Bbabo NET

Nauka & Technologia Wiadomości

Niebezpieczna pogoda

W 2020 roku Roshydromet zarejestrował dokładnie 1 tys. siły, ale jest blisko nich i powoduje szkody nie mniejsze niż OY, czyli trzy kataklizmy pogodowe dziennie.

Przepowiednia, że ​​jutro duszny upał stanie się jeszcze bardziej nieznośny, albo że rury grzewcze pękną od bezprecedensowego mrozu, albo że twój dom zostanie zalany i dostaniesz od państwa nagrodę pocieszenia w wysokości miliona rubli, albo że ty można łatwo zabić billboardem lub kawałkiem dachówki z dachu, który nie wytrzymał naporu wiatru, mało kto jest zadowolony. Szczera radość, a częściej tak samo szczera w takich przypadkach radość, jest spowodowana błędami prognostów pogody. Na szczęście regularnie popełniają błędy, bo hydrometeorologia jest stosunkowo młodą nauką, a przedmiot jej badań jest złożony i jeszcze niewystarczająco przewidywalny.

Twórcza siła huraganu

W historii hydrometeorologii tradycją stało się wymienianie wśród jej ojców założycieli Arystotelesa, który napisał „Meteorologię” w (IV w p.n.e.). Z tym, że w nauce Arystoteles jest „naszym wszystkim”, nikt nie argumentuje. Ale w tym przypadku tytuł jego pracy jest mylący, wystarczy go przeczytać, aby zrozumieć, że we współczesnym języku naukowym jego „meteorologia” oznacza geofizykę.

Hydrometeorologia we współczesnym znaczeniu pojawiła się znacznie później - nawet nie po pojawieniu się w XVII i XVIII wieku termometrów, barometrów, higrometrów, deszczomierzy, anemometrów i innych jej instrumentów, ale dopiero w latach 40. XIX wieku, kiedy pojawił się telegraf Morse'a za pomocą które dane meteorologiczne mogłyby być przesyłane w czasie rzeczywistym (online, jak powiedzieliby teraz) do jednego ośrodka analitycznego i umieszczane na mapach synoptycznych.

W 1853 roku przy Angielskiej Izbie Handlowej (Ministerstwie) utworzono pierwszy w historii państwowy departament meteorologiczny, kierowany przez admirała Roberta Fitzroya, członka Royal Society, czyli akademika. Dowodził slupem „Beagle” podczas swojej słynnej podróży dookoła świata z Darwinem na pokładzie, aw 1839 opublikował czterotomową relację z tej podróży (trzecim tomem był „Dziennik i notatki Darwina”). Za tę pracę naukową admirał Fitzroy został wybrany na akademika.

Za bezpośredni powód zorganizowania państwowych służb meteorologicznych uważa się gwałtowne sztormy w Bałakławie 14 listopada 1854 r. i u północno-wschodnich wybrzeży Anglii 26 października 1859 r. Podczas wojny krymskiej burza Bałakława zatopiła około 60 angielskich i francuskich okrętów, w tym słynnego „Czarnego księcia”, wraz z którym, jak sądzono przez wiele lat, pensje całej brytyjskiej armii ekspedycyjnej w twardej walucie trafiały do spód.

Z perspektywy czasu dyrektor Obserwatorium Le Verrier w Paryżu poprosił kolegów z innych krajów o przesyłanie mu raportów pogodowych za okres 12-16 listopada 1854, jeśli takie posiadali. Le Verrier był słynnym naukowcem, na podstawie jego obliczeń odkryto ósmą planetę Układu Słonecznego, Neptuna. A kiedy zabrał się do ziemskich spraw, jego koledzy zadali sobie wiele trudu. Otrzymane od nich dane umieścił na mapie i stało się niezwykle jasne, że huraganowy wiatr, który zatopił statki na Morzu Czarnym, można było z góry przewidzieć.

Podobna historia, a potem nie mniej głośna niż to, co wydarzyło się pół wieku później z „Titanikiem”, przydarzyła się zupełnie nowemu kliprowi parowo-żaglowemu Royal Charter, który rozbił się u wybrzeży Anglii 26 października 1959 roku. Podróżował z pięciuset pasażerami z Australii i ładunkiem złota ubezpieczonym na 322 tysiące funtów z kopalni w Wiktorii, gdzie australijska „gorączka złota” jeszcze trwała w tamtych latach. Jak pisały gazety, uratowano tylko 40 osób, a wielu zginęło, nie chcąc rozstawać się z wypchanymi złotem pasami. Najwyraźniej ten szczegół nie był kaczką z gazety, do tej pory w miejscu katastrofy klipra miłośnicy nurkowania szukają złotego piasku i samorodków - i chociaż rzadko go znajdują!

