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

Čeští studenti zazářili na světové chemické olympiádě

Čtveřice českých středoškolských studentů si přivezla z prestižní Mezinárodní chemické olympiády (IChO) zlato, stříbro i bronz. Zazářili v konkurenci stovek studentů z celého světa.
před 6 hhodinami

Přežila by papírová vlaštovka let z ISS? Japonští inženýři to ověřili

Věda získává odpovědi na důležité otázky dlouhodobým, náročným výzkumem, který prověří všechny detaily hypotézy. A nebo si položí dostatečně šílenou otázku a pak provede experiment. Někdy právě tyto odvážné pokusy přinesou více poznání než opatrné cesty. Otázkou, kterou si vědci položili nyní, nebylo nic jiného než: „Co se stane, když hodíte papírovou vlaštovku z Mezinárodní vesmírné stanice?“
před 9 hhodinami

Sonda Mariner ukázala Mars, jak ho lidstvo neznalo. A připravila svět o naději, že je tam život

Sovětský svaz měl na počátku snah o cestování k Marsu před Spojenými státy obrovský náskok díky svým předchozím úspěchům. U rudé planety mu ale štěstí nepřálo, naopak Američané dokázali uspět – zejména díky misi Mariner před šedesáti lety.
před 11 hhodinami

Studentka v Olomouci našla řadu nezaznamenaných rostlin

Celkem devatenáct druhů rostlin dosud nezaznamenaných v Česku objevila při průzkumu širšího centra Olomouce studentka Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého Věra Kafková. Ulice města systematicky mapovala dva roky. Ve své bakalářské práci zaznamenala 324 nepůvodních a 54 ohrožených druhů. Objev tak velkého počtu nových druhů je podle odborníků výjimečný. Za tyto mimořádné výsledky jí Česká botanická společnost udělila Cenu Víta Grulicha za nejlepší floristický nález z území České republiky.
před 11 hhodinami

Kosmonaut a astronaut si poprvé podali ruku ve vesmíru na vrcholu studené války

USA a SSSR byly už třicet let nepřáteli. Proti druhé straně budovaly stovky jaderných zbraní, soupeřily politicky i ekonomicky. A přesto se roku 1975 odehrála vesmírná mise, kde tito protivníci spojili síly. Poprvé a na dlouhou dobu naposledy.
před 14 hhodinami

Retribuční soudy před 80 lety hledaly kolaboranty. Odsoudily i nevinné

Téměř osm set trestů smrti – takový byl finální účet působení Mimořádných lidových soudů, které měly před 80 lety po druhé světové válce v českých zemích trestat zrádce, kolaboranty a udavače. Spravedlnosti tehdy neušli někteří vrcholní představitelé nacistického aparátu. Před soud se ale občas dostali i nevinní lidé, kteří s blížícím se rokem 1948 začali být komunistům nepohodlní. Nezasloužené tresty jim mnohdy zničily život a na rehabilitaci čekají dodnes.
před 15 hhodinami

Změna klimatu může zesilovat zemětřesení, ukázal výzkum z Alp

Když tají ledovce, voda z nich protéká pod hory. Tam může narušovat stabilitu podloží a způsobovat tak zemětřesení. Vědci teď pro tuto hypotézu přinesli celou řadu důkazů.
před 15 hhodinami

Někteří vědci „hackují“ AI pro lepší recenze studií

Vědci stále častěji využívají při psaní studií umělé inteligence. A také recenzenti, místo toho, aby publikace studovali sami, je mnohdy hodnotí pomocí AI. A teď nový výzkum popsal třetí úroveň vědeckých podvodů, který se koná s pomocí chatbotů.
včera v 14:36
Načítání...