Как предсказывают погоду и природные катаклизмы

Погода

Сделать абсолютно верный прогноз погоды, несмотря на технологический прогресс, синоптикам удается не часто. Что уж говорить о предсказании таких явлений, как цунами или торнадо. В процессе прогнозирования участвуют сразу множество стран, поскольку ни одна национальная метеослужба не способна сделать это в одиночку.

Существует три мировых метеоцентра – в Москве, Мельбурне и Вашингтоне. Сюда стекается информация с метеостанций, которых по всему миру великое множество. Метеостанции представляют собой площадки, расположенные вдалеке от высотных зданий, где ничто не мешает движению воздуха, не влияет на его температуру и состав.

На площадках находятся термометры для измерения температуры воздуха, помещенные в белые будки с отверстиями, чтобы они не нагревались на солнце и в то же время измеряли температуру на улице, а не внутри контейнера. Также здесь есть приборы для измерения влажности, уровня осадков, температуры почвы и т.д. Осадки, например, собираются в металлический «цветок», лепестки которого не дают попасть в емкость лишней влаге, которую может принести ветер.

Кроме метеостанций информацию о погоде получают благодаря специальным шарам-зондам и космическим спутникам. А некоторые ее характеристики, такие как облачность, вообще измеряют «на глаз». Если ясно, облачность - 0 баллов, если небо затянуто тучами, значит - 10 баллов.

После получения данных с метеостанций в метеоцентрах составляют карту, на которой отмечают расположение циклонов и антициклонов. И далее прогнозируют их движение, а также колебания температуры, влажности и т.д. Срок, на который можно дать точный прогноз, – не более трех дней. Его точность может достигать 98%. На более длительный период прогноз будет приблизительным, и его составят уже лишь по статистике прошлых лет.

За ошибки в прогнозах погоды зачастую надо винить не метеорологов, а СМИ, поскольку Гидрометцентр уточняет свои прогнозы по нескольку раз в день. СМИ же могут публиковать или пускать в эфир уже устаревшую информацию.

Метеорологическая станция Summit в Гренландии

фото: Brennan Linsley | AP

Землетрясения

До сих пор наука не знает способов точного предсказания землетрясений. Исходя из информации об уже происходивших катаклизмах ученые составляют карты сейсмической опасности. Но проблема в том, что активно изучать землетрясения стали лишь около ста лет назад.

Поэтому в их прогнозировании часто используют данные о том, имели ли предвестники землетрясений. Например, форшоки — небольшие землетрясения, предшествующие сильным. Или нехарактерные для конкретного региона явления в атмосфере – сполохи, световые столбы, появляющиеся из-за выделения газов или электризации горных пород. Также признаками приближающегося землетрясения может быть изменение уровня грунтовых вод, например, в виде неожиданно возникающих ключей. И наконец - беспокойное поведение животных.

Сегодня ученые в основном могут предсказать землетрясения магнитудой больше 5,5 баллов. Вероятность таких прогнозов около 60%. Лучшей системой прогнозирования землетрясений сегодня обладает Япония.

Извержения вулканов

Сегодня в мире действует целая сеть вулканологических станций и лабораторий, занимающихся предсказанием извержений. И хотя поведение каждого вулкана индивидуально, тщательные наблюдения позволяют прогнозировать приближение большинства катаклизмов. При этом предвидеть характер процесса извержения по-прежнему фактически невозможно.

Один из признаков приближающегося извержения - изменение температуры вулкана.  Много веков назад люди уже знали, что вулкан должен проснуться, если трава на его склонах вдруг засохла от повышения температуры почвы.

Кроме того, сильные извержения зачастую происходят с определенной периодичностью, иногда в несколько столетий. Также предсказывают извержения по сейсмической активности вулканов – то есть когда в месте их расположения происходят землетрясения.

фото: zastavki.com

Цунами

Причиной большинства цунами становятся мощные землетрясения с эпицентром под водой. 80% этих гигантских волн возникают в Тихом океане, где в 1946 году и был создан Центр предупреждения цунами. Сейчас здесь каждый месяц следят за десятками землетрясений, время и место которых фиксируют специальные сейсмические станции. По статистике цунами приходит на побережье около десяти раз в год. Толчки, способные вызвать его, фиксируются в центре примерно раз в месяц.

Чтобы спрогнозировать и предупредить цунами, специалисты центра каждый день наблюдают за сетью маяков. Поскольку поначалу цунами может поднять уровень воды всего на несколько сантиметров, а визуально станет заметно, лишь достигнув мелководья. Для расчета времени подхода цунами используют специальные карты пробега волны до определенных пунктов.

К примеру, на то, чтобы зафиксировать и определить мощность землетрясения, произошедшего недалеко от Японии в 2011 году и вызвавшего цунами, специалистам потребовалось около 20 минут. Куда более трагично сложилась ситуация на побережье Индийского океана в 2004 году. Только 10-летняя Тилли Смит буквально за несколько минут до цунами обратила внимание родителей и остальных находящихся на пляже людей на то, что вода резко отошла от берега. Она слышала на уроке, что такое случается во время цунами, и в результате смогла спасти более сотни человек.

Торнадо

Ежегодно в мире фиксируют около 1200 торнадо, 150 из них - на территории США.

Предсказать появление этого явления практически невозможно, в отличие от тех же циклонов, которые легко обнаружить со спутников. Торнадо во много раз меньше, и спрогнозировать его можно в лучшем случае за 15 минут до возникновения.

Впервые засечь радаром момент зарождения торнадо удалось лишь 3 мая 1999 года. Тогда на американский город Оклахома-сити обрушился самый разрушительный торнадо XX века. Скорость внутри смерча достигала 510 км/час и ему был присвоен максимальный пятый уровень опасности по шкале Фуджита.

фото: emergencytradeservices.com.au

Ураган

Проблема прогнозирования ураганов в том, что практические исследования этого вопроса чрезвычайно опасны и совсем недешевы. Сегодня зародившийся ураган можно определить из космоса по облачной структуре, но такой «зародыш» не всегда перерастает в полноценную бурю.

Ученые предлагают разные варианты решения этой задачи. Например, специалисты из Тель-Авивского университета отследили скорость ветра в 56 сильнейших бурях. И пришли к выводу, что в большинстве случаев активность молний в них достигала пика перед тем, как ураганный ветер приобретал наибольшую скорость. Из чего они сделали вывод, что максимальную интенсивность ураганов можно будет предсказывать примерно в половине случаев за 30 часов до его наступления.