Jak se tvoří dlouhodobá předpověď

13.01.2013

S rozvojem numerické předpovědi počasí se zároveň zkvalitňuje přesnost a podrobnost krátkodobé (1 - 3 dny) i střednědobé předpovědi (3 - 10 dní). Jak je to ale s dlouhodobou předpovědí počasí? Již spolehlivost střednědobé předpovědi je odvislá zejména od samotného rázu počasí a množství zásadních změn proudění v období, na kterou je předpověď vydávána. Řešení dlouhodobé předpovědi je proto stále tvrdým oříškem. V současné době existují pouze hrubé ukazatele možného dlouhodobého vývoje počasí. Jejich přesnost a spolehlivost je však diskutabilní, tyto ukazatele lze je možné označit spíše jako pranostiky. Moderní věda však pranostiky (ač jsou svým způsobem historickou statistikou) nepovažuje za hodnověrné zdroje předpovědi, a proto se stále více snaží využívat statistických zákonitostí pro zpracování dlouhodobých pozorování.

Pro střednědobou předpověď (do 14ti dnů) se například využívá tzv. ensemblových předpovědí. Zjednodušeně jde o statistické zpracování různých výsledků jednoho numerického modelu. Tyto výsledky se získávají tak, že se model vypočte z mnoha (například 100) verzí vstupních hodnot. Tyto verze vzniknou tak, že k původní hodnotě se stokrát přičte nepatrná odchylka. Ze sta verzí vstupních hodnot se výpočtem modelu získá sto stavů atmosféry (tzn. sto různých předpovědí), a ty se statisticky rozškatulkují do tříd. Následně vzniká přehled možných předpovědí (například 4 možné předpovědi), každá s určitou pravděpodobností. Tímto způsobem se zkoumá atmosféra jako chaotický systém vykazující určité zákonitosti. Dále se ensemble dá použít pro určení hodnověrnosti předpovědi. Pokud ze sta výpočtů získáme vždy téměř stejnou předpověď, je předpověď spíše pravděpodobná, než pokud získáme deset různých předpovědí s desetiprocentní pravděpodobností.

Na vývoj počasí v dlouhodobém měřítku má vliv velké množství různě prozkoumaných faktorů, které se často i mezi sebou ovlivňují nám ještě neznámými vazbami. Stále je tedy hlavním ze zdrojů předpovědí na měsíc klimatologické zpracování předchozích průběhů počasí. Proto se na dlouhodobé předpovědi pro jednotlivé měsíce musí pohlížet spíše jako na průměrné hodnoty nebo jejich tendenci v daném období například za posledních 60 let. Například je dlouhodobě zjištěno, že v nížinách je únor měsícem s nejmenším množstvím srážek, a to se také objeví v dlouhodobé předpovědi. Nikde ale není napsáno, že zrovna v únoru 2013 nebude srážek nadprůměrné množství.

Pro jakési možné ohodnocení pravděpodobnosti budoucího stavu atmosféry se vědecky využívají například různé indexy cirkulací. Mezi nejznámější zajisté patří SOI (index jižní oscilace) jehož záporné hodnoty jsou širokou veřejností známy spíše jako El Niño (při kladných hodnotách La Niña). Jde o rozsáhlé zvýšení teploty centrálního a východního Pacifiku, které má za následek změnu počasí. Podstatou jižní oscilace jsou rozdíly v atmosférickém tlaku nad Jižní Amerikou a Austrálií. Nejde však pouze o změnu počasí, ale také výraznou změnu v oceánu, což má velký dopad na život v celé této oblasti. Tyto projevy souvisejí s Walkerovou cirkulací nad Pacifikem. Kombinací El Niño (změny v oceánu) a SOI (změny v atmosféře) vzniká komplexnější systém cirkulace nazývaný jako ENSO (El Niño/ Southern Oscillation).

Podobně jako v Tichém oceánu je jižní oscilace, v souvislosti s Atlantským oceánem existuje index severoatlantické oscilace. Označuje se NAO. Vypočítává se z rozdílu tlaků mezi Azorskými ostrovy a Islandem. Pokud je jejich rozdíl velký, je NAO kladné. V Evropě pak převládá západní proudění, což má za následek menší výkyvy počasí, a tedy mírnější zimy i léta s rovnoměrně rozloženými srážkami. Pokud je NAO záporné, počasí je rozmanitější v důsledku prosazení regionálních vlivů. Například v zimě může vpád velmi chladného vzduchu ze Sibiře do střední Evropy způsobit třeskuté mrazy trvající několik dnů až týdnů.

Počáteční stav atmosféry je stále to, od čeho se odvíjejí všechny předpovědi počasí. Proto je přinejmenším v dnešní době nemožné vytvořit přesnou a podrobnou dlouhodobou předpověď.

Nikdy nelze přesně určit všechny počáteční podmínky vstupující do výpočtu dlouhodobé předpovědi (už jen kvůli velkým intervalům kdy a kde se provádí měření). A přes všechny dojmy stále ve výpočtech nelze postihnout všechny faktory, které mají na vývoj počasí vliv, z nichž některé ještě ani neznáme.

Přesto meteorologie za poslední dobu poskočila o velký kus dopředu a časový interval, v němž lze předpovědět pravděpodobný vývoj počasí, se prodlužuje.

Krátkodobé předpovědi jsou podrobnější, protože lze určit, jak se počasí bude chovat, poměrně přesně. Zároveň lze postihnout i více meteorologických prvků nebo výskyt jevů.

S délkou předpovídaného období se předpověď (dlouhodobá) zákonitě přelévá do méně podrobné pravděpodobnostní podoby. Je obecná a popisuje spíše směr vývoje počasí, někdy v porovnání s dlouhodobě průměrnými hodnotami v daném období. Lze říci, jestli bude pršet více nebo bude tepleji než obvykle, ale už ne který den a o kolik. Podobně jako lze určit, na jaké křižovatce pravděpodobně vznikne dopravní zácpa, ale už nelze předpovědět, kudy a kdy projedou jednotlivé automobily.