Как синоптики предсказывают погоду и может ли Петербург затопить? Отвечает метеоролог

Прогноз бывает разным. Например, краткосрочный дают на период от 12 до 72 часов, среднесрочный — на ближайшие 3–10 суток, долгосрочный — на срок от месяца до 2 лет. Для создания каждого используют разные данные и инструменты.

Чтобы предсказать погоду на сутки, синоптики внимательно изучают специальную динамическую карту мира. На ней можно увидеть циклоны, линии атмосферных фронтов, силу ветра, температуру воздуха.

Первым делом определяют, куда и с какой скоростью движется ближайший от населенного пункта циклон и атмосферный фронт в нем. Если город оказывается на пути вихря, синоптики уточняют, какая его часть будет определять погоду.

«Нам нужно понять, какая минимальная и максимальная температура воздуха была над городами, через которые уже прошел атмосферный фронт; выяснить, сколько выпало осадков, — объясняет Александр Колесов. — Еще мы смотрим, насколько интенсивно в этом циклоне падало атмосферное давление — от этого зависит усиление барического градиента над нашими районами и, соответственно, скорость ветра. Также мы принимаем во внимание ряд закономерностей, связанных с трансформацией воздушных масс: например, мы знаем, что теплый фронт обостряется ночью, а холодный — днем. Исходя из данных на карте погоды любой синоптик может самостоятельно составить прогноз на один день».

Описанный алгоритм формирования краткосрочного прогноза погоды люди используют уже около 100 лет. Большой вклад в прогнозирование внесло правильное представление о фронтальном анализе, который еще в 1930-х начали применять норвежские синоптики.

А вот при составлении среднесрочных и долгосрочных предсказаний метеорологам уже не обойтись без современных суперкомпьютеров. Такие машины способны быстро рассчитывать прогноз на 3, 5 и даже 10 дней с помощью сложных физико-математических моделей, заложенных человеком в компьютер.

Среднесрочный, а особенно долгосрочный прогноз погоды не может всегда быть точным на 100%, объясняет Александр Колесов. «Все зависит от атмосферы. Если она постоянно меняется и перестраивается, прогноз нужно адаптировать под новые вводные. При этом в случаях, когда атмосфера более-менее устойчива, мы можем сразу с точностью предсказать, что антициклон, например, сменит циклон через 10 дней», — поясняет эксперт.

К тому же разные службы используют разные физико-математические модели для расчета прогноза. Они отличаются даже пространственным разрешением: у одних оно составляет 25 километров, а у других — 1 километр, а это в 25 раз точнее. «Одна модель покажет, что циклон пойдет на наш город, другая — что он свернет севернее и уйдет в Финляндию, а третья — что он будет стоять над Прибалтикой. Они также по-разному спрогнозируют прохождение атмосферного фронта. Поэтому прогнозы погоды в Петербурге, составленные в Англии, Германии, Франции, США и России в отдельные дни будут отличаться — иногда полностью», — говорит Александр Колесов.

Точность месячных прогнозов Гидрометслужбы России в среднем превышает 80%. Еще более долгосрочные предсказания достоверны на 69–70%. И это достойный результат, подчеркивает метеоролог.

Этим летом несколько россиян действительно пострадали или даже погибли от ударов молний. Такие случаи зафиксировали в Свердловской области, Красноярском крае, Новосибирской области, Подмосковье, Краснодаре. Чаще всего причиной этих инцидентов становилось несоблюдение правил безопасности: во время грозы пострадавшие прятались под деревьями или находились на открытой местности.

Александр Колесов убежден: подобных происшествий не стало больше — информация о них просто становится доступнее, потому что чаще попадает в СМИ. Пострадать от удара молнии в городе на самом деле почти невозможно. «Разряд в любом случае будет бить в более высокий объект — любое дерево или дом станет громоотводом. Случаи, когда точка соприкосновения молнии с землей совпадает с местом, на котором стоит человек, крайне редки», — уверяет эксперт.

Нет. Шаровые молнии — очень редкое явление, не свойственное для наших широт.

Они образуются под воздействием множества гроз, которые наблюдаются в одном месте в течение продолжительного времени. В таких случаях электризуются не только верхние слои атмосферы, но и нижние. Подобная картина чаще всего встречается в южных регионах, где в перегретом влажном тропическом воздухе формируются мощные грозовые облака.

При этом метеорологам известен случай, когда шаровые молнии наблюдались на Чукотке. Это произошло в 1972 году. Тогда на северо-восток Евразии поднялись очень теплые воздушные массы с температурой около 30 градусов.

