Знал бы, где нападает

Можно ли верить погоде из интернета и заменяет ли искусственный интеллект живого метеоролога?

Можно ли коммунальщикам не в авральном режиме, а заранее выстраивать работу по очистке улиц от снега и посыпке дорог и тротуаров? Отчего не публиковать планы на неделю вперед, не предупреждать водителей и пешеходов еще в понедельник о затруднительных маршрутах в среду, в связи с чем у граждан была бы возможность подстроиться под ситуацию?

Как выяснилось, предвидеть и «соломку подстелить» можно. Но коммунальщики не обращаются к профессионалам за уточненными прогнозами, а руководствуются теми же ресурсами, которые доступны всем, то есть планируют на кратчайший период. И теперь понятно: развернуть коммунальную махину оперативно не получается, и те же дорожки начинают посыпать, когда в травмпунктах скапливается очередь.

Анна Лапчик, начальник Гидрометцентра Западно-Сибирского управления по гидрометеорологии, побывала в гостях у «Советской Сибири», рассказав о возможностях прогнозов и о том, помогает ли службе искусственный интеллект, можно ли доверять прогнозам из интернета и пр чем тут иностранные синоптики.

Ошибаться могут все

Метеоролог — специалист по погоде, наблюдатель и исследователь атмосферных явлений. Современные метеорологи занимаются, в частности, моделированием прогноза погоды, климата, исследованием атмосферы. Составить достоверный прогноз на длительный период (месяц, сезон и т. д.) в форме, привычной нам всем, современным климатическим моделям не под силу. Существующие прогнозы носят вероятностную характеристику, например, с вероятностью 60 процентов тот или иной месяц прогнозируется выше нормы. О том, меняется ли климат в Сибири и в какую сторону, мы спросили у Анны Лапчик.

Фото: Андрей Заржецкий

— В прошлом году Росгидрометом были пересчитаны среднемноголетние нормы за период с 1991 по 2020 год по рекомендации Всемирной Метеорологической Организации (ВМО). И нормы эти изменились — они стали выше, — комментирует наша собеседница. — В целом изменение климата в сторону глобального повышения температурного фона подтверждаются и нашими расчетами. Но если на европейской части России стали выше летние температуры, то в Сибири картина другая — у нас стал теплее февраль, март, на третьем месте апрель, затем май и ноябрь за счет первой декады, а летние температуры у нас не изменились.

Сейчас многие пользуются интернет-прогнозами, их делает искусственный интеллект?

— В глобальной сети Интернет в свободном доступе существуют большие массивы фактических и прогностических данных, размещенных мировыми прогностическими центрами. В ряде стран, таких как США, Япония, Германия, Россия и других, существуют прогностические метеорологические центры, где установлены супервычислители, — рассказывает Анна Лапчик. — С учетом всей исходной информации, а также расчетов гидродинамических моделей создаются численные прогнозы, в рамках участия в ВМО происходит обмен этой информацией между центрами и в общей сети интернета. Синоптик анализирует результаты расчетных методов, технологий, фактическое состояние погоды по специальным картам (синоптические карты погоды), корректирует, если это необходимо, прогноз «вручную» с учетом своего опыта, знаний. Что важно понимать, только специалисты Росгидромета подготавливают и выпускают штормовые предупреждения об опасных природных явлениях — это не делается интернет-прогнозом. В принципе, ошибиться может и численная модель, и живой синоптик. Но синоптик, зная географические и климатические особенности территории, по которой составляется прогноз погоды, может проанализировать ситуации, сопоставить их и сделать заключение. Цифровая модель выдает расчетный (численный) прогноз, без участия специалиста-синоптика.

В каком же диапазоне можно сделать максимально точный прогноз?

— На один-три часа, — комментирует метеоролог. — Оправдываемость таких прогнозов близка к 99–100 процентам. Существуют такие явления, как торнадо. Так вот, в Америке торнадо предсказывают за 15 минут — наука не все может. При этом в той же Америке прогноз погоды выдается в вероятностной форме, например «с вероятностью 80 процентов будет дождь». На сайте Гидрометцентра России тоже размещается прогноз на месяц в вероятностной форме. Синоптики нашего управления выпускают прогнозы погоды на одни-трое суток, декаду, месяц. Наибольшая успешность у прогнозов на одни-трое суток, 93–98 процентов; ниже всего — у прогнозов на месяц, 50–80 процентов. Прогноз погоды, выпускаемый сегодня, завтра в семь утра может быть скорректирован сообразно моменту.

