Prognoza meteo

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Prognoza presiunilor de suprafață de cinci zile în viitor pentru Oceanul Pacific de Nord, America de Nord și Oceanul Atlantic de Nord

În meteorologie prognoza meteorologică sau prognoza meteo este aplicarea cunoștințelor despre știința și tehnologia atmosferică pentru a prezice starea atmosferei ( vremea atmosferică ) într-un timp viitor și într-o locație dată. Oamenii au încercat să prezică timpul în mod informal timp de milenii și cel puțin formal din secolul L. Prognoza meteo se realizează pornind de la colectarea datelor cantitative privind starea actuală a atmosferei ( situație ), apoi utilizând înțelegerea științifică a proceselor atmosferice pentru a estima evoluția atmosferei ( prognostic ) în funcție de diferite tehnici posibile.

Istorie

Harta meteorologică a Europei , 10 decembrie 1887.

De milenii, oamenii au încercat să prezică vremea. În 650 î.Hr. , babilonienii au prezis vremea din formele norilor, precum și din astrologie . [1] În jurul anului 340 î.Hr. , Aristotel a descris forme meteorologice în Meteorologica . [2] Mai târziu, Teofrast a compilat o carte despre prognozele meteo, numită Cartea semnelor . [3] Tradiția culturală chineză a prezicerii timpului datează de cel puțin 300 î.Hr., [4] care a fost, de asemenea, aceeași perioadă în care astronomii indieni antici și-au dezvoltat metodele de predicție a timpului. [5] In 904 AD, Ibn Wahshiyya lui Nabataean Agriculturii discutat prognozarea vremii a schimbărilor atmosferice și semne prin modificari astrale planetare, semne de ploaie bazate pe faza de luna de observare și mișcare bazate pe previziuni meteorologice ale vânturilor. [6]

Metodele antice de prognozare a vremii se bazau de obicei pe formele observate ale evenimentelor, numite și recunoașterea formei. De exemplu, s-a putut observa că, dacă apusul a fost deosebit de roșu, a doua zi a adus adesea vreme bună. Această experiență s-a acumulat de-a lungul generațiilor pentru a produce tradiția populară a meteorologiei, cunoscută și sub numele de meteorognostice . Cu toate acestea, nu toate aceste previziuni sunt fiabile și s-a constatat că multe dintre ele nu rezistă unui control statistic riguros. [7]

Abia cu invenția telegrafului electric în 1835 a început epoca modernă de prognozare a vremii. [8] Înainte de această perioadă, nu a fost posibil să se transmită informații despre starea actuală a timpului mai rapid decât un tren cu aburi (cel mai rapid mijloc de transport al timpului). La sfârșitul anilor 1840 , telegraful a permis ca rapoartele meteo dintr-o zonă întinsă să fie primite aproape instantaneu. [9] De exemplu, acesta a fost un mare ajutor pentru navigație, deoarece vă permitea să faceți predicții știind care erau condițiile meteorologice când erați încă în direcția vântului .

Cei mai mulți bărbați atribuiți nașterii prognozei meteo ca știință au fost Francis Beaufort (amintit în principal pentru scara Beaufort ) și protejatul său Robert Fitzroy (creatorul barometrului Fitzroy). Ambii erau bărbați influenți în cercurile navale și guvernamentale britanice și, deși ridiculizați de presa vremii, munca lor a câștigat credit științific, a fost acceptată de Royal Navy și a constituit baza tuturor cunoștințelor de astăzi despre prognozele meteo. [10] Pentru a transmite informații cu precizie, a devenit necesar să existe un vocabular uniform care să descrie norii; acest lucru a fost realizat prin intermediul unei serii de clasificări și, în anii 1890 , prin „atlasele cloud” ilustrate.

Prognoza meteo a apărut pentru prima dată într-un ziar la 1 august 1861 , în Times [11] .

În secolul al XX-lea s-au făcut mari progrese în știința meteorologiei. Posibilitatea predicției numerice a vremii a fost propusă de Lewis Fry Richardson în 1922 , [12] deși computerele nu existau pentru a completa numărul mare de calcule necesare pentru a produce o prognoză înainte ca evenimentul să aibă loc. Utilizarea practică a prognozării numerice a vremii a început în 1955 , [13] stimulată de dezvoltarea computerelor electronice programabile.

Descriere

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Vremea .
Depresia Islandei

În timp ce prognozarea vremii a fost odată un demers în întregime uman, bazat în primul rând pe observarea schimbărilor de presiune barometrică , condițiile meteorologice actuale și condițiile cerului, acum modelele matematice de prognoză sunt utilizate pe scară largă pentru a determina condițiile viitoare. Intrarea umană este încă necesară pentru a selecta cel mai bun model de predicție pe care să se bazeze predicția, ceea ce implică abilitatea de a recunoaște tipare, teleconexiuni , cunoașterea performanței modelului și distorsiuni.

Natura inerent haotică a atmosferei, exprimată în ecuațiile sale diferențiale neliniare care îi descriu comportamentul, puterea de calcul masivă necesară pentru rezolvarea acestor ecuații, eroarea inevitabilă implicată în măsurarea condițiilor inițiale și o înțelegere incompletă a proceselor atmosferice implică faptul că previziunile devin mai puțin exacte când intervalul de timp al prognozei crește, adică diferența dintre ora curentă și cea pentru care se face / solicită prognoza ( intervalul de prognoză). În schimb, prognoza meteo se îmbunătățește progresiv sau devine mai fiabilă pe măsură ce evenimentul se apropie. Utilizarea așa-numitei predicții pentru seturi (prognozarea ansamblului) și consensul dintre modele ajută la restrângerea erorii și la selectarea rezultatului cel mai probabil.

Există diverse utilizări finale pentru prognoza meteo, în principal în scopuri de siguranță publică și economice . Avertizările / alertele meteorologice sunt importante, deoarece contribuie la protejarea vieții umane și a bunurilor oamenilor. Prognozele privind tendințele de temperatură și precipitații sunt esențiale pentru agricultură și, prin urmare, pentru operatorii pieței mărfurilor. Prognozele de temperatură sunt utilizate de companiile de utilități pentru a estima cererea în zilele următoare. În viața de zi cu zi, oamenii folosesc prognoza meteo pentru a decide ce să poarte într-o zi dată. Deoarece activitățile în aer liber sunt sever limitate de ploi abundente excesive, zăpadă și temperaturi înghețate , previziunile pot fi folosite pentru a planifica activități în jurul acestor evenimente, precum și pentru a le anticipa și a le depăși.

