Погода в Интернете: поверить или проверить

Сегодня практически на каждом информационном портале, сайте компаний и учреждений можно найти прогноз погоды. Кто его делает и насколько он верен? Как сориентироваться в море сведений, иногда противоречивых и недостоверных? Секреты составления прогнозов погоды во Всемирной сети раскрыл инженер-программист сектора программного обеспечения по веб-технологиям Республиканского центра по гидрометеорологии, контролю радиоактивного загрязнения и мониторингу окружающей среды Александр БЕЛОВ.

Главное – правильно выбрать модель

Как известно, для составления прогноза погоды синоптики во всем мире измеряют множество параметров на метеорологических, гидрологических, морских прибрежных, судовых станциях, метеостанциях в аэропортах. Данные также поступают с автоматических метеостанций, морских буев, гражданских воздушных судов, аэрологических зондов, с метеоспутников и метеорадаров.

Результаты наблюдений (т. е. фактическая погода) кодируются одним из стандартных метеорологических кодов и направляются в местные центры сбора и обработки информации. В нашей стране, например, данные с метеостанций, гидропостов и аэропортов поступают в Минск – в Центр связи и телекоммуникаций Гидромета. Сюда же стекаются и сведения о фактической погоде стран Европы (около 1000 метеостанций и примерно 500 аэропортов).

Чтобы прогноз погоды всегда был актуальным, информация на сайтах постоянно обновляется. Основной прогноз на сайте по модели UKMET обновляется два раза в сутки, WRF – три раза, прогноз GFS на сайте MeteoInfo.by – четыре раза в сутки.

Проанализировав полученные данные и зная характеристики и направления движения различных атмосферных явлений, синоптики составляют прогноз погоды. Компьютер проводит расчеты численной модели – компьютерной программы, решающей системы уравнений термодинамики.

Численная модель может быть глобальной, покрывающей всю Землю, или региональной, охватывающий лишь отдельный участок планеты. Каждая модель по-своему учитывает местный ландшафт и особенности локальных климатических факторов. Собственно, из-за этого и отличаются прогнозы погоды на различных сайтах, в том числе и на специализированных.

Еще недавно интернет-прогнозы были доступны только по нескольким погодным моделям: GFS (глобальная модель погоды, разработанная и рассчитываемая в Национальных центрах для предсказания окружающей среды (NCEP), США), UKMET (глобальная модель, рассчитываемая в Metoffice, Великобритания), ECMWF (глобальная модель Европейского центра среднесрочного прогнозирования) и GEM (глобальная модель метеослужбы Канады, CMC).

Примеры сайтов, на которых для построения прогноза погоды используются численные модельные данные

• Gismeteo.by (Gismeteo.ru): краткосрочный и среднесрочный прогнозы – ECMWF (предположительно), долгосрочный – GFS (NCEP).
• rp5.by (rp5.ru): прогноз подготавливается Metoffice Великобритании (модель UKMO).
• accuweather.com – модель GFS (NCEP).
• Gooogle.com (google.by) – Weather Channel.
• meteo.by – НПЦ “Мэп Мейкер”.
• Pogoda.yandex.by – FORECA.
• Mail.ru – ИА “Метеоновости”.

Сейчас в свободном доступе имеются данные десятков новых метеорологических моделей (в том числе и от независимых разработчиков). Региональные модели учитывают местные условия, хорошо работают только в ограниченном географическом районе, но зато более точные. Наиболее известные – ICON (DWD, Германия), HIRLAM (Скандинавия), Cosmo (Евросоюз – Россия). Все чаще в интернете прогноз погоды формируется по данным модели WRF. Она позволяет получать высокодетализированные прогнозы погоды, но с невысокой заблаговременностью и по ограниченной территории. Используя данные численных моделей, погодные сайты получают прогноз до 7-15 суток. В целом оправдываемость модельных прогнозов погоды высока – она колеблется от 88 до 95%. В то же время каждая модель имеет свои слабые и сильные стороны: например, UKMET лучше прогнозирует осадки, GEM лучше работает в морозы и т.д.

Как это работает

Погодная информация Республиканского центра по гидрометеорологии, контролю радиоактивного загрязнения и мониторингу окружающей среды размещена на двух основных сайтах – pogoda.by и meteoinfo.by.​

POGODA.BY – интернет-ресурс, предназначенный для повседневного обеспечения населения гидрометеорологической информацией. На сайте представлена прогнозная информация по 1075 населенным пунктам Беларуси и Европы. Здесь публикуется синоптический анализ и прогноз погоды по Беларуси, информация о фактических погодных условиях, выпускаются штормовые предупреждения об опасных явлениях.

