Předpověď na 72 hodin vychází z trilionů výpočtů. Hlavní slovo má ale meteorolog a jeho zkušenosti

Vypočítat příchod bouře, jako je například Sabina, není snadné. Bez složitých matematických modelů, superpočítačů a zkušených meteorologů by to nebylo možné. Česká republika proto používá model Aladin, který vznikl už před třiceti lety.  

Srážky na území ČR podle modelu Aladin
Zdroj: Aladin

První pokusy o numerickou předpověď počasí u nás začaly po roce 1960 na ruském počítači Ural 2. Výpočty ale měly jen vědecký charakter. Omezením byl malý výkon počítače a absence telekomunikační sítě pro přenos většího objemu dat. Trvalo dlouhých 20 let, než byl spuštěn první provozní numerický model.

Vývoj modelu Aladin začal v září roku 1991 ve francouzském městě Toulouse. První pracovní verze modelu byla do provozu připravena v květnu roku 1994.

Oblast modelu Aladin z globálního pohledu
Zdroj: CHMI


V červnu roku 1996 vznikl model Aladin-LACE. Tato aplikace už byla určena výhradně pro střední Evropu. Superpočítač CRAY-J90 byl zatím pořád umístěn ve francouzském Toulouse. Výsledky z modelu se posílaly pomocí datových linek a satelitního přenosu.
Model Aladin-LACE poměrně přesně spočítal množství srážek, které následně vedly ke katastrofálním povodním v roce 1997.



V červenci roku 1998 se aplikace Aladin-LACE přestěhovala do Prahy, kde se instaloval nový superpočítač moderního typu.

Jenom ve střední Evropě má Aladin při rozlišení modelu 2,3 x 2,3 km zhruba 80 milionů bodů, ve kterých počítá jednotlivé veličiny. Pro každý časový krok modelu, tedy devadesátisekundový úsek, to znamená asi 4,8 bilionu výpočtů. Předpověď na 72 hodin je tak podložena více než sedmi triliony operací.

Osmdesát milionů bodů tvoří trojrozměrnou síť. V horizontální hladině jsou jednotlivé body od sebe vzdáleny 2,3 kilometru, ve vertikále se počítá s 87 hladinami. U země je počet bodů hustší a směrem k obloze bodů ubývá. Platí, že čím je síť hustší, tím lépe a přesněji se daří podchytit probíhající změny v atmosféře a zlepšit výslednou předpověď.

Výpočetní mřížka modelu Aladin
Zdroj: CHMI


Meteorologické modely jsou dnes nástrojem, bez kterého by žádná předpověď počasí nevznikla. K tomu, aby byl model úspěšný, je důležitá znalost několika oborů. Nezbytná je kombinace matematiky, meteorologie a informatiky.

Na začátku musí model umět zpracovat celou řadu meteorologických měření pořízených teploměry, vlhkoměry, barometry nebo anemometry. Poradit si musí i s daty, která přicházejí z družic, radarů, radiosond nebo letadel.

Systém meteorologických pozorování
Zdroj: CHMI

Modely musí obsáhnout celou soustavu nelineárních rovnic, popsat dynamiku a množství vlhkosti v atmosféře, počítat s mikrofyzikou oblačnosti a srážek, s konvekcí, s vlivem zemského povrchu i s otáčením Země kolem své osy. Model Aladin využívá statisíce operací v jednom předpovídaném uzlovém bodě za jeden časový krok. Toto číslo narůstá při každé snaze vylepšit a zpřesnit předpověď. Na konci všeho je ale meteorolog a ten rozhodne o výsledné podobě předpovědi.