Parametrii prognozei

O prognoză este completă dacă oferă o estimare a următorilor parametri atmosferici, în conformitate cu definiția vremii:

Tipuri de prognoze

Cer înnorat pe măsură ce se apropie o furtună cu grindină

Prognozele meteo sunt împărțite în funcție de zona geografică și de intervalul de timp al prognosticului. În funcție de dimensiunea zonei luate în considerare, acestea sunt împărțite în ordine crescătoare în:

  • localnici
  • regional
  • naţional
  • continental
  • global

În funcție de intervalul de timp al prognosticului, se disting predicțiile:

  • Nowcasting (mai puțin de 6 ore)
  • pe termen scurt (1-5 zile)
  • pe termen mediu (1-3 săptămâni)
  • pe termen lung (1 lună); se bazează pe analize de teleconectare care oferă scenarii de tendință probabilă
  • sezoniere (1-6 luni), care sunt responsabile pentru prezicerea tendinței generale a factorilor climatici, mai degrabă decât pentru furnizarea de informații despre evenimente individuale.

Tehnici de previziune

Cirusul de coadă de cal arată umiditate la altitudine mare, semnalând sosirea ulterioară a vremii umede (de exemplu, fața caldă ).

Observarea cerului

Utilizarea stării cerului este unul dintre cei mai importanți parametri meteorologici care pot fi utilizați pentru a prezice vremea în zonele montane. Îngroșarea stratului de nori sau invazia unui banc de nori mai înalt este o indicație a apropierii unui front meteorologic cu posibilă ploaie în viitorul imediat. Ceața de dimineață anunță condiții bune, deoarece condițiile de ploaie sunt precedate de vânt sau nori care împiedică formarea de ceață. Apropierea unei linii de furtună ar putea indica apropierea unui front rece . Cerul fără nori este o indicație a vremii bune pentru viitorul imediat. [14] Utilizarea acoperirii cerului în prognozarea vremii a produs diverse tradiții populare pe această temă de-a lungul secolelor. [15]

Utilizarea barometrului și / sau a radarului meteorologic

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Nowcasting .
Imagine radar meteo pe o zonă de precipitații atmosferice

Cunoașterea presiunii barometrice și tendința acesteia (adică schimbarea presiunii în timp) de către barometru a fost utilizată în prognoze de la sfârșitul secolului al XIX-lea . [16] Cu cât este mai mare schimbarea presiunii, mai ales dacă este mai mare de 3,5 hPa (0,10 inHg ), cu atât este mai mare schimbarea de timp care poate fi așteptată. Dacă scăderea de presiune este rapidă, se apropie un sistem de presiune scăzută și există șanse mai mari de ploaie. Creșterile rapide ale presiunii sunt asociate cu îmbunătățiri ale condițiilor meteorologice, cum ar fi curățarea cerului. [17]

Utilizarea radarului meteorologic, pe de altă parte, face posibilă monitorizarea în timp real și pe termen scurt a prezenței și a mișcării zonelor de precipitații atmosferice cu intensitatea lor respectivă pe teritoriu.

Persistență și compensare

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Legea persistenței și Legea compensării .

Cea mai simplă metodă de predicție a vremii, persistența , se bazează pe condițiile de astăzi pentru a prezice condițiile de mâine. Aceasta poate fi o modalitate bună de a prezice vremea când statul este staționar, cum ar fi în timpul sezonului estival la tropice. Această metodă de prognoză este foarte dependentă de prezența unui model stagnant de vreme. Poate fi util atât în ​​prognoze pe termen scurt, cât și pe termen lung. [18] La prognozele empirice pe termen mai lung (de exemplu sezoniere / climatice), se poate aplica sau poate fi utilă o altă lege empirică a meteorologiei, care este legea compensării care tinde în schimb să reechilibreze situațiile de persistență atmosferică.

Tehnica analogică

El Nino este un fenomen meteorologic-climatic care poate avea repercusiuni globale la nivel meteorologic și climatic
Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Meteorologia sinoptică și teleconexiunile atmosferice .

Tehnica analogică este un mod complex de a face o prognoză, care necesită ca predictorul să-și amintească un eveniment meteorologic anterior care se așteaptă să fie mimat de un eveniment ulterior. Ceea ce o face o tehnică dificilă de utilizat este că rareori există un analog perfect pentru un eveniment viitor. [19] Unii numesc acest tip de recunoaștere a formei de predicție. Rămâne o metodă utilă pentru observarea precipitațiilor în zonele deficitare de date, cum ar fi oceanele [20] , precum și pentru prezicerea nivelurilor și distribuției precipitațiilor în viitor. O tehnică similară este utilizată în prognozele pe termen mediu, care este cunoscută sub numele de teleconexiuni , atunci când sistemele din alte locații sunt utilizate pentru a explica clar condițiile de la amplasarea unui alt sistem în cadrul regimului înconjurător. [21] Un exemplu de teleconexiuni este utilizarea fenomenelor legate de oscilația El Nino-Southern (El Niño-Southern Oscillation, ENSO). [22]

Utilizarea modelelor de prognoză

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Meteorologia dinamică .