В рамках государственного задания Гидрометцентром выпускаются прогнозы общего пользования, которые размещаются на нашем официальном сайте, передаются в адрес органов исполнительной власти нашей области, города Новосибирска, МЧС. Кроме того, для погодозависимых отраслей экономики могут подготавливаться специализированные прогнозы с учетом специфики их работы в рамках заключенных договоров. Например, для речников, Новосибирской ГЭС, энергетиков. То есть, если той или иной службе нужны специализированные данные, она обращается в наше управление. Если точность не играет особой роли и тот же зонтик в рюкзаке «на всякий случай» плеча не тянет, достаточно и интернет-прогноза. Однако в коммунальной истории, от состояния которой зависит жизнь целого города, рабочая деятельность более 1,5 миллиона человек, хочется точности, какая только возможна.

Могут знать, но не хотят

— Представители коммунальных служб не обращались в наш адрес для получения прогнозов. На территории Новосибирской области установлено два современных метеорологических локатора (ДМРЛ-С), позволяющих отслеживать перемещение зон сильных осадков, в летний сезон — опасных конвективных явлений (шквалы, ливни, грозы). За Уралом таких локаторов всего три, два из них — в Новосибирской области. Например, с помощью ДМРЛ-С мы можем отслеживать приближение зоны сильных осадков по времени и в специализированном прогнозе указать, через сколько часов (до шести-семи часов) зона сильных осадков подойдет к Новосибирску, через сколько сильные осадки прекратятся.

Фото: Андрей Заржецкий

Что требуется от коммунальщиков, помимо искреннего желания иметь исчерпывающую информацию? Заключить с метеорологами договор.

— Мы готовы работать с коммунальными службами области, города, — поясняет наша собеседница. — Соглашением между Росгидрометом и правительством Новосибирской области предусмотрено взаимодействие в области гидрометеорологии и предоставление информации общего пользования на бесплатной основе. Договоры на обеспечение специализированной информацией (на платной основе) у нас имеются с Верхнеобским бассейновым управлением и ГЭС. Наши гидрологи составляют прогнозы притока воды в Новосибирское водохранилище, зная, какой приток воды на Оби и ее притоках, где действуют гидрологические посты Росгидромета. Это вопрос безопасности жителей города и области. Также заключен договор с энергетиками, которые получают от нас детализированные прогнозы с шагом в три часа, что позволяет оперативно регулировать температуру в теплоносителях. Можем мы составлять агрометеорологические прогнозы по районам и, скажем, на период посевной, уборки урожая. По соглашению между региональным минсельхозом и нашим управлением в адрес аграриев безвозмездно предоставляются агрометеорологические прогнозы по территории Новосибирской области. Это прогнозы урожайности в целом по области, запасов влаги, доклады о резких изменениях погоды, особенно в период уборочных работ. Договоров на адресное обслуживание сельхозпроизводителей Новосибирской области у нас нет.

Минувшим летом, когда во многих районах нашей области наблюдалось опасное агрометеорологическое явление — засуха и вводился режим ЧС, агропредприниматели обращались за получением официальных справок о фактически наблюдавшихся агрометеорологических условиях для подтверждения гибели урожая для представления в страховые компании.

А застройщики, кстати, интересуются перспективами затоплений территорий, где собираются возводить жилые комплексы?

— Чаще всего такие запросы поступают в наш адрес от проектных организаций, и Гидрометцентр подготавливает расчетные характеристики, — говорит начальник Гидрометцентра. — Контроль за использованием наших данных не является нашей компетенцией, и хочется верить, что проектировщики и застройщики понимают всю ответственность, которая лежит на их плечах.

Получается, есть возможность минимизировать риски или вовсе их избежать, создать подушку безопасности, подготовиться, но нет. Лучше лишние хлопоты и расходы. А то, что потом беда-беда, так это же будет потом! Или не будет. Наш «авось».