Również w tym przypadku prognozę huraganu można było sporządzić tylko z mocą wsteczną. W tym czasie na wybrzeżu Wysp Brytyjskich działało już 15 stacji meteorologicznych, ale nie miały one jeszcze łączności telegraficznej z centralą departamentu Fitzroya, a ich zasięg geograficzny na lądzie i oceanie był zbyt mały. Służba hydrometeorologiczna nie została zbudowana od razu.

Od zachmurzonego szkła do prognozy pogody

Zaraz po objęciu stanowiska dyrektora służby meteorologicznej admirał Fitzroy polecił kapitanom brytyjskich okrętów codzienne obserwowanie odczytów burzy i wpisywanie ich do dziennika pokładowego. Stormglass lub baroscope, jak to się również nazywa, było zamkniętym szklanym naczyniem z alkoholowym roztworem kamfory, amoniaku i azotanu potasu. Przy dobrej pogodzie roztwór jest przezroczysty, przy złej pogodzie mętnieje, a nawet wytrąca się z zawartych w nim kryształków saletry i kamfory.Z punktu widzenia współczesnej nauki efekt burzy jest niewytłumaczalny, ciśnienie w hermetycznie zamkniętym naczyniu jest stałe, a rozwiązanie wykrywa jedynie oświetlenie, temperaturę i prawdopodobnie pewne zmiany elektromagnetyczne. W każdym razie, jak wykazały eksperymenty, jego odczyty niezawodnie korelują z zachowaniem zwierząt przed klęskami żywiołowymi.

W wiktoriańskiej epoce postępu naukowego admirał nie mógł poprzestać na szkle sztormowym, zobowiązał kapitanów statków do wypełniania opracowanych w jego departamencie tabel, gdzie siła i kierunek wiatru, ciśnienie atmosferyczne, powietrze i woda zanotowano temperaturę i przezroczystość szkła sztormowego. W tym samym czasie poprosił o codzienną dokumentację barografów z Królewskiego Obserwatorium w Richmond i zamówił te same barografy dla stacji meteorologicznych na wybrzeżu.

Pod koniec jego służby jako głównego meteorologa metropolii w 1865 r. na wybrzeżu Wysp Brytyjskich funkcjonowało 19 stacji meteorologicznych, które miały połączenie telegraficzne z centralą służby, dwie kolejne stacje meteorologiczne z aparatem Morse'a znajdowały się w Francja (w Brześciu i na południu wybrzeża Atlantyku) oraz po jednym w Danii, Holandii i Portugalii. Ale jeszcze wcześniej w londyńskiej gazecie The Times w 1861 r. lekką ręką admirała zaczęli publikować prognozę pogody.

W 1862 roku ukazała się monografia naukowa Roberta Fitzroya „The Weather Book”, w której napisał słowa, które teraz wydają się oczywiste, ale potem prawdopodobnie uciąły ucho: „Należy pamiętać, że stan powietrza oceanu raczej przemawia o przyszłej pogodzie niż o pogodzie w tej chwili.”

Jak zwykle przeciw prognozie pogody zbuntowali się pierwsi ci, których pomyślność, a nawet życie, bardziej niż inni, zależało od prognozy pogody – armatorzy i marynarze: z ostrzeżeniem sztormowym zamknięto drogi portowe. Co więcej, nie zamykały się, gdy widoczne były oznaki nadchodzącej burzy, ale nawet wtedy, gdy było zupełnie spokojnie i tylko dlatego, że szefowi portu przysłano skądś kawałek papieru.

Rybacy na małych statkach, których wyjście na morze było trudniejsze do kontrolowania, dostali w kierunku admirała okulary sztormowe, a te stare baroskopy, które wcześniej wydawały się rybakom przydatne, teraz także wzbudzały w nich nienawiść do admirała, aw jego osobie dla nauk hydrometeorologicznych. Ale proces, jak mówią, już się rozpoczął.

W 1873 r. odbył się w Wiedniu pierwszy międzynarodowy kongres meteorologiczny, na którym opracowano jednolite normy i jednolitą porę doby pomiarów wskaźników atmosferycznych i hydrologicznych na stacjach meteorologicznych oraz jeden kod telegraficzny do przekazywania informacji meteorologicznych.

W naszym kraju pierwsze publiczne ostrzeżenie przed burzą podało w 1874 r. Główne Obserwatorium Fizyczne w Petersburgu, które dwa lata wcześniej zaczęło wydawać biuletyn meteorologiczny i sporządzać codzienną mapę synoptyczną Europy i Syberii, otrzymując telegraficzne meldunki meteorologiczne z 26 rosyjskich i dwie zagraniczne stacje...