În trecut, omul care făcea prognozele, prognosticul, era responsabil pentru producerea întregii prognoze meteorologice pe baza observațiilor disponibile cu rezultate care erau totuși aproximative și mai limitate în timp. [23] Astăzi, aportul uman este în general limitat la alegerea unui model bazat pe diverși parametri, cum ar fi distorsiunile și performanța modelului în sine, cu metodologii științific mai riguroase și rezultate din ce în ce mai exacte și precise. [24] Utilizarea unui consens de modele de predicție, precum și a elementelor seturilor diferitelor modele, poate contribui într-adevăr la reducerea erorii de predicție. [25] Cu toate acestea, indiferent de cât de mică devine eroarea medie cu un sistem unic, sunt încă posibile erori mari în cadrul oricărei estimări particulare în rularea unui model dat. [26] Prognoșilor li se cere să traducă datele modelului în prognoze meteo care să fie ușor de înțeles de utilizatorul final, eventual adaptându-le la situația locală particulară: pot folosi de fapt cunoștințele efectelor locale care sunt adesea prea mici / limitate în dimensiunea care trebuie rezolvată de model, adăugând astfel informații la prognoză. În timp ce precizia crescută a modelelor de prognoză implică faptul că la un moment dat în viitor s-ar putea să nu mai fie nevoie de prognozatori în procesul de prognoză, există încă o nevoie de intervenție umană astăzi. [27]

De la date, la model și prognoză

Colectare de date

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: stație meteorologică , radiosondaggi și satelit meteorologic .
Exemplu de sondaje radio

Observațiile meteorologice de suprafață ale parametrilor atmosferici, cum ar fi presiunea atmosferică, temperatura , viteza și direcția vântului , umiditatea și precipitațiile pentru a obține datele inițiale ale stării atmosferice sunt efectuate în apropierea suprafeței Pământului de către observatori instruiți, stații automate selectate sau geamanduri . Organizația Meteorologică Mondială lucrează la standardizarea instrumentelor, observând practicile și calendarul acestor observații în întreaga lume. Stațiile raportează fie la fiecare oră în rapoartele METAR , [28], fie la fiecare șase ore în rapoartele SYNOP . [29]

Măsurătorile de temperatură, umiditate și vânt deasupra suprafeței pământului se fac prin lansarea radiosondelor pe baloane sonore . [30] Datele sunt obținute de obicei de aproape de suprafață până în centrul stratosferei , aproximativ 21 km (13 mi). [31] În ultimii ani, datele transmise de avioane comerciale prin intermediul sistemului de releu de date meteorologice de aeronave (AMDAR) au fost, de asemenea, încorporate în observarea straturilor superioare ale aerului, pe primul loc în modelele numerice. [32]

Din ce în ce mai mult, datele de la sateliții meteo sunt folosite pentru acoperirea lor aproape globală. [33] În timp ce imaginile lor cu lumină vizibilă sunt foarte utile pentru meteorologi pentru a vedea dezvoltarea norilor, puține dintre aceste informații pot fi folosite de modelele numerice de prognozare a vremii. Datele cu infraroșu (IR), totuși, pot fi utilizate deoarece oferă informații despre temperatura de la suprafață și de la vârful norilor. [34] Norii individuali pot fi, de asemenea, trasați de la un moment la altul pentru a furniza informații despre direcția și puterea vântului la nivelul mișcării sistemelor de nori. Atât sateliții polari, cât și geo-staționarii asigură sondaje de temperatură și umiditate pe toată adâncimea atmosferei. [35] Comparativ cu datele similare furnizate de radiosonde, datele prin satelit prezintă avantajul acoperirii globale, deși cu o precizie și rezoluție mai reduse. [36]

Radarele meteo oferă informații despre localizarea și intensitatea precipitațiilor, care pot fi utilizate pentru a estima acumularea precipitațiilor în timp. [37] În plus, dacă se utilizează radar meteorologic cu impuls Doppler , atunci se pot determina viteza și direcția vântului ( SODAR ). [38]

Asimilarea și analiza datelor

În timpul procesului de asimilare a datelor , informațiile obținute din observație sunt utilizate împreună cu cea mai recentă predicție a unui model numeric întocmit pentru momentul în care au fost făcute observațiile, întrucât acesta conține informațiile derivate din observațiile anterioare. Aceasta este utilizată pentru a produce o reprezentare tridimensională a temperaturii, umidității și a vântului numită analiză meteorologică, care este estimarea modelului a stării actuale a atmosferei. [39]

Modele numerice de prognozare a vremii

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: modele numerice de prognoză meteo și supercomputer .
Exemplu de supercomputer , utilizat de prognoza meteo pentru a procesa fluxuri mari de date într-un timp scurt

Pornind de la intrările datelor inițiale, mai sus, modelele meteorologice calculează evoluția stării viitoare a atmosferei în raport cu parametrii sau necunoscutele setului de ecuații fundamentale. Aceste modele, care nu pot fi rezolvate analitic, sunt rezolvate numeric pe computer și de aceea vorbim de modele numerice de prognoză meteorologică . Datorită naturii intrinsec haotice a atmosferei, limita de timp a unei prognoze fiabile, adică nu este afectată de erori semnificative, folosind modele este de aproximativ 7-15 zile.

Modelele numerice de prognozare a vremii sunt simulări pe computer ale atmosferei prin utilizarea supercomputerelor . Ele fac ca starea atmosferei să evolueze în timp folosind legile fizicii , în special a transferului radiativ și a dinamicii fluidelor , prin inițializarea variabilelor ecuațiilor diferențiale cu datele meteorologice colectate anterior și preprocesate sau prin exploatarea meteorologiei anterioare. analiza. ca punct de plecare pentru prognostic. Ecuațiile complicate care guvernează modul în care starea unui fluid se modifică în timp și care sunt analitice de nerezolvat necesită tehnici de analiză numerică , de unde și modelele numerice menționate, împreună cu utilizarea supercomputerelor pentru a le rezolva. Rezultatul modelului oferă baza pentru prognoza meteo. [40]

Se face distincția între modelele la scară emisferică adecvate pentru prognozele continentale și / sau globale și modelele la scară locală sau zona limitată (LAM) pentru prognozele regionale, obținute pornind de la proceduri de redimensionare începând de la modele globale. Adesea, ochiul meteorologului este capabil să citească evoluția viitoare a circulației atmosferice pe linii largi sau pe o scară sinoptică, dincolo de gama de operare a modelelor în sine, care în prezent ajunge la 7-15 zile, datorită cunoștințelor conexe, de exemplu , la teleconexiunile atmosferice sau încă o dată la metoda analogiilor . Exemple de modele meteorologice sunt RAM-urile, BOLAM, DALAM, MM5 etc.

