Почти две седмици преди коледните празници прогнозите на водещите числени модели и на НИМХ-БАН предричаха сняг в дните преди Коледа. Като че ли от нищото тези прогнози се измениха на 180 градуса седмица след това. Сигурен съм, че доста от вас са останали разочаровани от настъпилите промени. Натъкнах се на доста коментари, направени от любители метеоролози, които изразиха дълбоко разочарование от нестабилността на числените модели. Много от тях твърдяха, че през последните години прогресът в областта на численото моделиране е намалял рязко. Това ме подтикна да напиша тази кратка статия, която показва причините за неочакваните промени в прогнозите и да “оправдая” лошото представяне на числените модели.
За студената вълна преди Коледа се загатваше още в края на първото десетдневие на декември. Още тогава стана ясно, че студът ще напомни за себе по време на празничните дни. За точното разпределение на валежите обаче трябваше да изчакаме, тъй като моделите показваха няколко възможни сценария. Разликата в тези сценарии беше една малка долина на Росби, разположена между Великобритания и Исландия. Последната е обект на анализа до края на статията.
Картата на фигура 1 показва абсолютната топография на 500 хПа. Сините криви са изохипсите на АТ500 (абсолютна топография на 500 хПа). Това маркира височината, на която налягането в атмосферата е 500 хПа. Анализът на АТ500 е много често използван в работата на оперативните метеоролози за диагностика на макромащабния (синоптичен) поток. На тези карти лесно можем да открием така наречените вълни на Росби, които определят времето в умерените ширини. Любопитното за тях е, че се образуват вследствие на меридионалните вариации в силата на Кориолис (въображаемата сила, която възниква от въртенето на Земята). Изохипсите на АТ500 са полезни, тъй като са почти еквивалентни на изобарите, начертани на картите с приземно налягане. Обикновено въздухът във височина се движи успоредно на изохипсите. Колкото по-гъсто разположени са тези изохипси, толкова по-силен е вятърът на показаната височина – пряко следствие от увеличената сила на баричния градиент. И още нещо – цветната скала на фигура 1 съответства на температурата на 850 хПа (приблизително 1.5 км над морското равнище).
На фигура 1 показвам две различни моделни обновления от Европейския център за средносрочни прогнози (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF) – от 00 UTC на 11 декември 2016 (а,б) и от 16 декември 2016 (в,г). В тази фигура се крие и отговорът за променливостта на коледните прогнози. Двете обновления изглеждат доста сходно по отношение на числената прогноза за 12 UTC на 16 декември 2016 (a,г). Имаме добре изразен гребен над Европа и обширна долина над Източна Европа. Но, ако се вгледаме малко по-добре в картите, ще видим, че изохипсите изглеждат различно в района между Великобритания и Исландия. В обновлението от 16 декември откриваме малка долина (оградена с лилав кръг), която липсва в по-ранното обновление от 11 декември. Дванадесет часа по-късно (фигура 1д) долината отново присъства на прогностичните карти от 16 декември и се придвижва в посоката, схематично отбелязана с лилави стрелки. Именно тази долина стана и причина прогнозите на числените модели да клонят в посока към снежна Коледа.
Фигура 1. АТ500 и температура на 850 хПа за две различни обновления на ECMWF. Първото се отнася за 00 UTC на 11 декември 2016 (a,б), а второто – за 00 UTC на 16 декември 2016 (г,д). Прогнозите на модела важат за 12 UTC на 16 декември 2016 (лява колона) и 00 UTC на 17 декември 2016 (дясна колона). Лилавият кръг на г) и д) показва първоначалното развитие на късовълновото смущение, което доведе до прогнозите за сняг по Коледа. Лилавите стрелки илюстрират приблизителното движение на това смущение. Източник на картите: www.ecmwf.int/en/forecasts.
