В Аиф №51 за декабрь 2003 г. наткнулся на статью о Европейском центре среднесрочных прогнозов погоды, расположенном в Рединге в 60 км от Лондона
Особо детальной информации там нет, но обратил внимание на следующие моменты. Прогнозы, являющиеся результатами расчета суперкомпьютера "Голубой шторм", подвергаются "ручной доводке", которую делают до 50 профессиональных метеорологов. И второе, прогнозы, полученные по этой модели для России, согласно международным договоренностям, регулярно передают в Росгидромет и, якобы, эти результаты используются у нас.

Minus_0 Дек 18, 2003 19:52:25
Когда я учился в институте (1989г), мы получали факсимильные карты из Рединга.

ded Дек 18, 2003 23:21:07
Minus_0
Насколько я понял из данного форума - модель такой высокой точности появилась там не так давно, по крайней мере в 1989 году ее в таком виде не было.

Corvus Дек 19, 2003 08:14:32
Особенно впечатлила фраза про миллионы точек, откуда ежечасно потупает погода. Ерунда это, конечно, переврано на порядки. Таких точек в действительности тысячи (ну, может десятки тысяч, если считать самолёты и суда, а не только метеостанции), но никак не миллионы. И поступают данные в основном не ежечасно, а раз в три часа.

Ближе к теме. Могу сказать, что модель Рединга уже в течение 20 лет считается самой точной в мире (читал об этом в Трудах ГМЦ ещё в 1980-е). А существует она уже лет 30, не менее (разумеется, усложняясь с каждым годом). В Госгидромет СССР (теперь в Росгидромет и метеослужбы стран СНГ) данные модели Рединга поступали и поступают (вроде даже бесплатно) в виде цифрового архива данных по точкам
географической сетки (код GRIB - GRIidded Binary). В ГМЦ эти данные раскодируют, наносят на факсимильные карты погоды(прогноз АТ-1000 и АТ-500 на несколько дней) и в таком виде передают в региональные метеоцентры и аэропорты. Ну а как ещё использует эти данные ГМЦ - целиком на совести его сотрудников и администрации. Бедрицкий (глава Росгидромета) давно прославился пренебрежительными отзывами о западных моделях, мол наши синоптики вручную спрогнозируют гораздо лучше.
ИМХО, Метеобюро использует в прогнозе на три дня сразу несколько моделей (включая Рединга и амер. модель), но вот на 11 дней - в основном амер. модель (т.к. у Рединга заблаговременность прогноза всего 6 суток). Как я уже многократно говорил, в интернете есть в своб. доступе данные амер. модели, а вот Рединг продаёт свои данные (сторонним пользователям) за деньги, причём немалые.

Foxer
Участник

# Дата: 14 Фев 2013 19:54


Интересная статья на главном ресурсе Гидрометцентра о прогнозах погоды, их составлении, расчётах и ошибках.

http://meteoinfo.ru/faq

Написана немного официальным языком, изобилующая метеорологическими терминами, но статья полезная.

Subtropic
Участник

Ростов н/Д, Россия 		# Дата: 17 Фев 2013 00:33 - Поправил: Subtropic


Зарисовка об Украинском гидромете
http://www.youtube.com/watch?v=rec0gmXpcpk
-------------
Как работают авиадиспетчеры в Борисполе
http://www.youtube.com/watch?v=gAY-z_0Pw8g
-------------
Проект "Учёные - детям" Как составляется прогноз погоды
http://www.youtube.com/watch?v=jOLqx4cKP_k (35 минут)

misha
Участник

Украина, восточный Донбасс 		# Дата: 17 Фев 2013 00:46


Subtropic
Ух, прекрасный телематериал! Все мои уважаемые по радиоэфиру инженеры-синоптики. Их всех знает и afretro (разговор недавно вели в теме "Ведущие метео на ТВ").

afretro
Участник

Бровкин - лох, блитц - долбоеб, артурчик - гей, эгегееей! 		# Дата: 17 Фев 2013 10:28


misha
прекрасный телематериал
Их всех знает и afretro (разговор недавно вели в теме "Ведущие метео на ТВ").
Как-то не отложились в памяти три фамилии: Петренко Собченюк Гавро; но материал действительно замечательный, почаще бы народ подобные сюжеты видел!
Большое спасибо Subtropic!

Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль 
 
 


Поддержка: miniBB forum software © 2001-2024