În ultimii ani, au fost dezvoltate și rafinate tehnici de prognozare noi și mai eficiente folosind modele, numite ansamblu sau prognoze de ansamblu , care fac posibilă reducerea incertitudinii intrinseci a prognozei, datorită sensibilității la condițiile inițiale ale modelului, prin operând o medie a ieșirilor ( rulărilor ) modelului însuși pornind de la diferite condiții inițiale incluse în limitele lor de aproximare și / sau trunchiere. În mod similar, a fost posibil să se obțină predicții și mai precise, a spus ansamblul multimodel, reducând incertitudinea inerentă a diferitelor modele (datorită diferitelor metode de rezoluție numerică și diferitelor parametrizări ale proceselor) prin media rulărilor (rulării) diferitelor modele. modele cântărite cu probabilitatea de succes găsită de modele în sine.

Postprocesarea rezultatelor modelului

Utilizarea unor modele fizico-matematice din ce în ce mai rafinate și de încredere a ajutat în mare măsură activitatea meteorologului, a cărui sarcină rămâne aceea de a interpreta și adapta corect prognozele ( rezultatele ) modelelor, pe baza propriilor cunoștințe empirice dobândite, la situații detalii care apar pe un anumit teritoriu pentru care modelele sunt încă destul de aproximative făcând erori semnificative (de exemplu, estimarea acoperirii cu nori, precipitații etc.).

Rezultatul brut este adesea modificat înainte de a fi prezentat ca prognoză. Această procesare poate lua forma unor tehnici statistice pentru eliminarea distorsiunilor modelului sau a unei ajustări pentru a lua în considerare consensul dintre alte prognoze numerice ale vremii. [41] Statisticile de ieșire MOS sau model sunt o tehnică utilizată pentru a interpreta rezultatul modelului numeric și pentru a produce instrucțiuni specifice site-ului. Aceste instrucțiuni sunt prezentate sub formă numerică codificată și pot fi obținute pentru aproape orice stație de raportare a Serviciului Meteorologic Național din SUA.

Afișați pe hărțile meteo

Exemplu de hartă a vremii
Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: harta vremii .

Fiecare parametru atmosferic obținut ca ieșire din modelele de prognoză numerică poate fi reprezentat și afișat pe hărțile meteorologice gata de utilizare de către meteorolog care va rafina prognoza pe un teritoriu pe baza cunoștințelor sale empirice personale în care statistic modelul are lacune. Uneori, ca și în cazul previziunilor locale, deoarece prognozele sunt afectate de erori inevitabile, sunt furnizate valori de probabilitate pentru apariția fenomenului atmosferic specific prezis.

Centre de prognoză pentru colectarea și calculul datelor

În Europa, marile centre de colectare a datelor de la satelit și la sol și stațiile meteo ulterioare, calculul, procesarea, prognoza meteo folosind modele sunt cele din Darmstadt din Germania, sediul central al EUMETSAT și din Reading în Marea Britanie cunoscut sub numele de ECMWF ( European Center of Medium prognoză meteorologică la termen ) fiecare cu propriul model de previziune numerică. În Statele Unite, NCEP ( Centrul Național pentru Predicții de Mediu ) se ocupă cu prognozele meteorologice. În Italia, organismul oficial competent este Centrul Meteorologic al Forțelor Aeriene , în timp ce un alt centru privat important este Centro Epson Meteo .

Fiabilitate și limite

Previziunile meteo au fost mult timp considerate și criticate de opinia publică ca eronate și nesigure, iar meteorologia în sine nu este considerată o știință exactă, chiar dacă se bazează și pe observații experimentale.

Acest fapt, parțial adevărat în rezultatele până la începutul anilor 2000, se datorează în esență naturii complexe și haotice a macrosistemului cuplat atmosferă - ocean , al cărui studiu ne-a permis să derivăm și să aplicăm legi fizice de natură neliniară. la modele de predicție matematică, cum ar fi cele ale dinamicii fluidelor ( ecuațiile Navier-Stokes ) pentru care nu există încă o soluție matematică-analitică (cu excepția cazurilor extrem de simplificate), ci doar o soluție aproximativă prin metode numerice ( discretizare ) pe computer (prin urmare, afectată de erori inevitabile) și a cărei dependență sensibilă de condițiile inițiale, tipice sistemelor neliniare sau haotice, face ca predicția să piardă treptat fiabilitatea prin creșterea intervalului de timp de prognostic pentru amplificarea erorii inițiale [42] [43 ] [44] [45] .

La aceasta se adaugă o cunoaștere incompletă și exactă a stării fizice inițiale a atmosferei datorită incertitudinilor / erorilor și neomogenității înregistrării inițiale a datelor [46] și o cunoaștere incompletă a sistemului fizic în cauză cu utilizarea unuia sau mai multor scheme de parametrizare la scări de rezoluție mică [47] . De exemplu, sunt detectate statistic situații atmosferico-meteorologice care sunt mai ușor de prezis pentru modele și altele mai puțin, datorită înțelegerii mai mari sau mai mici a comportamentului atmosferei în descrierea oferită de modelul însuși al situației interes. [48] Cu toate acestea, în ultimul deceniu, s-au realizat îmbunătățiri semnificative în tehnicile de prognoză în contextul modelelor numerice de prognoză a vremii, iar fiabilitatea previziunilor a crescut semnificativ în perioada de 6 zile, în timp ce de la 6 la 15 zile este adesea posibil să se obțină tendințe generale utile.

Prognozele meteorologice prin modele matematice sunt, prin urmare, afectate de limitele teoretice ale predictibilității intrinseci naturii sistemului, adică descrierii matematice a comportamentului sistemului atmosferă-ocean. Pentru prognosticul pe scări de timp mai lungi (lunar, sezonier, anual) este necesar să se treacă la prognoze sezoniere, încă în faza experimentală, și în cele din urmă la prognoze climatice care, prin aplicarea unor principii diferite, renunță la nivelul de detaliu tipic prognozelor meteo. , oferind indicații cu privire la tendințele generale prezise, ​​adică la medii generalizate în spațiu și timp ale cantităților meteorologice de interes [49] .

Utilizări publice

Un exemplu de prognoză meteo de două zile în stilul vizual pe care un ziar american l-ar putea folosi. Temperaturile sunt exprimate în Fahrenheit .

