προγνωστικά μοντέλα καιρού

Προγνωστικά μοντέλα καιρού: Σκέψεις & παραινέσεις

Σαν σήμερα πάνω-κάτω, πριν από δύο χρόνια, αναρτήθηκε στο ιστολόγιο που τότε διατηρούσα ένα κείμενο που επειχειρούσε να βάλει τα πράγματα σε μια σειρά σε ό,τι αφορά στις προγνώσεις των πλανητικών μοντέλων αριθμητικής πρόγνωσης του καιρού.

Κρίνοντας εκ του αποτελέσματος δύο χρόνια μετά, είναι μάλλον προφανές πως το «πάθημα» των περασμένων χειμερινών περιόδων (π.χ. «κωλοτούμπα το GFS», «τα μάζεψε το ECMWF», «ό,τι να ναι το UKMO» κ.α.) δεν μας έγινε «μάθημα». Επανέρχομαι στο συγκεκρίμενο ζήτημα, επιθυμώντας πλέον να μοιραστώ τη δική μου προσωπική εμπειρία με τα προγνωστικά  μοντέλα καιρού και τον τρόπο με τον οποίο αυτά είναι φρόνιμο να αξιοποιούνται στην πρόγνωση του καιρού.

Προτού όμως μοιραστώ τις σκέψεις μου μαζί σας, επιτρέψτε μου να σημειώσω κάτι πολύ σημαντικό. Τα μετεωρολογικά μοντέλα, σε αντίθεση με ό,τι πιστεύουν μερικοί, δεν είναι black boxes, αλλά ούτε και μαγικές σφαίρες. Δεν είναι black boxes διότι βασίζονται σε συγκεκριμένες εξισώσεις, παραμετροποιήσεις και παραδοχές. Δεν αποτελούν μαγικές σφαίρες διότι η ανάπτυξη τους δεν έγινε με γνώμονα την υποκατάσταση του πολυσύνθετου ανθρώπινου μυαλού, αλλά περισσότερο βοηθητικά σε αυτό.

Μέσα σε αυτό το μάλλον ευρύ πλαίσιο, καλό θα ήταν όλοι μας να θυμόμαστε τα εξής:

1) Η ατμόσφαιρα όπου ο καιρός δημιουργείται είναι ένα συνεχές μέσο. Τα μοντέλα είναι ασυνεχή.

2) Αντιμετωπίζουν την ατμόσφαιρα ως ένα σύνολο διακριτών και πεπερασμένων σημείων.

3) Η προγνωστική ικανότητα των μοντέλων φθίνει όσο απομακρυνόμαστε από την αρχική χρονική στιγμή. Όσο πιο «μακριά» στο χρόνο κοιτάμε, τόσο μεγαλύτερη είναι η αβεβαιότητα.

4) Η προγνωστική ικανότητα των μοντέλων αποτελεί συνάρτηση της ποιότητας των αρχικών συνθηκών. Η ίδια η αριθμητική πρόγνωση του καιρού αποτελεί πρόβλημα αρχικών συνθηκών. Λανθασμένες ή επισφαλείς αρχικές συνθήκες οδηγούν αναπόφευκτα σε ελάττωση της αξιοπιστίας μιας πρόγνωσης.

5) Ο χαρακτήρας της ατμόσφαιρας είναι χαοτικός. Για αυτό πραγματοποιούνται οι προγνώσεις πολλαπλού δείγματος, τα γνωστά ensemble predictions. Όλα τα σενάρια ενός ensemble prediction system (π.χ. GEFS ensemble) είναι ισοπίθανα. Ακόμα και εάν 99 στα 100 σενάρια συμφωνούν στη Χ εξέλιξη, το 1 στα 100 που οδηγεί στην Υ εξέλιξη μπορεί να είναι αυτό που τελικά θα πραγματοποιηθεί.

