Jak se předpovídá počasí? Data ze 7000 stanic po celém světě musí zpracovávat superpočítače

Počasí je jednou z nejmocnějších přírodních sil na Zemi. Jeho vliv dopadá na každou oblast lidského života – od zemědělství, přes dopravu, až po trávení volného času. Moderní společnost by bez přesných předpovědí počasí ani nemohla fungovat. Jak ale takové předpovědi vznikají a jsou vůbec přesné?

Zatímco se věnujeme našim běžným životům, existuje kolem nás obrovská a velmi komplikovaná síť složená z množství různorodých zařízení. Jejím účelem je sledovat různé meteorologické jevy a na základě pozorování předvídat, jak se tento neuvěřitelně složitý proces bude vyvíjet v budoucnosti.

Tento systém, síť, která obepíná celou planetu, se skládá z radarových zařízení, meteorologických balonů, monitorovacích bójí v mořích a oceánech, přístrojů na měření vlhkosti nebo tlaku a mnoha dalších specializovaných přístrojů. Meteorologické stanice měří teplotu, vlhkost, směr a sílu větru, ale také sílu sněhové pokrývky nebo spadlé srážky. Problém je, že všechno tohle jsou údaje o přízemní vrstvě vzduchu, což nestačí – ty podstatné změny se totiž odehrávají mnohem výše.

Dnes se tak jedny z nejdůležitějších meteorologických zařízení nacházejí mimo Zemi – jde o satelity na oběžné dráze, které získávají z nadhledu přesný obraz atmosférických změn. Například evropský systém meteorologických satelitů oběhne Zemi čtrnáctkrát za den, takže je schopný pokrýt všechny důležité oblasti světa a zachytí spoustu podstatných informací. Kromě snímků oblačnosti už družice měří třeba i teploty.

Kromě toho se vypouštějí také meteorologické balony; jsou naplněné vodíkem a vystoupají až do vyšších vrstev atmosféry. Pod nimi jsou zavěšené sondy, které v průběhu výstupu měří okolní data a rovnou je odesílají meteorologům. Tato metoda je však příliš drahá, balony se vypouští v Česku pravidelně jen na dvou místech: v Praze-Libuši a v Prostějově.
Posledním důležitým článkem meteorologické skládačky jsou radary, které jsou schopné získávat data o tom, jaká je intenzita srážek na různých částech území.

Po celé planetě je v současné době rozmístěno přes 7000 pozemních meteorologických stanic.

Co s daty?

Dat, která meteorologové dostávají, je tak velké množství, že lidský mozek už není dostatečným nástrojem na jejich zpracování. A tak pomáhají počítače, v poslední době je potřeba superpočítačů s obrovskou výpočetní kapacitou. Není náhodou, že mezi padesáti nejrychlejšími počítači světa jich hned několik patří meteorologickým organizacím.

Díky nim se daří počítat předpovědi mnohem rychleji než dříve, stačí k tomu někdy i několik desítek minut, zatímco v minulosti podobné výpočty trvaly celé hodiny. V počítačích pak vznikají už dobře známé meteorologické modely, které předvídají, jak se bude počasí vyvíjet v budoucnosti. Existuje celá řada takových modelů, liší se v tom, jak velké území postihují a jak daleko dopředu se dívají.

Kvůli tomu, že se různé modely dívají na počasí z různých úhlů, mohou se předpovědi značně lišit . A pak přistupuje ke slovu meteorolog, který rozhoduje, co s nimi. Role meteorologa je však mnohem širší a důležitější, musí být totiž také schopen složitá data interpretovat a zajistit, aby se dostala na správná místa.

Existuje totiž velké množství specializovaných předpovědí – odlišné jsou pro leteckou dopravu, zemědělce nebo pro vodohospodáře.

Meteorologické stanice v Česku

V Česku najdeme stovky nejrůznějších meteorologických stanic, jejich síť je nebývale hustá. Tvoří ji řada zařízení: 

  • Synoptické stanice: Na nich probíhá nejrozsáhlejší sběr různých meteorologických údajů a jejich zpracovávání pro média. Ze zjištěných hodnot se vytvářejí synoptické mapy aktuálního stavu počasí a z nich předpovědi vývoje počasí. V ČR je jich 18.
  • Klimatologické stanice: Slouží pro sledování vývoje klimatu, proto se zde měření meteorologických údajů provádí pouze třikrát denně. V ČR je jich 165.
  • Srážkoměrné stanice: Zde probíhá pouze měření množství spadlých srážek (deště, sněhu). V ČR je jich 684.
  • Letecké stanice: Slouží pro sledování počasí pro potřeby letecké dopravy. V ČR je jich 11.
  • Silniční stanice: Silniční meteorologické stanice slouží jednak pro potřeby zimní údržby komunikací a jednak pro informování účastníků silničního provozu, resp. řízení dopravy. Kromě obvyklých atmosférických senzorů tyto stanice zahrnují především vozovkové senzory, které detekují stav a teplotu povrchu vozovky a také bod mrznutí roztoku na vozovce (koncentraci soli). Silničních meteostanic je v ČR zhruba 400.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