Majoritatea utilizatorilor finali ai prognozelor meteo fac parte din publicul larg, care este interesat să cunoască evoluția condițiilor meteorologice, mai ales dacă este nefavorabilă, deoarece vremea rea ​​poate provoca probleme serioase. În general, prin urmare, prognozele meteo au o valoare din punct de vedere al securității publice și economice pentru diferite tipuri de activități sociale, de la agricultură la turism și transport. Furtunile, de exemplu, pot crea vânturi puternice, precipitații abundente și fulgere periculoase care pot provoca decese și / sau întreruperi de curent [50] și daune grindină. Zăpada sau ploile abundente pot bloca transportul și / sau activitățile comerciale [51] , precum și pot provoca inundații în zone sub nivelul mării. Valurile de căldură sau frig excesive pot îmbolnăvi sau muri oamenii fără facilități adecvate, iar secetele pot afecta resursele de apă și pot distruge vegetația.

Parecchi paesi utilizzano agenzie governative per fornire previsioni meteo e vigilanze/avvisi/consulenze al pubblico al fine di proteggere la vita ei beni e tutelare gli interessi commerciali. La conoscenza di ciò di cui l'utente finale necessita da una previsione del tempo deve essere tenuta in considerazione per presentare l'informazione in modo utile e comprensibile. Gli esempi includono il National Weather Service (NWS) della National Oceanic and Atmospheric Administration negli Stati Uniti [52] , il Meteorological Service (MSC) dell' Environment Canada in Canada [53] e il Servizio Meteorologico dell'Aeronautica Militare in Italia. [54] Tradizionalmente, giornali, televisione e radio sono stati i canali primari per presentare al pubblico le informazioni sulle previsioni meteo. Negli ultimi anni, sempre di più si usa Internet , grazie alla vasta quantità di informazioni specifiche che si possono trovare. [55] In tutti i casi, questi canali aggiornano le loro previsioni a cadenza regolare.

Allarmi e avvisi di tempo critico

Le moderne previsioni meteorologiche aiutano a prevenire fenomeni atmosferici devastanti come gli uragani , evacuando per tempo la popolazione ed evitando così danni alle persone e alle proprietà.

Una parte importante delle moderne previsioni meteorologiche sono gli allarmi e gli avvisi che i servizi meteorologici nazionali emanano nel caso in cui ci si attendano condizioni di tempo critico o rischioso, al fine di proteggere la vita ei beni delle persone. [56] Alcuni degli avvisi di tempo critico più comunemente conosciuti sono quelli contro i temporali ed i tornado, che negli Stati Uniti vengono distinti tra "sorveglianza" ( watch ), che indica una sorta di preallarme, quando le condizioni meteo sono favorevoli allo sviluppo del temporale o del tornado in o vicino ad una certa area, e "avviso" vero e proprio ( warning ), per segnalare ad una determinata area che il temporale o tornado è imminente. Altre forme di avvisi riguardano il tempo invernale, il vento forte, le inondazioni, i cicloni tropicali e la nebbia. [57]

In Italia, gli avvisi e gli allarmi sulle condizioni meteorologiche sono forniti dal Servizio Meteorologico dell'Aeronautica Militare: gli avvisi si riferiscono a "condizioni meteorologiche particolarmente avverse", [58] mentre gli allarmi riguardano "eventi meteo estremi". [59] Qualora gli eventi atmosferici previsti possano configurare rischi per la popolazione, scattano gli allarmi meteo del Dipartimento della Protezione Civile , attraverso i cosiddetti "bollettini di vigilanza meteo nazionale", [60] , ai quali potranno seguire le eventuali azioni preventive. Gli avvisi e gli allarmi di tempo critico sono trasmessi attraverso i mezzi di comunicazione, compresa la radio, usando sistemi di emergenza che possono anche interrompere la programmazione regolare: negli Stati Uniti, ad esempio, è utilizzato il cosiddetto Emergency Alert System . [61]

Traffico aereo

Nube di cenere dall' eruzione del 2008 del vulcano Chaitén che si allunga su tutta la Patagonia dall' Oceano Pacifico all' Atlantico .
Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Terminal Aerodrome Forecast .

Poiché l'industria aeronautica è particolarmente sensibile al tempo, l'accuratezza delle previsioni meteorologiche è essenziale. La nebbia o banchi eccezionalmente bassi possono impedire a molti aeroplani di atterrare o decollare. [62] La turbolenza e il congelamento sono anch'essi significativi fattori di rischio durante il volo. [63] I temporali sono un problema per tutti gli aeroplani a causa delle gravi turbolenze dovute alle loro correnti ascensionali e ai loro fronti a raffica , [64] che si congelano a causa della forte precipitazione, come pure la grossa grandine , i venti forti e il fulmine, che possono tutti causare gravi danni ad un aeroplano in volo. [65] Anche la cenere vulcanica è un problema significativo per l'aviazione, in quanto gli aeroplani dentro le nubi di cenere possono perdere potenza ai motori. [66] Giorno per giorno gli aerei di linea sono istradati per avvantaggiarsi del vento di coda delle correnti a getto per migliorare l'efficienza del carburante. [67] Gli equipaggi degli aerei sono ragguagliati prima del decollo sulle condizioni che ci si devono attendere lungo la rotta ea destinazione. [68] In aggiunta, gli aeroporti spesso cambiano la pista che viene utilizzata per avvantaggiarsi di un vento di testa. Questo riduce la distanza richiesta per il decollo, ed elimina i potenziali venti di traverso. [69]

Traffico marittimo

L'uso commerciale e ricreativo delle vie d'acqua può essere significativamente limitato dalla direzione e dalla velocità del vento, dalla periodicità e dalle altezze delle onde , dalle maree e dalle precipitazioni. Questi fattori possono ciascuno influenzare la sicurezza del transito marittimo. Conseguentemente, sono stati stabiliti una varietà di codici per trasmettere in modo efficiente previsioni del tempo marino dettagliate ai piloti delle imbarcazioni via radio, ad esempio negli Stati Uniti con il sistema MAFOR ( marine forecast ). [70] Le tipiche previsioni del tempo possono essere ricevute in mare attraverso l'uso dei sistemi RTTY , Navtex e Radiofax .