Но нека да видим какво се промени в последния момент и разочарова много деца, надяващи се да направят снежен човек за празниците. Фигура 2 сравнява обновлението от 00 UTC на 16 декември (а,б) с това от 00 UTC на 18 декември (в,г). Двете обновления показват едни и същи прогностични срокове – 00 UTC на 19 декември 2016 (лява колона) и 20 декември 2016 (дясна колона). В случая ще приемем, че обновлението от 18 декември 2016 е представително за истинското развитие на времето, тъй като е валидно броени часове преди показаните прогнози. Сами забелязвате, че разликите между двете обновления е почти незабележима, ако решим да пренебрегнем детайлите. Разликите се крият в оградената с лилаво висока барична долина - същата, която показахме по-рано на фигура 1.
В по-късното обновление тази долина вече се е превърнала в затворена циклонална област на AT500, но това не е толкова важно в случая. По-критичното е, че късовълновото смущение се отправя директно към страната ни според прогнозата с начални условия от 16 декември 2016. В действителност обаче смущението поема към Централна Европа (фигура 2г). И познайте какво – точно това ни лиши от надеждите за снежна Коледа. За да обосновем това твърдение, нека погледнем фигура 3, която илюстрира разликата в числените прогнози за 00 UTC на 21 декември. Лявата колона на фигура 3 показва АТ500, докато дясната – приземното налягане и съответстващите 6-часови валежи. Близостта на късовълновото смущение до Балканския полуостров води до по-ниско налягане над Балканския полуостров и разширява ивицата с валежите към територията на България (фигура 3б). В реалност обаче смущението, което вече се превърнало във висок циклон на АТ500, е запратено далече към Бискайския залив (фигура 3в). Последното променя изцяло конфигурацията на приземното налягане над Европа и води до сценарий, в който валежи над България практически липсват (фигура 3г).
Фигура 2. Като фигура 1, но с разликата, че обновленията тук се отнасят до 00 UTC на 16 декември 2016 (a,б) и 00 UTC на 18 декември 2016 (в,г). Прогнозите са валидни за 00 UTC на 19 декември 2016 (лява колона) и 00 UTC на 20 декември 2016 (дясна колона). Обновлението от 18 декември представя истинското развитие на времето (виж текст). Източник на картите: www.ecmwf.int/en/forecasts.
Фигура 3. АТ500 (a,в) и приземно налягане с 6-часови валежи (б,г). Първи ред показва обновлението от 00 UTC на 16 декември 2016 години, а втори ред – обновлението от 00 UTC на 18 декември. Подобно на фигура 2, прогнозата с начални условия от 18 декември 2016 се счита за “истинска” в контекста на анализа (прочети текст за повече информация). Зелените букви обозначават антициклона (В) и средиземноморския циклон (Н), които определят времето над България. Страната ни е оградена с червен кръг, в който е написано БГ. Допълнителни разяснения за значението на фигурите е дадено в белите правоъгълници на панели б) и г). Източник на картите: www.ecmwf.int/en/forecasts.
Надявам се, че с този кратък анализ ви убедих поне малко, че крайният резултат от една средносрочна прогноза може да зависи от малки детайли, които са способни да донесат резки промени в очакванията за дадена обстановка. Резултатите от изложената дискусия показват, че някои типове обстановки са много по-непредсказуеми от други. Това означава, че представянето на числените модели трябва да се оценя обективно и с помощта на методи, които взимат под внимание присъщата непредсказуемост в атмосферата. Такива методи обикновено са базирани на верификацията на така наречените ансамблови прогнози. Последните ни предлагат не една, а много прогнози от едни и същи начални условия. Това дава възможност да се направи директна оценка за непредсказуемостта в атмосферата. Така че следващия път, когато казвате, че “метеоролозите пак не са познали”, си спомнете за примера от тази статия.
Супер.На мен ми беше много полезно.И аз като повечето съм разочарован от развитието на нещата, но чакаме си истинския сняг по-натам.
ОтговорИзтриванеЯко
ОтговорИзтриване