Teraz prognozy pogody są chyba najbardziej poszukiwanym rodzajem informacji na całym świecie i jedną z najbardziej niewdzięcznych dla ich autorów. Nawet absolutnie dokładna prognoza kataklizmu pogodowego wywołuje przede wszystkim irytację wśród ludzi - to jeszcze nie wystarczyło! A takich powodów do niezadowolenia jest ostatnio coraz więcej. W najnowszym „Raporcie o specyfice klimatu na terytorium Federacji Rosyjskiej na rok 2020” czytamy, że „ubiegły rok okazał się wyjątkowo ciepły zarówno w Rosji, jak i na całym świecie”.

Zeszłoroczne upały

Średnia roczna anomalia temperatury powietrza (odchylenie od średniej z lat 1961-1990) w Rosji wyniosła +3,22 ° C - ponad 1 stopień wyższa niż poprzednia maksymalna w 2007 roku. Roczne opady są nieco wyższe niż normalnie (106%). Pokrywa lodowa na morzach arktycznych, wzdłuż których przebiega Północna Droga Morska, w 2020 roku zmniejszyła się do września do rekordowo niskiego poziomu (26 tys. km2). Na całym świecie odnotowuje się te same tendencje. Według CRU UEA – the University of East Anglia’s Climate Research Group, rok 2020 był najcieplejszym rokiem, a temperatura globalna, w tym temperatura powierzchni oceanu, była drugą w historii (według Brytyjskiego Centrum Meteorologicznego Hadley) i pierwszą na półkuli północnej .

Takie raporty Roshydrometu są przygotowywane i publikowane corocznie od 2006 roku, czyli już piętnasty z rzędu. 11 instytutów badawczych podległych Roshydrometowi, w tym Główne Obserwatorium Fizyczne w Petersburgu (obecnie Główne Obserwatorium Geofizyczne im. A.I. Raport zawiera rozdział „Niebezpieczne zjawiska hydrometeorologiczne”, ich monitoring na terenie naszego kraju prowadzony jest od 2008 roku, czyli był to 13. raport z rzędu.W ubiegłym roku na terytorium Federacji Rosyjskiej zarejestrowano dokładnie 1000 niebezpiecznych zdarzeń hydrometeorologicznych, o 97 więcej niż w 2019 r., kiedy było ich 903. i życie ludności. W ciągu roku wydano 2118 ostrzeżeń przed burzą, ze wskaźnikiem dokładności 95,5%. Profilaktyka OH, która spowodowała znaczne szkody w 2020 roku wyniosła 94,4%. Liczba nieoczekiwanych DP wyniosła 21.

Jednym słowem, krajowych prognoz niebezpiecznej pogody nie można nazwać niezadowalającymi, są one na poziomie możliwości prognozowania krajów najbardziej rozwiniętych, a może nawet dokładniejszych, biorąc pod uwagę, że terytorium naszego kraju, w przeciwieństwie do najbardziej rozwiniętych krajów, jest znacznie większy - jedna siódma powierzchni ziemi.

Pogoda zwykłego zagrożenia

Jeśli spojrzymy na dynamikę OY w Rosji od 2008 roku, to w zeszłym roku z 1 tys. OY), w pozostałych latach liczba OI rocznie nie przekraczała tysiąca. Problematyczne jest porównanie ostatnich 13 lat z poprzednimi, wcześniej były nieco inne kryteria OR i inna metodologia ich oceny. Ale jeśli pominiemy to i weźmiemy pod uwagę tylko te OY, które spowodowały znaczne szkody w sektorach gospodarki i życiu ludności, to wyraźnie widoczna jest tendencja wzrostu takich OY od 1996 roku.

W 1996 roku zarejestrowano 206 z nich (26 z nich było, jak wdzięcznie ująli meteorolodzy, niezamierzonymi). Rekordzistą takiego nieprzewidzianego roku rocznego był rok 2001 (66 nieoczekiwany rok do roku), a rekordzistami rok roku rocznego, który miał najbardziej destrukcyjne konsekwencje dla gospodarki i ludności, był rok 2007 (436 rok, z czego 61 było niezamierzonych), rok 2010 ( 467, 47 niezamierzone), 2012 (469 i 35), 2013 (455 i 38), 2018 (465 i 20). W ubiegłym roku wskaźniki te, jak już wspomniano, wynosiły 372 i 21. Jaki będzie rok bieżący, dowiemy się, kiedy ukaże się kolejny raport Roshydrometu, ale jest mało prawdopodobne, że będzie bardzo różnił się od lat poprzednich poprzedzający go.

Statystyki można odtwarzać w nieskończoność, tylko jedno jest niezwykle jasne: pogoda stała się zauważalnie bardziej niebezpieczna niż wcześniej, a nawet prostsza niż pamiętają ją ludzie starszego pokolenia. Dla pokolenia Z to jest ich pogoda i my z nią żyjemy. Ale dlaczego stało się bardziej niebezpieczne - nie ma jeszcze jednoznacznej odpowiedzi na to.