Agricoltura

Gli agricoltori fanno affidamento sulle previsioni meteorologiche per decidere che lavoro fare in un qualsiasi particolare giorno. Ad esempio, essiccare il fieno è fattibile soltanto con il tempo secco. I periodi di secchezza prolungati però possono rovinare le colture di cotone , frumento [71] e mais . Mentre le colture di mais possono essere rovinate dalla siccità, i loro avanzi possono essere usati come sostituto del mangime per il bestiame sotto forma di insilato . [72] I freddi intensi e le gelate distruggono le colture sia durante la primavera che l'autunno. Ad esempio, gli alberi di pesco in piena fioritura possono avere il loro raccolto potenziale di pesche decimato da una gelata primaverile. [73] Gli aranceti possono soffrire danni significativi durante i freddi intensi e le gelate, indipendentemente dalla loro tempistica. [74]

Attività forestali

Le previsioni meteorologiche del vento, delle precipitazioni e dell'umidità sono essenziali per prevenire e controllare gli incendi boschivi . Diversi indici, come il Forest fire weather index ("indice meteorologico degli incendi forestali") e l' indice di Haines , sono stati sviluppati per predire le aree più a rischio d'incendio per cause naturali o umane. Anche le condizioni per lo sviluppo di insetti dannosi possono essere predette mediante la previsione dell'evoluzione del tempo.

Società di servizi pubblici

Un'unità di climatizzazione è usata per il riscaldamento ed il raffreddamento dell'aria in una località centrale (cliccare sull'immagine per la legenda ).
Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Gradi giorno .

Le società dell'elettricità e del gas fanno affidamento sulle previsioni meteorologiche per anticipare la domanda, che può essere fortemente influenzata dal tempo. Esse utilizzano la quantità denominata " gradi giorno " per determinare quanto forte sarà l'uso dell'elettricità o del gas per il riscaldamento (gradi giorno di riscaldamento) o per il raffreddamento (gradi giorno di raffreddamento). Queste quantità sono basate su una temperatura media giornaliera di 65 °F (18 °C). Temperature più fredde aumentano i gradi giorno di riscaldamento (uno per grado Fahrenheit), mentre temperature più calde abbassano i gradi giorno di raffreddamento. [75] In inverno, il tempo molto rigido può causare un innalzamento della domanda quando la gente accende il riscaldamento. [76] Similmente, in estate un innalzamento della domanda può essere collegato all'accresciuto uso dei sistemi di condizionamento dell'aria con il tempo afoso. [77] Anticipando un innalzamento della domanda, le società di servizi pubblici possono acquistare riserve addizionali di energia elettrica o di gas naturale prima che il prezzo aumenti oppure, in alcune circostanze, le riserve sono limitate attraverso l'uso delle interruzioni totali di corrente ( black out ) o degli abbassamenti di tensione ( brownout ). [78]

Settore privato

Sempre di più, società private pagano per previsioni del tempo fatte su misura per le loro necessità, al fine di poter aumentare i loro profitti o evitare grandi perdite. [79] Ad esempio, le catene di supermercati possono cambiare gli assortimenti sui loro scaffali in anticipazione di differenti abitudini di spesa dei consumatori in differenti condizioni meteorologiche. Le previsioni meteorologiche possono essere usate per investire nei mercati delle derrate, come i futures in arance, frumento, fagioli di soia e olio. [80]

Applicazioni militari

Emblema del Joint Typhoon Warning Center (JTWC)

Similmente al settore privato, i meteorologi militari presentano le condizioni del tempo alla comunità dei combattenti di guerra. I meteorologi militari forniscono bollettini meteo prima e durante il volo ai piloti e servizi di protezione delle risorse in tempo reale per le installazioni militari. La Marina degli Stati Uniti fornisce uno speciale servizio sia a sé stessa che al resto del governo federale emettendo previsioni per i cicloni tropicali nel Pacifico e nell'Oceano Indiano attraverso il suo Joint Typhoon Warning Center ("Centro congiunto di allerta sui tifoni"). [81]

Stati Uniti

All'interno degli Stati Uniti, quattro rami delle forze armate hanno tecniche indipendenti di previsione meteorologica fatte su misura per le loro specifiche necessità: i meteorologi della Marina coprono le acque e le previsioni meteo navali; i meteorologi dell' Aeronautica si occupano delle operazioni aeree sia in tempo di guerra che in tempo di pace e forniscono supporto all' Esercito ; [82] gli esperti di scienze marine della Guardia Costiera degli Stati Uniti forniscono previsioni navali per i rompighiaccio e varie altre operazioni nel loro settore; [83] mentre i meteorologi dei Marines forniscono supporto per le operazioni a terra e in aria del Corpo dei Marines degli Stati Uniti . [84] Tutti e quattro i rami militari svolgono il loro iniziale addestramento meteorologico presso la Base Aeronautica di Keesler. [85] I meteorologi militari e civili cooperano attivamente nell'analizzare, creare e criticare i prodotti delle previsioni meteorologiche.

