Сколько раз в день вы заглядываете в прогноз погоды? Как одеться на работу, брать с собой зонт или солнцезащитные очки, стоит ли планировать на вечер прогулку на свежем воздухе, а на выходные — пикник за городом? В век интернета узнать прогноз можно буквально в два клика и даже посмотреть развитие событий по часам. Однако не каждый задумывался, откуда берутся эти данные, а ведь метеопрогноз — это результат кропотливой работы множества специалистов по всему миру. Вместе с начальником отдела метеопрогнозов ФГБУ «Верхне-Волжское УГМС» Ольгой Мокеевой мы посетили старейшую метеостанцию в Нижнем Новгороде и узнали, как предсказывается погода, зачем в небо ежедневно запускают метеозонд и почему долгосрочные прогнозы не так точны, как хотелось бы.
История станции.
Метеостанция Мыза находится в Дубенках, в километре от проспекта Гагарина. Свернув с шумной дороги и пройдя через проулок с гаражами, я неожиданно оказываюсь посреди зеленого оазиса с душистым цветущим лугом, раскидистыми березами, сказочными елочками и пением птиц. Посреди луга виднеется огороженная территория с домиками, флюгерами и другими приборами, тут же напротив стоит двухэтажное здание самой метеостанции, жилой двухэтажный дом и частный дом. Здесь работают и живут сотрудники метеостанции. На территории также расположено несколько гаражных боксов и здание архива.
В Нижнем Новгороде метеостанция появилась в 1834 году, когда в стране была создана гидрометслужба. Изначально она располагалась в здании на площади Минина, и поскольку двора там как такового не было, то флюгер повесили на крышу дома и смотрели за ним в бинокль.
В 1936 году станция переезжает на Мызу — тогда это был пригород Нижнего Новгорода, а в военное время в городе формируется еще одна метеорологическая станция — в Стригино.
Как это работает.
Сама метеостанция представляет собой огороженную площадку под открытым небом, на которой расположены различные приспособления. Сначала идет ряд флюгеров на мачтах, которые измеряют скорость и направление ветра. Следом расположено несколько психрометрических будок — это такие белые «домики» с жалюзийными стенками на высоких металлических ножках.
В одной из таких будок находятся психрометр и гигрометр, которые измеряют температуру воздуха и влажность, в других — термограф для отслеживания изменения температуры воздуха за определенный период и барограф для измерения атмосферного давления.
— Эти самописцы фиксируют данные во время отсутствия наблюдателя. Они снабжены чернилами, которые не замерзают до −50 градусов. Барабан работает, как будильник: его можно «закрутить» хоть на месяц, хоть на день, — рассказывает Ольга Мокеева.
Любопытная деталь: несмотря развитие высоких технологий, в метеорологии некоторые приборы работают по тем же принципам, что и сотни лет назад. Так, в гигрометре датчиком служит человеческий волос, который меняет длину при увеличении влажности, а в барографе — пленка животного происхождения.
В июне к снегу готовы!
Также на участке располагаются снегомерные рейки — вертикальные деревянные линейки высотой 170 сантиметров. Кто-то скажет, что в июне такие приборы не актуальны. Но синоптики — люди бывалые, и знают, что от природы можно ожидать всякого.
— В последние годы у нас были очень снежные зимы, но рекорда мы не взяли: он был поставлен в 1901—1902 годах, когда высота снежного покрова была более метра. Самый поздний снег за всю историю наблюдений был зафиксирован 24 июня 1983 года, а сегодня в первые дни лета температура воды уже +20 градусов. Вообще из-за глобального потепления умеренно континентальный климат Нижегородской области постепенно приобретает черты континентальности, — делится Ольга Мокеева.
В глубине площадки находится небольшой «огородик» — свободный от травы участок с взрыхленной почвой. Никаких культур здесь, конечно, не выращивают, а проводят измерения температуры на почве и под землей. Обстановку проверяют на глубине до 20 сантиметров — это очень важные данные для агрометеорологов, ведь именно в верхнем слое земли находится корневая система растений.
Недалеко отсюда расположился ряд глубинных термометров со специальной эстакадой — на ней стоит сотрудник метеостанции, который производит измерения. Глубинные термометры находятся на концах длинных шестов, которые помещаются в трубы, уходящие под землю на глубину до 3,2 метра. В то время как во время нашей экскурсии на улице было +20, под землей оказалось всего +6 градусов.
Также на участке есть осадкомер, пиргелиометр и облакомер. Каждый из этих приборов служит для измерения уровня осадков, солнечной радиации и высоты облаков соответственно. Отдельно специалисты оценивают интенсивность испарения воды — для этого на метеостанции существует эвапорометр, который представляет собой металлическую емкость с установленными на ней приборами.
Метеозонд.
