Ким Померанец - Несчастья невских берегов. Из истории петербургских наводнений
Основой гидрометеорологической службы России – Росгидромета – являются территориальные управления с их сетью гидрометеорологических станций. Теперь насчитывается более 20 таких управлений и среди них – приведем официальное наименование – Северо-Западное межрегиональное территориальное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (далее сокращенно – СЗУГМС). К началу 1960-х гг. сеть СЗУГМС включала 68 метеорологических, 19 гидрологических, 8 морских, 5 аэрологических, 6 болотно-озерных, 2 агрометеорологических станций, один пункт самолетного зондирования и 324 гидрометеорологических поста. Из основных станций около 50 были основаны до 1917 г., 40 – в 1920—1930 гг., 25 – в 1930—1940 гг. и около 20 в послевоенное время. В 1970-х гг. наметилось некоторое сокращение сети в связи с автоматизацией гидрометеорологической службы. С 1990-х гг. наблюдательная сеть Росгидромета разделена на основную и вспомогательную. В основную входят станции с продолжительными рядами наблюдений, предназначенные для гидрометеорологического обеспечения и изучения природной среды всей России. Эти станции закрытию не подлежат. Вспомогательная сеть предназначена для решения региональных задач и обеспечения конкретных потребителей. СЗУГМС насчитывает 110 основных и 497 дополнительных станций. На основных станциях производятся систематические измерения через каждые 3-6 часов, непрерывные межсрочные наблюдения за состоянием погоды, составление метеорологических телеграмм и их передача в гидрометеоцентры, первичная обработка измерений и наблюдений с целью их сохранения для климатических обзоров и справочников.
В настоящее время свои функции СЗУГМС исполняет на территории города Санкт-Петербурга, Ленинградской, Новгородской, Псковской областей, Республики Карелия и на акватории Балтийского моря. Основными задачами СЗУГМС согласно официального «Положения», принятого в 2001 г., являются:
1) развитие и рационализация наблюдательной гидрометеорологической сети;
2) предоставление потребителям информации о фактическом и прогнозируемом состоянии окружающей природной среды;
3) предупреждение органов государственной власти и населения о стихийных ситуациях;
4) участие в подготовке программ социально-экономического развития региона;
5) проведение гидрометеорологической экспертизы проектов строительства;
6) получение от исполнительной власти сведений об ущербе от стихийных ситуаций.
Одним из подразделений СЗУГМС является Санкт-Петербургский гидрометеорологический центр – СПбГМЦ – непосредственно занимающийся прогнозами погоды в регионе. Сюда стекается вся информация о текущей погоде, измеренная и наблюденная на гидрометеорологических станциях.
Работы на станции производятся каждые 3-6 часов: 0, 3, 6…, 21 час местного времени, изменения погоды и особые явления между обязательными сроками также фиксируются. Затем все данные кодируются международным синоптическим шифром и немедленно передаются по линиям связи в Гидрометцентр для использования в прогнозе. В гидрометеорологической телеграмме указываются: дата, часы, номер синоптического района, номер станции, температура воздуха, атмосферное давление, изменение давления за последние 3 часа (барическая тенденция), скорость и направление ветра, общее количество облаков, высота облаков нижнего яруса, характеристики облаков других ярусов, погода между сроками, количество осадков, видимость, туман. Синоптические шифры, номера районов и станций установлены международными соглашениями.
В Гидрометцентре телеграммы от станций расшифровываются и все данные в определенном порядке наносятся на географическую карту вокруг расположения каждой станции. Метеоролог приступает к обработке и анализу нанесенных данных: проводит линии равных температур – изотермы, равных значений давления – изобары, очерчивает области осадков, сильных ветров, туманов, проводит линии раздела воздушных масс – атмосферные фронты. Географическая карта превращается в синоптическую, а метеоролог выступает уже в качестве синоптика – «одновременно обозревающего» всю эту пеструю и сложную, на первый взгляд, картину. Следующий его шаг – найти закономерности в этой картине, сопоставить ее с предыдущими, вынести суждение о происходящем в атмосфере процессе и принять решение о его предстоящем состоянии, то есть составить, сформулировать и передать потребителям прогноз погоды. На этом ответственном этапе используются проверенные прогностические правила, вытекающие из анализа карт за прежнее время. Производятся и некоторые вычисления, обычно не слишком сложные.