Помимо прогнозов погоды, можно найти данные о магнитных бурях, озоновом слое, астрономические и другие гидрометеорологические данные. Информация представлена в виде изображений, диаграмм, таблиц, интерактивных карт и графиков (карты погоды, спутниковые снимки, радарные карты), текстовых, видеои архивных файлов.

Данные расчетов численных моделей поступают в центр в виде GRIB-файлов (этот формат разработан для обмена и хранения архивной и прогностической погодной информации). Файлы могут содержать данные об атмосферном давлении, ветре, осадках, температуре, направлении и скорости течения и волн и десятки других параметров.

Данные раздела “Штормовые сообщения” актуализируются ежеминутно; “Погода в аэропортах” – каждые полчаса; фактические наблюдения с сети метеостанций (раздел “Метеонаблюдения”) – через каждые 3 часа; “Радарные карты” от 10 минут до получаса; “Спутниковые снимки” – каждые 15 минут.

Затем в определенное время запускается специальное программное обеспечение, которое декодирует GRIB-файлы и переносит прогностические данные из регулярной сетки на точку с заданными географическими координатами. Результаты интерполяции записываются в базу данных сайта, где хранятся расчетные данные для 1075 населенных пунктов из 44 стран. Добавление нового населенного пункта не вызывает особых трудностей – нужно лишь знать его координаты.

Если GRIB-файлов из MetOffice недостаточно для полного формирования прогноза погоды, тогда программное обеспечение сайта загрузит прогноз, рассчитанный на основе данных модели GFS.

Каждый раз при обращении пользователя к страницам сайта запускается программный модуль, в котором происходит преобразование прогностических полей, хранящихся в базе данных, в понятные пользователю температуру воздуха, ветер, облака, осадки и явления погоды. Результаты преобразования выводятся на главную страницу POGODA.BY и в раздел “Погода на 6 дней”, формируются метеоинформеры, метеограммы, рисуются метеокарты.

Информацию pogoda.by используют многие Интернет-ресурсы. Около 1000 информеров погоды установлены на различных сайтах в Беларуси и за рубежом. Самыми крупными белорусскими порталами, которые получают оперативную информацию, являются TUT.BY и Onliner.by. Они загружают с серверов Гидромета массивы данных, причем берут не только прогнозные, но и фактические данные с метеостанций, а также сведения о температуре поверхности моря. Среди потребителей центра также Белорусская железная дорога и Белорусский дорожный инженерно-технический центр.

На главной странице сайта в разделе “Метеоновости” можно также прочитать прогноз погоды от синоптика Гидромета. Эта информация является своеобразным дополнением для представления о погоде. Если же посетителя интересует прогноз погоды по конкретному населенному пункту, для определенного времени и/или по метеопараметрам, то без численного прогноза не обойтись.

Поступившие фактические данные о погоде записываются в базу данных сайта и публикуются на POGODA.BY в разделе “Наблюдения”. Здесь же можно найти сведения о геомагнитной обстановке, температуре морской воды на зарубежных курортах, солнечной активности и др.

***

Сайт MeteoInfo.by интересен, в первую очередь, подготовленным пользователям – специалистам служб погоды, студентам гидрометеорологических специальностей, метеолюбителям. На сайте в виде таблиц, карт и диаграмм публикуются результаты расчетов глобальных численных моделей погоды GFS, UKMET, GEM с заблаговременностью 144 часа; фактические метеорологические, радиолокационные, авиационные, судовые и спутниковые наблюдения. Здесь же, в виде карт и графиков, размещается почасовой прогноз модели WRF, которая считается на суперкомпьютере в Гидромете Беларуси.

На базе MeteoInfo.by тестируется специальное программное обеспечение, алгоритмы и методики обработки результатов численного моделирования прогноза погоды.

Разработчики численных моделей постоянно работают над совершенствованием алгоритмов расчета. Несмотря на это, при прогнозировании погоды все равно появляются ошибки. Среди причин называется масса факторов: недостаточная вычислительная мощность используемого кластера суперкомпьютеров; неверные данные, получаемые с метеостанций; ошибки программирования и т. д. Факт остается фактом – данные численных моделей в некоторых случаях дают серьезные расхождения с реальной погодой.

Погода в соцсетях

Через страницы в “Твиттере”, “ВКонтакте” и “Фейсбуке” специалисты центра рассказывают об опасных гидрометеорологичеких явлениях, учат, как правильно использовать и интерпретировать метеоиформацию, дают информацию о новых сервисах на сайте и его работоспособности в целом.

Подготовила Вероника КОЛОСОВА