Горизонты науки и техники - Бестужев И.В.
Скачать (прямая ссылка):
Прогнозирование погоды. В настоящее время метеорологические службы затрачивают много труда на подготовку прогнозов для авиации о состоянии верхних слоев атмосферы. К 1984 году большая часть этой работы будет автоматизирована — трудоемкое составление метеокарт и бесконечное вычерчивание линий вручную отойдет в область воспоминаний. Синоптические карты будут выдаваться в готовом виде вычислительными машинами, которые, кроме того, проведут необходимый предварительный анализ наблюдений. Уже сейчас прогнозы ветров и состояния верхней части тропосферы, разрабатываемые динамическими методами, более точны, чем прогнозы опытных метеорологов, пользующихся традиционными ручпыми способами обработки материалов.
В ближайшие двадцать лет все синоптические карты будут готовиться такими способами, и прогнозист ста-
210
нет скорее ученым-исследователем и будет заниматься преимущественно разработкой методов увеличения сроков и повышения надежности прогнозов. Качество местных краткосрочных прогнозов улучшится по мере увеличения дальности наблюдений за счет метеорологических радиолокаторов и спутников, обеспечивающих почти непрерывный сбор данных с большей части поверхности Земли.
Это, однако, не означает, что в течение следующих двадцати лет будут полностью решены все проблемы краткосрочного прогнозирования погоды. Методы, упомянутые выше, могут давать (ценой крупных затрат) детальные и в основном точные прогнозы погоды на несколько часов вперед. Что касается сроков порядка 24—48 часов, то в силу разнообразия погодных процессов (в особенности осадков) и сложности этой задачи трудно рассчитывать на значительное повышение точности и надежности общих прогнозов. Вероятно, в средних широтах всегда будет существовать некоторая неопределенность прогнозов погоды на сроки в один-два дня. Нужно учитывать, что метеорологу приходится прогнозировать, притом весьма детально, поведение отдельных больших вихрей в среде преимущественно газообразной и находящейся в состоянии турбулентного движения. Число грубых ошибок резко сократится, однако прогноз погоды по-прежнему останется вероятно* стным.
Перспективы долгосрочных прогнозов менее ясны. Такие прогнозы представляют собой предсказания преходящих флуктуации* климата, наподобие, скажем, дождливого августа или необычно сухой зимы. Главная задача здесь заключается в установлении причин таких отклонений,' Мы еще не умеем вскрывать причинные связи при больших отклонениях от нормы, но способны найти то событие, земное или внеземное, о котором мы могли бы с уверенностью сказать: «С этого все началось». Однако вполне обоснованно ожидать, что для большей части внетропических зон мы сможем получать прогнозы на будущий месяц (или даже на квартал) с устойчивой мерой точности, необходимой для практических целей. Успешное решение этой необыкновенно трудной задачи в конечном счете зависит от разработки новых, более объективных методов, для ко-
14=
21Х
торых в настоящее время отсутствует теоретическая база.
Научно-теоретическая база. Выше уже упоминалось о применении динамической теории при составлении краткосрочных прогнозов, в частности по состоянию верхних слоев атмосферы. В этом направлении можно уверенно предсказать устойчивый и непрерывный прогресс. К 1984 году должна окончательно упрочиться математическая теория образования и перемещения циклонов и антициклонов. Метеорологическое управление Великобритании приступило к детальному изучению динамики и термодинамики фронтальных систем и количественного прогноза осадков. Все это — грандиозные проблемы, требующие применения самых больших вычислительных машин, тем не менее есть все основания полагать, что в блия^айшие двадцать лет во многих странах они будут хотя бы частично решены.
В более широком плане можно ожидать решения центральной проблемы метеорологии — раскрытия количественных закономерностей возникновения и поддержания общей циркуляции атмосферы и главных климатических зон Земли. Когда такая теория будет создана, можно перейти к математическому исследованию возмущений циркуляции атмосферы, порождающих преходящие флуктуации климата, столь досаждающие тем метеорологам, которые занимаются долгосрочными прогнозами погоды. Можно будет приступить к исследованию и других, еще более значительных проблем. Мы не знаем, почему в таких районах, как северо-западная часть Европы, погода в одпом году так резко отличается от погоды в другом. К 1984 году мы должны будем установить, действительно ли эти колебания обусловлены внешними причинами (например, состоянием солнца или океанов), или они просто отражают многообразие форм движения, возникающих в атмосфере без воздействия каких-либо конкретных внешних факторов. От ответов на эти вопросы будет зависеть, насколько далеко мы сможем продвинуться в направлении создания надеяшой системы долгосрочных прогнозов.
Управление погодой и климатом. Нам с достаточной достоверностью известны масштабы энергетических процессов, сопряженных с большинством атмосферных явлений, начиная с общей циркуляции атмосферы и
212