6) Τα μετεωρολογικά μοντέλα παγκόσμιας κλίμακας είναι… παγκόσμια. Στόχο έχουν την προσομοίωση της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας σε παγκόσμια κλίμακα και όχι την πρόγνωση χιονόπτωσης ή/και την ηλιοφάνειας στην Άνω Ραχούλα. Συνεπώς, η εξέταση των αποτελεσμάτων τους υπό το πρίσμα που εστιάζει σε μια στενή γεωγραφική περιοχή (π.χ. Ελλάδα) είναι σχεδόν συνώνυμη με τη χρησιμοποίηση ενός τηλεσκοπίου για να δούμε ένα αντικείμενο στα κάποια λίγα χιλιόμετρα.

Βήμα Πρώτο: Καθορίζοντας τον «προγνωστικό ορίζοντα»

Δύο είναι κατά τη γνώμη τα πιο ενδιάφεροντα «προγνωστικά παράθυρα». Το πρώτο αφορά στην αριθμητική πρόγνωση για τις επόμενες 6 ημέρες (Τ0 – Τ0+144, όπου Τ0 η ημέρα «εκκίνησης»), παρέχοντας πληροφορίες για την βραχυπρόθεσμη (1-3) και την μεσοπρόθεσμη (4-6) εξέλιξη του καιρού. Το δεύτερο καλύπτει προγνωστικά τις ημέρες 7-10 (Τ0+168 – Τ0+240) και χρησιμοποιείται κυριότερα για την ανίχνευση των μακροπρόθεσμων τάσεων του καιρού. Κάθε αριθμητική πρόγνωση που υπερβαίνει τις 10 ημέρες (Τ0+240) χαρακτηρίζεται από εξαιρετικά μεγάλο βαθμό αβεβαιότητας και πρέπει να χρησιμοποιείται με πάρα πολύ προσοχή.

Βήμα Δεύτερο: Καθορίζοντας τον «προγνωστικό κύκλο»

Κάθε μετεωρολογικό μοντέλο εφαρμόζεται («τρέχει») σε αυστηρώς καθορίσμενους «προγνωστικούς κύκλους». Ο συγκεκριμένος όρος αναφέρεται στην ώρα (σε UTC/Z) αρχικοποίησης («εκκίνησης») του μοντέλου. Οι «προγνωστικοί κύκλοι» κάθε ημέρας είναι τέσσερις (4), ένας κάθε έξι (6) ώρες: 00Ζ, 06Ζ, 12Ζ και 18Ζ.

Κριτήριο για την επιλογή του «προγνωστικού κύκλου» πρέπει να αποτελεί η μεγαλύτερη δυνατή διαθεσιμότητα προγνωστικών χαρτών. Με τον τρόπο αυτό είναι δυνατή η αύξηση της αξιοπιστίας των όποιων συμπερασμάτων εξάγονται, αφού δίνεται η δυνατότητα του ελέγχου του βαθμού συνέπειας (ομοιότητες) μεταξύ των αποτελεσμάτων διαφορετικών μοντέλων. Με βάση τα παραπάνω, προκύπτει πως οι πλέον κατάλληλοι «προγνωστικοί κύκλοι» είναι αυτοί των 00Ζ και 12Ζ, οι οποίοι παρουσιάζουν την μεγαλύτερη δυνατή διαθεσιμότητα προγνωστικών στοιχείων.

Βήμα Τρίτο: Καθορίζοντας το «προγνωστικό μοντέλο»

Η επιλογή του προγνωστικού μοντέλου είναι μια διαδικασία μάλλον υποκειμενική, εξαρτώμενη από τις «προτιμήσεις» του καθενός και την προσωπική του εμπειρία. Παρόλα αυτά, ο κανόνας λέει πως όταν τα εξεταζόμενα μοντέλα ξεπερνούν σε πλήθος τα 3, τότε ο κίνδυνος της σύγχυσης μεγαλώνει. Για το λόγο αυτό, είναι φρόνιμο ναπεριοριζόμαστε σε 2, το πολύ 3, μετεωρολογικά μοντέλα. Από την προσωπική μου εμπειρία, θεωρώ πως τα πλέον αξιόπιστα πλανητικά μετεωρολογικά μοντέλα είναι (κατά σειρά υποκειμενικής αξιολόγησης) αυτά του ECMWF (IFS), του NCEP (GFS) και του UK Met Office (UKMO).

