Часть 1, общие положения
Достоверность зимних прогнозов погоды
Специально для рыболовов
Здесь привожу основные результаты, в полном объеме статья опубликована в журнале «Рыболов-профи», №10-11 за 2015 г.
Общие положения
Для многих рыболовов прогноз погоды является «вещью в себе», в первую очередь из-за того, что сами прогнозы из разных источников иногда существенно различаются, и рыболов оказывается перед мучительным выбором – кому верить?
Доходит до того, что, как выразился один рыболов: «я ищу информацию на разных сайтах до тех пор, пока не найду прогноз, который меня устраивает!»
В настоящее время погодных сайтов несколько десятков, все они имеют разный вид и предоставляют разный объем информации. Запутаться в них очень легко.
Чтобы облегчить жизнь себе и моим товарищам-рыболовам, я провел небольшое исследование оправдываемости прогнозов погоды, публикуемых на разных сайтах.
Прежде всего, заметим, что большое количество недоразумений возникают из-за того, что терминология, используемая профессиональными синоптиками, зачастую неправильно понимается или интерпретируется на бытовом уровне.
Рассмотрим некоторые наиболее важные термины.
Температура воздухаДля населенного пункта температура, которая указана в прогнозе, является серединой интервала ± 2°С.
ВетерВ прогнозах погоды указывают направление и скорость ветра. Направление ветра указывают в четвертях горизонта (откуда дует ветер): северо-восточный, южный, юго-западный и т.д.). Указывают максимальную скорость ветра при порывах в метрах в секунду (далее – максимальная скорость ветра) или максимальную среднюю скорость ветра, если порывы не ожидаются. Для большинства сайтов определить, какая именно скорость ветра указана – невозможно.
Максимальная средняя скорость ветра – это наибольшая средняя скорость ветра, которая ожидается в любой 10-минутный интервал времени в течение периода действия прогноза.
Синоптики считают ветер до 5 м/с слабым, а в пределах 6-14 м/с – умеренным. Это совершенно не совпадает с мнением рыболовов - зимников, которые считают ветер 4-7 м/с - сильным (предпочтительней ловить в палатке), 8-10 м/с очень сильным (палатку трудно установить, ее может «сложить» ветром, могут сломаться дуги), а 11-14 м/с ураганным (на рыбалку лучше вообще не идти).
ОблачностьСиноптики определяют облачность в баллах, с учетом облаков среднего и нижнего яруса. Для рыболова это практически бесполезная информация, кроме крайних значений – «ясно, малооблачно, солнечно» и «облачно, пасмурно», и то больше с точки зрения комфорта. Например, в ясную погоду желательно брать солнцезащитные очки.
ОсадкиВ прогнозах погоды используются термины, характеризующие факт отсутствия или наличия осадков, при наличии осадков – их вид (дождь, снег), количество, продолжительность.
Длительность осадков в прогнозе также расходится с представлениями рыболовов. Для синоптика кратковременный дождь или снег имеют продолжительность менее 3-х часов. Зимний день короток, и длительность снегопада 3 ч может перекрыть почти всю рыбалку. Если в прогнозе указано, что осадки выпадают временами, это значит, что осадки выпадают периодично, но продолжительность каждого периода составляет до 6 ч. Обычный человек под кратковременностью понимает период в 20-30 минут. Выглянет он из палатки и начинает ругать метеорологов: «обещали кратковременный дождь, а он идет и идет!».
ДавлениеБольшинство рыболовов в первую очередь смотрят на показатели атмосферного давления, свято веря, что оно оказывает большое влияние на клев рыбы. Никаких научных доказательств этому нет, практика показывает, что рыба ловится при любом давлении, тем не менее, этот миф широко укоренен в рыболовной среде. Прогноз давления наименее точный, и некоторые сайты даже не указывают давление в своих информерах. В нормативных документах для метеорологов при определении оправдываемости прогнозов погоды также не учитывают фактор давления.
Как известно, атмосфера является неустойчивой системой, и ее эволюция чувствительна к малым возмущениям начального состояния. Поскольку малые ошибки в начальном состоянии быстро возрастают в процессе интегрирования систем уравнений аэро- и термодинамики, возможности предсказания детальной эволюции погоды обычно ограничиваются сроком примерно 10 суток.
Погодные сайты и метеорологические службыНесмотря на разнообразие погодных сайтов, все они используют очень ограниченное количество моделей прогнозирования погоды, так как разработка таких моделей требует огромных капиталовложений, времени, людских ресурсов и мощности вычислительной техники.