Note

  1. ^ Mistic House. Astrology Lessons, History, Prediction, Skeptics, and Astrology Compatibility. Archiviato l'8 giugno 2008 in Internet Archive . Consultato il 12-01-2008.
  2. ^ Meteorology by Lisa Alter , su yale.edu . URL consultato il 24 marzo 2010 (archiviato dall' url originale il 21 luglio 2016) .
  3. ^ Weather: Forecasting from the Beginning
  4. ^ University of California Museum of Paleontology. Aristotele (384-322 aC). Archiviato il 20 novembre 2016 in Internet Archive . Consultato il 12-01-2008.
  5. ^ David Pingree , THE INDIAN AND PSEUDO-INDIAN PASSAGES IN GREEK AND LATIN ASTRONOMICAL AND ASTROLOGICAL TEXTS ( PDF ), pp. 141-195 [143-4]. URL consultato il 1º marzo 2010 (archiviato dall' url originale il 2 marzo 2010) .
  6. ^ Toufic Fahd, Botany and agriculture , in p. 842. , in Roshdi Rashed e Régis Morelon, Encyclopedia of the History of Arabic Science , vol. 3, Routledge , 1996, pp. 813–852, ISBN 0-415-12410-7 .
  7. ^ Jerry Wilson. Skywatch Signs of the Weather. Archiviato il 7 aprile 2004 in Internet Archive . Consultato il 15-04-2007.
  8. ^ Joseph Henry: Inventor of the Telegraph? Smithsonian Institution , su si.edu . URL consultato il 29 giugno 2006 (archiviato dall' url originale il 26 giugno 2006) .
  9. ^ Encyclopædia Britannica.Telegraph. Consultato il 05-05-2007.
  10. ^ Eric D. Craft. An Economic History of Weather Forecasting. Archiviato il 3 maggio 2007 in Internet Archive . Consultato il 15-04-2007.
  11. ^ BBC - Orbit: Earth's Extraordinary Journey: 150 years since the first UK weather "forecast"
  12. ^ Lynch, P. (2006). The Emergence of Numerical Weather Prediction. Cambridge University Press
  13. ^ Paul N. Edwards. Atmospheric General Circulation Modeling. Consultato il 16-02-2007.
  14. ^ Mark Moore. Field Forecasting - A Short Summary. Archiviato il 25 marzo 2009 in Internet Archive . Consultato il 25-05-2008.
  15. ^ Jerry Wilson. Skywatch: Signs of the Weather. Archiviato il 7 aprile 2004 in Internet Archive . Consultato il 25-05-2008.
  16. ^ USA Today . Understanding air pressure. Consultato il 25-05-2008.
  17. ^ Weather Doctor. Applying The Barometer To Weather Watching. Consultato il 25-05-2008.
  18. ^ University of Illinois at Urbana-Champaign. Persistence Forecasting: Today equals Tomorrow. Consultato il 16-02-2007.
  19. ^ Other Forecasting Methods: climatology, analogue and numerical weather prediction. Consultato il 16-02-2007.
  20. ^ Kenneth C. Allen. Pattern Recognition Techniques Applied to the NASA-ACTS Order-Wire Problem. Archiviato il 14 luglio 2007 in Internet Archive . Consultato il 16-02-2007.
  21. ^ Weather Associates, Inc. The Role of Teleconnections & Ensemble Forecasting in Extended- to Medium-Range Forecasting. Consultato il 16-02-2007.
  22. ^ Thinkquest.org. Teleconnections: Linking El Niño with Other Places. Archiviato il 20 aprile 2007 in Internet Archive . Consultato il 16-02-2006.
  23. ^ NASA . Weather Forecasting Through the Ages. Consultato il 25-05-2008.
  24. ^ Klaus Weickmann, Jeff Whitaker, Andres Roubicek and Catherine Smith. The Use of Ensemble Forecasts to Produce Improved Medium Range (3-15 days) Weather Forecasts. Consultato il 16-02-2007.
  25. ^ Todd Kimberlain. Tropical cyclone motion and intensity talk (June 2007). Consultato il 21-07-2007.
  26. ^ Richard J. Pasch, Mike Fiorino, and Chris Landsea . TPC/NHC'S Review of the NCEP Production Suite for 2006. [ collegamento interrotto ] Consultato il 05-05-2008.
  27. ^ Roebber PJ and Bosart LF The complex relationship between forecast skill and forecast value: A real-world analysis. Consultato il 25-05-2008.
  28. ^ National Climatic Data Center . Key to METAR Surface Weather Observations. Consultato il 09-03-2008.
  29. ^ UNISYS . SYNOP Data Format (FM-12): Surface Synoptic Observations. Archiviato il 30 dicembre 2007 in Internet Archive . Consultato il 25-05-2008.
  30. ^ NASA . NAMMA Senegal Radiosonde and Tower Flux. Archiviato il 10 settembre 2008 in Internet Archive . Consultato il 25-05-2008.
  31. ^ Dian J. Gaffen. Radiosonde Observations and Their Use in SPARC-Related Investigations. Archiviato il 7 giugno 2007 in Internet Archive . Consultato il 25-05-2008.
  32. ^ Bradley A Ballish and V. Krishna Kumar. Investigation of Systematic Differences in Aircraft and Radiosonde Temperatures with Implications for NWP and Climate Studies. Consultato il 25-05-2008.
  33. ^ NASA . Interactive Global Composite Weather Satellite Images. Archiviato il 31 maggio 2008 in Internet Archive . Consultato il 25-05-2008.
  34. ^ NOAA . Goes Eastern US Sector Infrared Image. Consultato il 25-05-2008.
  35. ^ Met Office .Satellite applications. Archiviato il 5 luglio 2007 in Archive.is . Consultato il 25-05-2008.
  36. ^ Tony Reale. ATOVS Sounding Products (ITSVC-12). Consultato il 25-05-2008.
  37. ^ Andrew Treloar and Peter Brookhouse. The use of accumulated rainfall maps from weather radar systems to assist wildfire detection reconnaissance. Archiviato il 4 giugno 2008 in Internet Archive . Consultato il 25-05-2008.
  38. ^ University of Washington. An improving forecast. Archiviato il 24 ottobre 2007 in Internet Archive . Consultato il 15-04-2007.
  39. ^ UCAR . The WRF Variational Data Assimilation System (WRF-Var). Archiviato il 14 agosto 2007 in Internet Archive . Consultato il 25-05-2008.
  40. ^ United Kingdom Met Office.Numerical weather prediction. Archiviato il 23 ottobre 2008 in Internet Archive . Consultato il 16-02-2007.
  41. ^ Daniel Andersson. Improved accuracy of surrogate models using output postprocessing. Consultato il 25-05-2008.
  42. ^ I Modelli fisico matematici per le previsioni del tempo , su meteo.it (archiviato dall' url originale il 30 aprile 2012) .
  43. ^ I limiti della previsione del tempo parte 2 , su meteorologica.it .
  44. ^ I limiti della previsione del tempo parte 4 , su meteorologica.it .