Чем плотнее застройка, тем теплее

— Действительно, город, а особенно многомиллионный, имеет свой микроклимат, обусловленный плотной высотной застройкой, большим количеством автотранспорта. Поэтому в городе формируется «очаг тепла», поскольку все более уплотняющаяся застройка влияет и на температуру, и на ветровой режим, — отмечает Анна Лапчик. — Даже сейчас, когда устанавливается аномально холодная погода, мегаполис «согревается за счет шапки» из-за выбросов автомобильного транспорта. За городом — чище, свежее и, соответственно, холоднее.

Что касается мифа о более мягком, по ощущениям, «климате» приморской части Новосибирска, то, как сказала наша собеседница, замерзшее водохранилище на самом деле не добавляет никакой мягкости зимой. А вот летом, действительно, ночью регистрируется температура чуть выше, чем по городу, а дневная, наоборот, чуть ниже.

Вообще, метеонаблюдения — штука интересная. Выяснился в беседе такой неприятный момент. В России более 15 лет назад прошла модернизация, а вернее сказать, революция по замене ручных приборов для измерения характеристик погоды на автоматические. Теперь на метеостанциях метеорологи-наблюдатели отслеживают изменение давления, температуры воздуха, скорость и направление ветра с помощью автоматических датчиков. Кроме того, устанавливаются автоматические метеорологические станции (АМС), которые работают автономно, без присутствия человека. Происходит автоматизация на гидрологических постах, где наблюдатели отслеживают изменение уровня воды, температуры, расходы воды на реках. Все это сопровождается установкой датчиков, солнечных панелей и т. д. К сожалению, довольно часто специалисты управления сталкиваются с вандализмом, когда какому-то гражданину кажется, что в его личном хозяйстве эти детали, приборы нужнее. А ведь сведения об уровне воды, которые наблюдатель-гидролог передает в Гидрометцентр, нужны, чтобы спрогнозировать возможность подтопления населенного пункта, возможно и того, где живет тот самый гражданин. Не хватает осведомленности?

Или вот еще: много ли наберется среди нас добровольцев, которые будут бесплатно содействовать службе прогнозов? К примеру, поставят у вас в поле автоматическую метеостанцию, вы же будете в качестве волонтера очищать датчики, протирать и смазывать, регулярно передавать данные. Это не шутка, так, например, работает система в Австралии, где фермеры гордятся своей ролью в общем большом деле — составлении точных прогнозов, от которых зависит и их хозяйство и бизнес в том числе.

Слушаем Анну Лапчик и думаем: хочется поменять ситуацию, но как?

Прогноз — дело планетарное

Прогноз погоды — наукоемкая и технически трудная задача. Выполнить ее силами специалистов одной страны очень сложно. Российские метеорологи, несмотря на санкции, входят в европейский консорциум стран, работающих над поддержанием и усовершенствованием расчетной модели COSMO. Каждая из стран участниц консорциума занимается развитием определенных задач «блоков» данной модели.

Модель COSMO не единственная, есть и другие, например «Алладин» в Южной Европе и Северной Африке. Даже в условиях санкций мы взаимосвязаны с мировым метеорологическим сообществом, Россия является членом ВМО. Так, чтобы составить прогноз погоды на европейской части России, необходимо знать, какая погода наблюдается в Западной Европе, над Атлантикой. Чтобы сохранить высокое качество глобальных численных моделей и не «просесть», необходимо иметь информацию о фактических данных погоды с метеостанций России.

Хочется напомнить, что основой любых прогнозов являются данные о фактическом состоянии погоды (ветер, температура, давление, осадки, видимость, явления погоды и т. д.). За всеми элементами погоды наблюдают метеорологи на метеостанциях, каждые три часа по каналам связи эти данные поступают в Гидрометцентр, в том числе в мировые прогностические центры для расчета прогноза погоды. Таким образом, без метеостанций не будет никаких прогнозов, в том числе и интернет-прогнозов. Это те дрова, которые подпитывают огонь прогноза. Погода не имеет границ.