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

Středomoří zasáhla vlna veder s rekordní intenzitou

Zejména severozápadní část Středozemního moře zasáhla na začátku týdne vlna veder, která dosáhla pro tuto oblast rekordní intenzity. Událost je podle meteorologů výjimečná tím, o kolik stupňů současné teploty překročily normální hodnoty. Nadprůměrné teploty ale panují v celém Středomoří. Průměrný rozdíl oproti normálním, takzvaným klimatologickým hodnotám, činil 5,2 stupně Celsia, jak vyplývá z údajů španělského Institutu mořských věd (ICM) citovaných agenturou AFP.
před 12 hhodinami

Lidstvo spustilo první časosběr oblohy. Ukáže vesmír, jak ho neznáme

V noci odstartoval ostrý provoz velkého dalekohledu pro mapování proměnlivého vesmíru na Observatoři Very Rubinové v Chile. Teleskop za tři noci nasnímkuje celou jižní oblohu a totéž bude opakovat znovu a znovu po dobu deseti let. Díky tomu získá lidstvo astronomické množství astronomických dat a záznamy toho, co a jak se na nebi mění.
před 12 hhodinami

Růst velkoměst se podle analýzy do konce století zpomalí

Vědci našli detailní analýzou geografických dat doposud nepozorovaná pravidla, jimiž se řídí růst velkoměst. Když je interpretovali, zjistili, že růst bude pomalejší, než se předpokládalo.
včera v 17:03

V oteplujícím se Baltském moři sílí pobřežní vlny chladu, uvádí studie

Přestože se Baltské moře rychle otepluje, v jeho pobřežních vodách se začaly objevovat stále intenzivnější studené epizody. Studie vědců z TalTechu zjistila, že tento jev způsobuje kombinace větru, mělkých pobřežních vod a studeného vzduchu. Vědci svá zjištění publikovali v časopise Environmental Research: Climate.
včera v 16:33

Evropský pohled