Далее идем в расположенный на территории гаражный бокс — там начальник метеостанции уже надувает большой белый воздушный шар — его применяют для исследования атмосферы на высоте. Шар накачивают гелием из баллона совсем как праздничные воздушные шарики. Одного такого баллона хватает на 3,5−4 заправки. Когда шар достигнет нужных размеров, к нему надежно прикрепляют радиозонд — небольшую коробочку, в которую вмонтированы датчики температуры, влажности, атмосферного давления, а также батарейка на 2−2,5 часов работы.
— Во время полета воздушный шар раздувается до размеров двухэтажного дома, — продолжает удивлять нас Ольга Мокеева. — Он может подниматься на 40 километров вверх, и если сильный ветер, то способен перелететь за пределы Нижегородской области.
Показания датчиков считывает локатор, расположенный под белым куполом на крыше метеостанции — так синоптики узнают параметры атмосферного воздуха на высоте. Радиус действия локатора — 250 километров.
Ночью, зимой и в ветреную погоду метеозонд запускают два оператора. Но сначала нужно получить разрешение Москвы: специалисты должны подтвердить, что полетов в это время в данной местности нет. К примеру, днем 1 июня выпуск метеозонда отменили по причине визита Михаила Мишустина, который прибыл в Нижний Новгород для участия в конференции ЦИПР.
Зонд, выполнивший свою миссию, в итоге лопается в воздухе из-за разницы давлений и падает на землю. Случаи падения на людей не зафиксированы, но даже случись такое, человек едва ли пострадал бы: вес коробочки составляет всего 200−300 граммов, в то время как первые радиозонды весили целых 5 килограммов!
— В 70−80-е годы люди, находя радиозонды, часто принимали их за неопознанный объект, — вспоминает метеоролог. — Однако такое бывает и сейчас — последний подобный случай произошел осенью в Борском районе. Нижегородцы, нашедшие метеозонд, передали его спецслужбам. Нам пришлось ехать туда и подтверждать, что это действительно он.
Гелиограф.
Поднялись мы и на крышу здания метеостанции — там располагается сразу два важных объекта: локатор, который считывает показания датчиков радиозонда, и гелиограф — прибор для фиксации продолжительности солнечного сияния в течение дня. Последний похож на маленький глобус, в котором вместо макета Земли — шар-линза. Солнечные лучи, проходя через линзу, фокусируются на находящейся за ним бумажной полоске и прожигают ее. Таким образом в солнечный день на бумаге остается прожженная дорожка.
— Раньше гелиограф располагался на земле, но его несколько раз воровали, после чего было решено поместить его на крышу, — сетует Ольга Мокеева.
Как создаются прогнозы.
Сотрудники метеостанции работают сутками, поэтому на посту всегда кто-то есть. Каждые три часа специалист обходит приборы, снимает данные и отправляет телеграммы в три международных центра Всемирной службы погоды в Москве, Вашингтоне и Мельбурне. Начальника метеостанции Мыза Елена Кисельникова как раз передавала по телефону актуальные данные, когда мы заглянули к ней в кабинет. На столе компьютер, в который дежурный вносит параметры, и множество разных тетрадочек. Они напомнили мне дневники погоды, которые мы вели в школе на уроках природоведения, только во сто крат сложнее. Метеоролог кропотливо вносит данные в каждую графу, чтобы ни один параметр не потерялся.
— В отделе метеопрогнозов к 12.00 составляется бюллетень по Нижегородской области для регионального правительства, а уже к 14 часам мы передаем всю информацию с прогнозом на три дня представителю президента в ПФО. Метеорологам важно не только дать прогноз погоды, но и информацию о грядущих опасных явлениях: сильных морозах, жаре, граде, смерче, ветре, ливне, чрезвычайной пожарной опасности и так далее, — пояснила Ольга Мокеева.
В Нижегородской области работает 17 метеостанций, а всего на земном шаре их более 10 тысяч. Информация из них стекается во Всемирную метеорологическую организацию, и на основе этих данных составляются синоптические карты с прогнозом.
Почему долгосрочные прогнозы неточные?
Прогнозы бывают краткосрочными (на ближайшие трое суток), среднесрочными (до 10 суток) и долгосрочными (более 10 суток). Успешность прогнозов на месяц или сезон составляет не более 70%.
— Долгосрочные прогнозы носят фоновый характер, поскольку невозможно предвидеть дни и районы, где будут локализованы отдельные циклоны, фронты, зоны осадков и так далее. Однако предсказать общую тенденции погоды или ее отклонение от сезонной нормы удается, — говорит Ольга Мокеева.
Информация о погоде нужна не только обывателям, но также необходима для строительной, медицинской климатологии, предприятий топливно-энергетического комплекса, речного флота и многих других сфер деятельности человека.