Но решающее значение имеет опыт и интуиция синоптика – неоценимые качества, зависящие не только от накопленного опыта и знаний, но и от интереса к своему предмету, от желания увидеть в привычном нечто новое и неожиданное. Все названные процедуры от действий наблюдателя на станции до передачи прогноза должны выполняться быстро – не более чем за час – ибо нет ничего нелепее запоздавшего прогноза… Уточним – работы производятся не с одной картой, а с их набором, включая высотные, обзорные, гидродинамические – вычисленные путем решения математических уравнений динамики атмосферы, а также поступившие из других гидрометеоцентров. И выполняет эти работы, разумеется, не один синоптик, а группа из трех– пяти специалистов, в которой четко разделены обязанности, решения принимаются коллективно, но ответственность распределяется по должностям…
Такова, вкратце, схема составления краткосрочного прогноза погоды – на несколько часов вперед, на сутки, но не более, чем на трое суток. Подчеркнем и повторим, что реальную погоду со всеми ее деталями – дождем и снегом, туманом и дымкой, гололедом, метелью, моросью, шквалами и другими прелестями – предсказывают по синоптическим картам и в значительной мере на основе опыта и интуиции синоптиков. Лет 40 назад ведущие специалисты, рассматривавшие прогноз погоды как физико-математическую задачу, полагали, что участие синоптика вскоре станет минимальным и второстепенным. Они утверждали: «Гидродинамические прогнозы будут составляться не вместе с синоптическими, а вместо них…». Но такое предвидение не сбылось до сих пор. Численные решения уравнений динамики атмосферы и океана, реализуемые на мощнейших компьютерах, оказывают самое существенное влияние на успешность прогнозов погоды. Но они предвычисляют распределения – поля – отдельных метеорологических элементов: атмосферного давления, температуры воздуха, ветра. Причем не у земной поверхности, а на высотах 3-5 км, там, где действуют всего две силы – барического градиента и Кориолиса. Численные прогнозы неоценимы. Они указывают на движение воздушных масс, на формирование атмосферных фронтов, на образование циклонов. Но прогноз реальной погоды, которую мы ощущаем, составляет все же не компьютер, а синоптик.
Вскоре, спустя несколько часов, через сутки, то есть после истечения срока заблаговременности краткосрочного прогноза, наступает час расплаты, момент истины – оценка точности прогноза, определение его оправдываемости.
В многих случаях эта процедура проходит буднично, без всякой драматичности. Так бывает при устойчивой погоде, когда прогноз «на завтра» составлялся «по инерции», по сегодняшней погоде. Это – инерционный прогноз (официальный термин). Примерный текст, часто сообщаемый СМИ: «Сегодня в наших краях сохранится теплая, малооблачная, без осадков, погода со слабыми ветрами переменных направлений». Но наши края постоянством атмосферы не отличаются, и это обстоятельство прежде всего заботит синоптиков, испытывает их на профессионализм.
Самое трудное для них – предсказать перемену характера погоды от устойчивой к капризной и наоборот. Мы часто не отдаем себе отчета, да и сами синоптики не всегда на этом настаивают, что прогноз погоды не может быть однозначным по определению. В атмосфере, как отмечалось, действуют несколько сил, образующих между собой множество связей. Поэтому прогноз погоды может указывать лишь на вероятность того или иного состояния. В отдельных исследованиях утверждается, что в метеорологии действует свой «принцип неопределенности», означающий невозможность однозначного определения места образования циклона, давления в его центре и траектории его движения. Тем самым проводится аналогия между метеорологией и квантовой механикой.
Надежность метеорологических прогнозов существенно зависит от их заблаговременности. Практическое значение имеют прогнозы на сроки от нескольких часов и далее. Для них имеются примерные критерии точности. Так, на 12—24 часа характер погоды может быть предсказан с точностью 80—90%; на срок 2-5 суток прогноз давления и температуры воздуха возможен с точностью 70—80%, осадки предсказываются менее точно; прогнозы на 5– 10 суток удовлетворительны для средней температуры, точность прогноза осадков мала, предпочтительнее предсказывать осадки по климатической норме; прогнозы на месяц и сезон весьма приблизительны и выполняются на основе климатических данных. Для синоптиков такие методы не слишком интересны, поскольку они видят свою задачу именно в определении отклонений от средних климатических значений.