На сегодняшний день в мире существует три основные глобальные (и небольшое количество региональных) численные модели прогнозирования погоды, или гидродинамические модели атмосферы. Данные со всех метеостанций мира, спутников, кораблей и прочих систем анализируются, собираются и обрабатываются разными способами на основе нелинейных уравнений.
Разные сайты могут использовать одни и те же модели, или даже не модели, а конкретные «чужие» прогнозы, но при этом могут использовать свои алгоритмы интерполяции и представления расчетных данных модели. Поэтому различия в прогнозах погоды возникают даже там, где за основу берут одну и ту же модель.
Некоторые ресурсы, например, Gismeteo, разрабатывают собственные уникальные модели на основе имеющихся.
Многие метеоресурсы комбинируют данные основных глобальных моделей и используют разнообразные дополнительные «поправки» от ведущих мировых метеорологических организаций.
Все сервисы дают рассчитанный по моделям прогноз погоды. Синоптики в этом процессе не участвуют, поэтому обвинения рыболовов в их адрес совершенно безосновательны. Основу прогноза синоптиков составляют данные фактической погоды и информация с местных метеостанций. В Украине оборудование на метеостанциях старое, поэтому все замеры метеорологам приходится делать вручную.
Прогноз синоптиков всегда отличается от данных математической модели. Плохо это, или хорошо – зависит от результата. Принято считать, что прогноз от Гидрометцентра на ближайшие 3 дня на 15-20% точнее, нежели прогноз от численных моделей, однако что понимать под этими 15-20% - неизвестно.
Оправдываемость прогнозов погоды, или какой прогноз самый лучший?Качество прогнозов определяют путем сравнения прогнозов погоды для данного пункта с данными наблюдений ближайших метеорологических станций, при вычислении оправдываемости прогнозов погоды рассчитывается средняя оправдываемость прогноза из оправдываемости температуры и осадков.
Согласно нормативным документам считается, что прогноз погоды оправдался на 100%, если отклонение фактической температуры от прогнозной укладывается в интервал ± 2 °С, а при отклонениях ± 3 °С прогноз считается оправдавшимся на 50%. Опять же, для рыболова, говорить о том, что прогноз оправдался на 50% - абсурд, мы считаем, что прогноз либо оправдался, либо нет.
По осадкам сравнение идет в зависимости от количества осадков в миллиметрах и их фазового состояния. Тут трудно что-либо сказать, потому что на рыбалке мы можем оценить правильность прогноза осадков только качественно, мы не в состоянии выяснить, сколько миллиметров осадков выпало за данный период.
При оценке оправдываемости прогноза ветра направление не оценивается, оценивают только скорость ветра. Оправдываемость прогноза ветра равняется 100% при условии, что его фактическая скорость при порывах не отклоняется от прогнозируемой более чем на 20%. Такой подход для рыболова не годится, потому что направление ветра часто имеет решающее значение: ловить ли с наветренной или подветренной стороны; на одном берегу или на другом; где можно спрятаться от сильного ветра; забрасывать ли легкий воблер против ветра; как будет себя вести поплавок болонской удочки при ветре, дующем против течения, и тому подобное.
С моей точки зрения, основной ошибкой синоптиков (конечно, с точки зрения рыболова) является положение о симметричности отклонений прогноза от фактической погоды. Это психологически совершенно неверно. Человек чисто интуитивно воспринимает отклонения прогноза несимметрично. Несимметричность проявляется в том, что человек может или не может исправить воздействие на него плохой погоды. Например, если по прогнозу должен был быть дождь, а его не было, то человек просто не использует взятый зонт или плащ, это не катастрофа, но, если по прогнозу было «ясно», а пошел дождь, человек к нему не подготовился, и это уже катастрофичное отклонение. Точно так же при фактическом потеплении можно снять с себя часть одежды, зато при похолодании можно катастрофично замерзнуть. Если зимой прогноз давал температуру +2 °С, а по факту оказалось -1 °С, это не просто плохой прогноз, он может оказаться катастрофой, потому что образовался гололед, да и одежда может быть несоответствующей. Кроме того, имеет большое значение базовое значение температуры. Если, например, летом температура воздуха около +30 °С, то отклонение +3 °С очень слабо повлияет на решение человека, и он будет считать прогноз оправдавшимся.
В связи с этим, я принял для определения оправдываемости прогнозов собственную методику, учитывающую такую несимметричность.
Прогнозы считывались для Харькова, фактическая погода принималась по данным метеостанции Харьковского аэропорта
http://meteocenter.net/forecast/all.php.
Для анализа были взяты в расмотрение 17 сайтов, после первого этапа были оставлены 9 сайтов, после второго этапа – всего лишь 5 лучших сайтов.