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

Astronauti mise Artemis II se vrací na Zemi. Kritický bude průlet atmosférou

Mise Artemis II, při které první lidé od sedmdesátých let minulého století obletěli Měsíc, v noci na sobotu ukončí svou více než milion kilometrů dlouhou cestu. Čtveřice astronautů v kosmické lodi Orion proletí atmosférou a potom by měla bezpečně dopadnout do Tichého oceánu nedaleko západoamerického San Diega.
před 6 hhodinami

Vědci popsali šimpanzí „občanskou válku“ v Ugandě

V ugandském národním parku Kibale propukly mezi dvěma frakcemi šimpanzí skupiny Nogo boje, které vědci přirovnávají k občanské válce. Vyplývá to ze studie, která vyšla v odborném časopise Science.
před 6 hhodinami

Tučňák císařský se stal ohroženým druhem

Mezi ohrožené druhy se nyní počítá tučňák císařský, oznámila Mezinárodní unie ochrany přírody (IUCN). Posun z kategorie téměř ohrožených do kategorie ohrožených podle expertů odráží sílící dopady klimatické změny. Ta postihuje zejména druhy životně závislé na mořském ledu v Antarktidě, jehož ubývá.
před 9 hhodinami

TEST: Jak si umělé inteligence poradí s rozeznáním falešné fotografie?

Fotografie, ty pravé i falešné, se staly v současné době jednou z nejsilnějších zbraní informační a dezinformační války. Jak dobře je umí rozpoznat současné modely umělých inteligencí (AI), se pokusila ověřit vědecká redakce ČT24. Tématu se bude věnovat i pořad De facto v sobotu od 12:30.
před 14 hhodinami

Kosmická loď Orion využila gravitační prak. Manévr sebral energii Zemi

Při popisu letu mise Artemis II k Měsíci a jejího návratu k Zemi se často píše o manévru takzvaného gravitačního praku, kterým si kosmická loď Orion pomohla k vyšší rychlosti a správné dráze. Jak ale tento manévr funguje a proč ho kosmické agentury tak často využívají?
včera v 17:05

Země je křehká planeta, z těch pohledů běhal mráz po zádech, říkají astronauti

Křehkost planety Země v nezměrném vesmíru či krása úplného zatmění Slunce za odvrácenou stranou Měsíce patří k nejsilnějším dojmům, které popsali astronauti mise Artemis II novinářům dva dny před návratem na Zemi. Šéf mise Reid Wiseman za nejsilnější okamžik označil pojmenování měsíčního kráteru po své zesnulé ženě Carroll. Loď Orion se po obletu Měsíce vrací se spoustou zajímavých fotografií a příběhů, o něž se astronauti chtějí podělit s ostatními, řekl pilot Victor Glover.
včera v 12:52

Vědci začali na poli u Olomouce testovat geneticky upravený ječmen

Dvě nové, geneticky upravené linie ječmene ve středu vědci vyseli na pokusném poli v okrajové části Olomouce, aby ověřili, jak se modifikace vlastností této obilniny projeví v běžných podmínkách mimo laboratoř. Výsledky pomohou při šlechtění plodin odolnějších vůči měnícímu se klimatu.
včera v 12:32

Němečtí vědci objevili u Antarktidy zatím nepopsaný ostrov

Mezinárodní expedice ve Weddellově moři v antarktické oblasti objevila ostrov, který dosud nebyl uveden na žádných mapách. Oznámil to bremerhavenský Institut Alfreda Wegenera (AWI), na jehož ledoborci Polarstern se vědci plaví.
včera v 10:45
Načítání...