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

Změny klimatu měly dle vědců silný vliv na katastrofální deště ve Španělsku a Portugalsku

Zimní lijáky jsou na Pyrenejském poloostrově a na severu Afriky stále silnější. Vědci identifikovali jasný trend, podle kterého jsou nejdeštivější dny nyní asi o třetinu deštivější než v minulosti. Jev podle nich souvisí s globálním oteplováním a přináší hlavně do Portugalska a Španělska extrémní deště, které poškozují ekonomiku a připravují lidi o životy,
před 3 hhodinami

Spermie plavou v létě rychleji než v zimě v Dánsku i na Floridě, ukázal výzkum

Kvalita spermií je nejvyšší v létě a nejnižší v zimě, ukázala nová studie britských, kanadských a dánských vědců. Ti analyzovali vzorky semene od 15 581 mužů ve věku 18 až 45 let žijících v Dánsku a na Floridě. Výsledky výzkumníků ukazují, že pohyblivost spermií – čili jejich schopnost efektivně plavat – byla v obou částech světa, bez ohledu na zeměpisnou šířku, nejvyšší v červnu a červenci.
před 5 hhodinami

Monogamie se uchytila kvůli soupeření o dědictví, míní čeští vědci

Proč se v některých společnostech prosadilo monogamní manželství, i když většina lidských kultur historicky umožňovala polygynii, tedy vztah muže s více ženami? Nová mezinárodní studie vedená vědci z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity ukazuje, že hlavním důvodem nebyla snaha o omezení násilí nebo zvýšení společenské stability, ale soupeření o dědičný majetek – hlavně o zemědělskou půdu.
před 8 hhodinami

Pod mezinárodním tlakem Čína zavřela tábory pro Ujgury, píše český vědec

Čína se prezentuje jako imunní vůči mezinárodnímu tlaku, především v otázce lidských práv. Praxe ale ukazuje, že Peking je ve skutečnosti na mezinárodní tlak citlivý, ukazuje nový výzkum Jana Švece z Ústavu mezinárodních vztahů. Právě tento tlak měl podle něj vést k tomu, že Čína zrušila většinu táborů, kde věznila milion Ujgurů, a zadržené propustila nebo je přesunula jinam.
před 11 hhodinami

Projekt Akademie věd má zajistit peníze výzkumu a vynálezy veřejnosti

Nově vznikající dceřiná akciová společnost Akademie věd ČR (AV ČR) má za cíl propojit výzkum s investory. Společnost je plně v rukou ústavů AV ČR, oznámil předseda Akademie Radomír Pánek. Základem bude inkubační program, který propojí vědecké týmy se strategickými partnery. Program je zaměřen na komplexní přípravu vzniku nových start-upů.
včera v 14:44

Roje AI mohou rozvrátit demokracie, varují výzkumníci

Schopnosti umělých inteligencí (AI) mohou být rizikem mnoha různými způsoby. Na novou hrozbu pro samotnou podstatu demokracie teď upozornila skupina německých vědců. Roje AI agentů by mohly zaplavit komunikační platformy a cíleně měnit náladu v zasažených zemích, tvrdí výzkumníci v rozhovoru pro ČT24.
včera v 13:05

Čínské AI modely vykradly ty americké, zlobí se firma

Umělé inteligence (AI) vznikly mnohdy na základě toho, že jejich provozovatelé je trénovali na nelegálně získaných datech. Tato praktika funguje dál a cílí na samotné modely AI. Vývojáři společnosti Anthropic tento týden upozornili, že tři čínské společnosti zabývající se umělou inteligencí „nelegálně získaly“ schopnosti modelu Claude. Ten je považovaný za jednu z nejvyspělejších AI současnosti.
včera v 10:08

Přichází jaro v zimě. Teploty se mohou přiblížit osmnácti stupňům

Po týdnech, kdy člověk na obloze nezahlédl Slunce a z nebe padal sníh nebo déšť, se počasí nad Evropou v posledním únorovém týdnu dramaticky mění. Velká část kontinentu už zažívá nebo zažije teplotně výrazně nadprůměrné dny a také velkou oblačnost v mnoha oblastech vystřídá slunečnější ráz počasí. V některých oblastech teplota letos poprvé dokonce dosáhne nebo přesáhne hranici dvaceti stupňů. Závěr klimatologické zimy tak přinese poměrně výraznou ochutnávku pravého jara.
včera v 08:00
Načítání...