  45. ^ Che affidabilità hanno le previsioni meteorologiche? 4 , su meteoam.it , Aeronautica militare italiana (archiviato dall' url originale il 5 marzo 2014) .
  46. ^ I limiti della previsione del tempo (parte 1) , su meteorologica.it .
  47. ^ I limiti della previsione del tempo (parte 3) , su meteorologica.it .
  48. ^ Affidabilità delle previsioni , su arpa.emr.it .
  49. ^ Come funzionano le previsioni stagionali , su nimbus.it .
  50. ^ University of Illinois at Urbana-Champaign. Lightning. Consultato il 16-02-2007.
  51. ^ Associated Press . Upstate NY residents dig out from heavy snow. Consultato il 25-05-2008.
  52. ^ National Weather Service. About NOAA's National Weather Service. Consultato il 16-02-2007.
  53. ^ Environment Canada. Sito web principale. Consultato il 16-02-2007.
  54. ^ Servizio Meteorologico dell'Aeronautica Militare. Sito web ufficiale. Consultato il 30-03-2010.
  55. ^ Canadian Heritage. Primary Sources of Local Information. Archiviato il 5 giugno 2008 in Internet Archive . Consultato il 26-05-2008.
  56. ^ National Weather Service . National Weather Service Mission Statement. Archiviato il 24 novembre 2013 in Internet Archive . Consultato il 25-05-2008.
  57. ^ Environment Canada . Canadian Weather Alerts. Archiviato il 3 luglio 2006 in Internet Archive . Consultato il 26-05-2008.
  58. ^ Meteo Warning del Servizio Meteorologico dell'Aeronautica Militare. Archiviato il 1º aprile 2010 in Internet Archive . Consultato il 30-03-2010.
  59. ^ Meteo Alarm del Servizio Meteorologico dell'Aeronautica Militare. Archiviato il 10 marzo 2011 in Internet Archive . Consultato il 30-03-2010.
  60. ^ Bollettino di vigilanza meteo nazionale della Protezione Civile. Archiviato il 27 gennaio 2010 in Internet Archive . Consultato il 30-03-2010.
  61. ^ Federal Communications Commission . Emergency Alert System. Archiviato il 25 aprile 2011 in Internet Archive . Consultato il 26-05-2008.
  62. ^ Government Printing Office . Title 14: Aeronautics and Space. Archiviato il 13 giugno 2011 in Internet Archive . Consultato il 26-05-2008.
  63. ^ Aircraft Owners and Pilots Association. Aircraft Icing. Archiviato il 2 febbraio 2007 in Internet Archive . Consultato il 26-05-2008.
  64. ^ National Weather Service Forecast Office Dodge City, Kansas. Aviation Hazards They Didn't Tell You About. Consultato il 26-05-2008.
  65. ^ Bureau of Meteorology . Aviation Hazards: Thunderstorms and Deep Convection. Archiviato il 10 settembre 2008 in Internet Archive . Consultato il 26-05-2008.
  66. ^ Volcanic Ash Aviation Hazard. Archiviato il 21 giugno 2008 in Internet Archive . Consultato il 26-05-2008.
  67. ^ Ned Rozell. Amazing flying machines allow time travel. Archiviato il 5 giugno 2008 in Internet Archive . Consultato il 08-05-2008.
  68. ^ National Weather Service . A Pilot's Guide to Aviation Weather Services. Consultato il 26-05-2008.
  69. ^ Eric C. King. Takeoff Tools Crosswind Calculator Instructions. Archiviato il 10 settembre 2008 in Internet Archive . Consultato il 26-05-2008.
  70. ^ Great Lakes and Seaway Shipping. MAFOR Weather Code. Consultato il 27-05-2008.
  71. ^ Blair Fannin. Dry weather conditions continue for Texas. Archiviato il 3 luglio 2009 in Internet Archive . Consultato il 26-05-2008.
  72. ^ Dr. Terry Mader. Drought Corn Silage. Archiviato il 5 ottobre 2011 in Internet Archive . Consultato il 26-05-2008.
  73. ^ Kathryn C. Taylor. Peach Orchard Establishment and Young Tree Care. Archiviato il 24 dicembre 2008 in Internet Archive . Consultato il 26-05-2008.
  74. ^ Associated Press . After Freeze, Counting Losses to Orange Crop. Consultato il 26-05-2008.
  75. ^ Climate Prediction Center . Degree Day Explanation. Archiviato il 24 maggio 2010 in Internet Archive . Consultato il 25-5-2008.
  76. ^ The New York Times . Futures/Options; Cold Weather Brings Surge in Prices of Heating Fuels. Consultato il 25-5-2008.
  77. ^ BBC . Heatwave causes electricity surge. Retrieved on 2008-05-25.
  78. ^ Toronto Catholic Schools. The Seven Key Messages of the Energy Drill Program. Archiviato il 17 febbraio 2012 in Internet Archive . Consultato il 25-5-2008.
  79. ^ CSIRO. Providing specialized weather forecasts. Archiviato il 19 aprile 2008 in Internet Archive . Consultato il 25-05-2008.
  80. ^ Stephen Jewson and Rodrigo Caballero. The Use of Weather Forecasts in the Pricing of Weather Derivatives. Archiviato il 16 luglio 2011 in Internet Archive . Consultato il 25-5-2008.
  81. ^ Joint Typhoon Warning Center . Joint Typhoon Warning Center Mission Statement. Archiviato il 9 aprile 2008 in Internet Archive . Consultato il 27-05-2008.
  82. ^ United States Air Force . Air Force Weather Agency. Consultato il 26-05-2008.
  83. ^ United States Military . US Coast Guard Jobs - Enlisted Occupations. Archiviato il 1º aprile 2010 in Internet Archive . Consultato il 26-05-2008.
  84. ^ Rod Powers. United States Marine Corps Enlisted Job Descriptions and Qualification Factors: Field 68 - Meteorology and Oceanography (METOC). Consultato il 26-05-2008.
  85. ^ Keesler Air Force Base . Keesler News: March 9, 2006. Archiviato il settembre 10, 2008 Data nell'URL non combaciante: 10 settembre 2008 in Internet Archive . Consultato il 26-05-2008.

Voci correlate

Altri progetti

Collegamenti esterni

Agenzie meteorologiche

Queste sono organizzazioni meteorologiche non governative.

Queste sono organizzazioni meteorologiche accademiche o governative. La maggior parte forniscono sul loro sito almeno una limitata previsione per la loro area d'interesse.

Altri collegamenti esterni

Controllo di autorità LCCN ( EN ) sh85145853 · GND ( DE ) 4079256-0 · NDL ( EN , JA ) 00572832
Meteorologia Portale Meteorologia : accedi alle voci di Wikipedia che trattano di meteorologia
Estratto da " https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Previsione_meteorologica&oldid=121398954 "