ŽivěVe Strážnici překonaly teploty 40 stupňů, rekordy padly na všech stanicích v Česku

Meteorologové očekávali, že úterý bude na velké části Česka jedním z nejteplejších dnů letošního léta, což se vyplnilo. Na Moravě vědci předpokládali místy překročení hranice čtyřiceti stupňů Celsia, tato hranice byla pokořena už před druhou hodinou odpoledne.
10:15Aktualizovánopřed 1 hhodinou

Kolektivní inteligence mravenců roste s počtem

Mravenci patří mezi nejstudovanější hmyz – přitahují pozornost svou pracovitostí, organizovaností, ale také společenstvy, která svou složitostí připomínají lidské civilizace. V poslední době jejich jednoduché, ale velmi účinné chování inspiruje i vývoj umělých inteligencí (AI), konkrétně agentů, kteří umí spolupracovat. Vědci se teď podívali na to, jak složité problémy umí mravenci vyřešit, když je to nutné. Ukázalo se, že víc hlav víc ví.
před 1 hhodinou

Změna klimatu ohrožuje pěstování rýže, hlavně v Indii

Hladem trpí nejméně lidí v dějinách. Loni to bylo 7,8 procenta populace, už tři roky tento podíl klesá. Jenže se to může brzy otočit. Viníkem jsou vyšší teploty a hlavně teplotní extrémy, které špatně snáší nejvyužívanější plodina světa – rýže.
před 9 hhodinami

Opět padaly rekordy. Morava a Slezsko hlásí nejteplejší den v dějinách měření

Vlna veder v pondělí po víkendové přestávce pokračovala. Zejména na jihovýchodě Česka překonávaly teploty rekordy pro tento den. Vůbec nejvyšší hodnoty meteorologové naměřili ve Strážnici na Hodonínsku. Rekordy ale padaly i na jihu Čech. V úterý by podle předpovědi mělo být ještě tepleji, na Moravě pravděpodobně poprvé v historii měření teplota dosáhne 40 stupňů Celsia.
včeraAktualizovánopřed 17 hhodinami

Zesílené El Niňo zvyšuje riziko extrémního počasí, varuje OSN

Zesilující klimatický jev El Niňo, který by podle vědců mohl letos nebo příští rok dosáhnout rekordní intenzity, zvyšuje riziko dalších extrémních projevů počasí a „přilévá olej do ohně na planetě, která už hoří“, varoval generální tajemník Organizace spojených národů (OSN) António Guterres. Svět se podle něj kvůli kombinaci přirozeného jevu a pokračujících změn klimatu v důsledku lidské činnosti dostává do „neprobádaného území“. Informovaly o tom agentury AFP a AP.
před 23 hhodinami

Satelitní data ukazují strádající evropské řeky

Nízký stav vody v Dunaji vedl k zastavení provozu většiny reaktorů v maďarské jaderné elektrárně Paks. Podobné problémy měly i zařízení ve Francii. Na Rýně v Německu zase sucho omezuje provoz lodí, které převážejí klíčové suroviny pro tamní průmysl. Vyschlé břehy ale odhaluje celá řada menších i větších evropských toků. Podívejte se na mapu, která stav říčního sucha na celém kontinentu přehledně ukazuje.
včera v 14:40

Lovci mamutů si vybírali. Upřednostňovali samice

V době ledové byli mamuti z mnoha důvodů oblíbenou kořistí lovců v Eurasii a Severní Americe. Jediné zvíře poskytlo celé tlupě spoustu masa a tuku, jeho kůže se dala použít na oblečení, z kostí a klů se daly vyřezat nástroje, zbraně i sošky. A největší kosti bylo možné použít jako stavební materiál na přístřešky a další stavby.
včera v 14:30

Zborcená Eiffelovka, jaderná sila. Google stáhl kontroverzní nástroj

Společnost Google nasadila a pak rychle zrušila novou funkci, která umožňovala upravovat satelitní snímky. Po stížnostech expertů přiznala, že možností zneužití bylo příliš.
včera v 12:17

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.