В Петербурге наводнения наблюдаются практически каждый год. Более заметные подъемы воды раз в несколько лет происходят в устье Невы. Благодаря вводу в строй комплекса защитных сооружений и возможности закрытия дамбы, это не сказывается на жизни города значительно.

Но в крайне редких случаях город может столкнуться с более серьезным подъемом воды и при закрытой дамбе. Такие наводнения вызывают несколько факторов:

1. к Петербургу подходит циклон с сильнейшими западными, северо-западными или юго-западными ветрами до 20–25 м/с — дамбу закрывают;

2. за циклоном следует еще один вихрь с такими же сильными ветрами — это не позволяет открыть дамбу в течение двух суток;

3. в Ладожском озере в это время высокий уровень воды — водосток в Неве увеличивается с 2 500 до 4 000 кубических метров в минуту;

4. под действием очень сильного ветра вода в Невской губе начинает раскачиваться: сначала западный ветер сгоняет ее к Неве, а потом она движется обратно к Кронштадту, что тоже приводит к дополнительному подъему уровня воды в городе.

«В результате вода в Неве может подняться на 170 и даже на 210 сантиметров. Когда строили дамбу, все это прекрасно понимали, — подчеркивает Александр Колесов. — Но, во-первых, такие условия складываются в очень редких случаях, а во-вторых, подъем воды даже на 250 сантиметров в целом не представляет опасности для города. Не было прецедентов, чтобы дамбу приходилось держать закрытой больше двух суток — за такое время циклоны всегда успевают уйти от Петербурга».

Некоторые территории в Ленобласти тоже могут подтапливаться — но по другим причинам. Так, Тосно, Любань и Тихвин почти ежегодно заливает во время весенних паводков, говорит эксперт. А в любом другом поселении, расположенном в месте с низинным рельефом, летом может 1,5–2 суток стоять вода из-за обильных дождей.

Данные за 280-летнюю историю наблюдений за погодой в Петербурге подтверждают: город испытывает на себе влияние глобального потепления. С 1871 по 2021 годы среднегодовая температура поднялась с +3,8 градуса до +7,1 градуса.

«Из-за повышения температуры образуется больше опасных природных явлений, в первую очередь — летом, — поясняет Александр Колесов. — В Россию приходит теплый воздух с Ближнего Востока и Африки, перегретая атмосфера сталкивается с холодными воздушными массами севера. Это вызывает ливни, шквалы, град. В будущем их может стать больше. Но как именно количество таких природных явлений будет распределяться по территории нашей большой страны, сказать тяжело».

Люди действительно умеют воздействовать на конкретное облако реагентами. Это вызывает дождь, и в результате оно просто не доходит до города. «Но даже это в Петербурге сделать сложнее, чем в Москве: расположенные рядом Финский залив и Ладожское озеро постоянно подпитывают облака, — говорит эксперт. — А если их много и возле города проходит атмосферный фронт, никакая эскадрилья самолетов не поможет».

Хотя некоторые энтузиасты проводят исследования на тему управления циклонами, метеоролог уверен: человек никогда не сможет подчинить себе стихию. В атмосфере скапливается слишком большая энергия, с которой нам не совладать.

Главная цель, которая сейчас стоит перед метеорологами, — научиться составлять более точный долгосрочный прогноз погоды. Для начала хотя бы на 3 месяца вперед.

Предсказания погоды, которые дает Гидрометцентр на сезон, важны для всех отраслей российской экономики: на их основе планируют работу предприятия агропромышленного комплекса и лесозаготовки, логистические и транспортные компании, предприятия, занятые в энергетике, транспорте, строительстве и ЖКХ. Своевременное прогнозирование неблагоприятных погодных условий и грамотное использование гидрометеорологической информации помогает компаниям уменьшить экономические потери в среднем на 40%. Не говоря уже о том, что от точности этих данных зависит возможность государственных служб обеспечить безопасность в регионах и подготовить население к чрезвычайным ситуациям.

Но пока добиться 100-процентной точности в долгосрочных прогнозах не могут ученые ни в одной стране мира, говорит Александр Колесов.

Для долгосрочных предсказаний недостаточно изучить движение циклонов в нижних слоях атмосферы. Нужно понимать, какие процессы проходят на 20 километрах и выше. «В этом году удар жары пришелся на юг и центр России. А у нас, на европейской территории, было прохладно. Это и было следствием высотных процессов, — иллюстрирует метеоролог. — Над Скандинавией стоял высокий циклон, который сместился с Атлантики к Норвежскому побережью, и мы попали под его влияние. Такое распределение воздушных масс мы еще не можем предсказать правильно — поэтому долгосрочные прогнозы сейчас не такие точные».