Prognozowanie pogody

Ale wiedzieć, jaka pogoda panuje w danej chwili, to jedna rzecz, a przewidzieć, jaka będzie za godzinę, dzień lub tydzień, to zupełnie coś innego. Po I wojnie światowej brytyjski meteorolog Lewis Richardson uznał, iż skoro zjawiska atmosferyczne podlegają prawom fizyki, to do prognozowania pogody można się posłużyć matematyką. Jednakże wzory były tak skomplikowane, a obliczenia pochłaniały tyle czasu, że fronty atmosferyczne przechodziły, zanim synoptycy skończyli swe rachunki. Poza tym Richardson korzystał z danych pogodowych gromadzonych co sześć godzin. "Nawet te najmniej dokładne prognozy wymagają dokonywania pomiarów co najmniej w odstępach 30-minutowych" - zauważa francuski meteorolog René Chaboud.

Jednakże wraz z nastaniem ery komputerów stało się możliwe przeprowadzanie skomplikowanych obliczeń w krótkim czasie. Na podstawie obliczeń Richardsona meteorolodzy opracowali bardzo złożony model numeryczny - układ równań matematycznych uwzględniających wszystkie znane prawa fizyczne rządzące pogodą.

Aby wykorzystać te równania, meteorolodzy odpowiednio dzielą powierzchnię ziemi, tworząc coś w rodzaju siatki. Obecnie w modelu globalnym stosowanym przez Brytyjskie Biuro Meteorologiczne odległość między węzłami tej siatki wynosi 80 kilometrów. Obserwacje ruchów powietrza, ciśnienia atmosferycznego, temperatury i wilgotności prowadzi się na 20 różnych wysokościach. Komputer analizuje dane napływające z przeszło 3500 punktów obserwacyjnych rozmieszczonych na naszym globie i oblicza 15-minutową prognozę pogody dla całego świata. Kiedy zakończy to zadanie, natychmiast generuje prognozę na następne 15 minut. Powtarzając ten proces wielokrotnie, komputer może w ciągu zaledwie kwadransa ustalić 6-dniową prognozę dla całej ziemi.

Bardziej szczegółowe i dokładniejsze prognozy dla konkretnych regionów opracowuje się w Brytyjskim Biurze Meteorologicznym dzięki modelowi Limited Area Model, obejmującemu sektor północnego Atlantyku i Europy. W tym wypadku odległość między węzłami siatki wynosi 50 kilometrów. Wykorzystuje się też model ograniczający się tylko do Wysp Brytyjskich i oblewających je mórz. W tym modelu są 262 384 węzły, oddalone od siebie o 15 kilometrów, a pomiarów dokonuje się na 31 wysokościach!