Η κατάληξη …

Ακολουθώντας τα παραπάνω απλά βήματα, είναι βέβαιο πως η διαδικασία της «ανάγνωσης» των προγνωστικών δεδομένων θα απλοποιηθεί σημαντικά. Στόχος μας πρέπει να είναι η «προσκόλληση» σε 2 (οριακά 3) το πολύ αριθμητικά μοντέλα, τα οποία να παρουσιάζουν τουλάχιστον έναν ταυτόσημο «προγνωστικό κύκλο». Με τον τρόπο αυτό, θα είμαστε σε θέση να πραγματοποιούμε συγκρίσεις, να ελέγχουμε το βαθμό συνέπειας και τελικά να εξάγουμε πιο σωστά «προγνωστικά συμπεράσματα». Θα καταφέρουμε, με άλλα λόγια, να ξεφύγουμε από το «σκοτσέζικο ντουζ» στο οποίο μας υποβάλλει η καθημερινή, διαρκής παρακολούθηση των αποτελέσματων κάθε μοντέλου, κάθε προγνωστικού κύκλου.

Η δική μου αντιμετώπιση …

Προσωπικά, έχω επιλέξει να εξετάζω 2 πλανητικά μετεωρολογικά μοντέλα και αυτά δεν είναι άλλα από εκείνα των ECMWF (IFS) και NCEP (GFS). Με δεδομένο πως το ECMWF/IFS «τρέχει» στις 00Ζ και στις 12Ζ, εξετάζω τα χρονικά ταυτόσημα αποτελέσματα τους για τους δύο παραπάνω «προγνωστικού κύκλους». Ο βασικός «οδηγός» μου είναι οι προγνώσεις του 00Ζ, με τις αντίστοιχες του 12Ζ να δρουν συμπληρωματικά. Τέλος, σε ορισμένες περιπτώσεις και όποτε το κρίνω αναγκαίο, «συνεξετάζω» και τα αντίστοιχα αποτελέσματα του UKMO.

Η παραίνεση …

Η εξέταση των αριθμητικών προγνωστικών στοιχείων είναι μια διαδικασία που μπορεί να αποδειχθεί εξαιρετικά επίπονη για όποιον την πραγματοποιεί. Απαιτεί δε καθαρόμυαλό και απόλυτα ψυχρή λογική, απαλλαγμένη εντελώς από προσωπικές επιθυμίες και εμμονές. Χρειάζεται ωστόσο προσωπική κρίση και ισχυρή διαίσθηση, στοιχεία που αποκτώνται με την παρέλευση του χρόνου. Πιστεύω ακράδαντα πως η εφαρμογή των παραπάνω απλών βημάτων μπορεί να βοηθήσει σημαντικά σε αυτή την κατεύθυνση: ανάπτυξη προγνωστικής διαίσθησης, κριτική ικανότητα, καίριες εκτιμήσεις.

Κλείνοντας …

Η συγκεκρίμενη ανάρτηση δεν έχει στόχο να «κουνήσει το δάχτυλο» σε κανέναν. Θεωρώ άλλωστε πως είμαι πολύ «μικρός» για κάτι τέτοιο. Αποτελεί περισσότερο μία εξωτερίκευση των δικών μου σκέψεων και πρακτικών, η οποία γίνεται με την ελπίδα να αποτελέσει βοήθημα για όσους πραγματικά αγαπούν την Μετεωρολογία και τον καιρό, και μαγεύονται από την προσπάθεια πρόγνωσής του.

[ad name=»InsidePostBanner»]

Θέλετε να προσθέσετε κάτι;

Loading Facebook Comments ...
0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion
Feel free to contribute!

Αφήστε μια απάντηση