Kłopoty nie pojawiają się same

Zwykłym wyjaśnieniem podstawowej przyczyny zwiększonego zagrożenia pogodowego jest globalne ocieplenie. Naukowcy nie mają wątpliwości co do realności globalnego ocieplenia, w przeciwnym razie będą musieli uwierzyć w ogólnoświatowy tajny spisek prognostów pogody, którzy przez stulecie celowo przeszacowywali odczyty termometrów ze wszystkich stacji pogodowych na naszej planecie. Z pewnością można wskazać globalne ocieplenie jako główną przyczynę rosnącej zmienności pogody i zamknąć sprawę. To właśnie robią czołowi politycy na wszelkiego rodzaju szczytach klimatycznych, ale ma to tylko pośredni związek z nauką.

Globalne ocieplenie i ochłodzenie było już wcześniej, paleogeofizycy dość dobrze rozumieli ich przyczyny. Ale globalne zmiany temperatury, składu gazów atmosferycznych i inne mega-kataklizmy, które spowodowały masowe wymieranie, są przez naukę rozważane w makroskali: chronologicznej - w milionach, tysiącach, rzadziej setkach lat; geograficzne - cała planeta, jej atmosfera, hydrosfera, litosfera, w najlepszym wypadku oceany i kontynenty.

Warto przejść do mikroskal – dni i ograniczonych terytoriów, bo okazuje się, że przyczyny lokalnych anomalii pogodowych są dużo bardziej złożone i zróżnicowane. W każdym razie meteorolodzy nie mają jednolitej lub przynajmniej dominującej teorii, takiej jak teoria gazów cieplarnianych w przypadku obecnego globalnego ocieplenia i nie wydaje się, aby była przewidywana w dającej się przewidzieć przyszłości.

Do tej pory wyjaśnienia naukowe wyglądają mniej więcej tak: „Anomalie pogodowe, traktowane jako konsekwencja naturalnego dynamicznego rozwoju atmosfery, są oczywiście uwarunkowane zewnętrznymi (kosmicznymi) i wewnętrznymi (geofizycznymi) czynnikami naturalnymi. Czynnikami powodującymi zakłócenia w przestrzeni okołoziemskiej są: struktury tranzytowe - wyrzuty koronalne, będące konsekwencją aktywnych procesów w rozbłyskach i wyrzutach włókien; szybkie strumienie plazmy słonecznej następujące po fali uderzeniowej z dużych rozbłysków i wyrzutów włókien słonecznych lub emanujące z obszarów o otwartej konfiguracji pola magnetycznego.”

Inna opcja, nie słoneczna: „Główną przyczyną anomalii pogodowych są wahania całkowitej zawartości ozonu w atmosferze. Przyczyną takich wahań jest emisja głęboko osadzonych gazów niszczących warstwę ozonową (wodór i metan) oraz zmiany pola geomagnetycznego. Możesz kontynuować w tym samym duchu przez długi czas.Na tym tle być może jedynym mocno ustalonym faktem jest ściśle matematyczny dowód na klasterowy charakter anomalii pogodowych. Oto streszczenie tego badania przeprowadzonego przez Aleksandra Andreevicha Ruzmaikina, doktora fizyki i matematyki, z Laboratorium Napędu Odrzutowego (JPL) Kalifornijskiego Instytutu Technologii: „Zgodnie z twierdzeniem o fluktuacji i rozpraszaniu, odpowiedź prostego jednorodnego układu na wpływ zewnętrzny jest określony przez jego funkcję korelacji. Ustrukturyzowany system reaguje w bardziej złożony sposób. Jej przeciętny stan (np. globalna temperatura Ziemi) zmienia się nieznacznie, ale liczba zdarzeń ekstremalnych (takich jak powodzie i susze) rośnie bardzo silnie. Statystyki zdarzeń ekstremalnych ujawniają niektóre z ich uderzających właściwości, w szczególności zdolność do tworzenia skupisk, czyli przychodzenia w grupy. Zjawisko to dobrze oddaje popularne powiedzenie: „Kłopot nigdy nie przychodzi sam”. W tym artykule statystyki zdarzeń ekstremalnych zilustrowano przykładem procesu związanego z opadami.”

Ta praca naukowa zatytułowana „Klimat jako gra losowa” została opublikowana w czasopiśmie Uspekhi fizicheskikh nauk (2014). Matematyka to nauka rygorystyczna, UFR to więcej niż solidne czasopismo naukowe, autorem publikacji jest Aleksander Ruzmaikin, uczeń Jakowa Borysowicza Zeldowicza, naukowca o bardzo wysokich kwalifikacjach. Można mu zaufać, a główną ideę jego publikacji dotyczącą anomalii pogodowych – „kłopot nie przychodzi sam” – można uznać za paradygmat współczesnej nauki o niebezpiecznej pogodzie.

Niebezpieczna pogoda