Прогнозирование погоды — это применение науки и техники для прогнозирования состояния атмосферы в данном месте и в определенное время. Люди пытались предсказать погоду неформально на протяжении тысячелетий и формально с 19 века.
Прогнозы погоды составляются путем сбора количественных данных о текущем состоянии атмосферы, суши и океана и использования метеорологии для прогнозирования того, как изменится атмосфера в данном месте.
Когда-то прогноз погоды рассчитывался вручную, главным образом на основе изменений барометрического давления , текущих погодных условий, состояния неба или облачности, а теперь прогноз погоды опирается на компьютерные модели , которые учитывают многие атмосферные факторы. [1] Для выбора наилучшей модели, на которой будет основан прогноз, по-прежнему требуется человеческий вклад, который включает в себя навыки распознавания образов, телесвязи , знание производительности модели и знание предвзятости модели.
Неточность прогнозирования обусловлена хаотичным характером атмосферы, огромными вычислительными мощностями, необходимыми для решения уравнений, описывающих атмосферу, сушу и океан, ошибками измерения начальных условий и неполным пониманием атмосферных явлений. и сопутствующие процессы. Следовательно, прогнозы становятся менее точными по мере увеличения разницы между текущим временем и временем, на которое делается прогноз (диапазон прогноза ). Использование ансамблей и консенсуса моделей помогает уменьшить ошибку и обеспечить уверенность в прогнозе.
Существует огромное разнообразие конечных применений прогнозов погоды. Погодные предупреждения важны, поскольку они используются для защиты жизни и имущества. Прогнозы, основанные на температуре и осадках , важны для сельского хозяйства и, следовательно, для торговцев на товарных рынках. Прогнозы температуры используются коммунальными компаниями для оценки спроса на ближайшие дни.
Ежедневно многие люди используют прогнозы погоды, чтобы определить, что надеть в тот или иной день. Поскольку деятельность на свежем воздухе сильно ограничивается проливным дождем, снегом и холодным ветром , прогнозы можно использовать для планирования мероприятий в связи с этими событиями, а также для планирования заранее и выживания в них.
Прогнозирование погоды является частью экономики. Например, в 2009 году США потратили на это около 5,8 миллиардов долларов, что принесло выгоду, оцениваемую в шесть раз больше. [2]
В 650 году до нашей эры вавилоняне предсказывали погоду на основе моделей облаков, а также с помощью астрологии . Примерно в 350 году до нашей эры Аристотель описал погодные условия в «Метеорологии» . [3] Позже Теофраст составил книгу по прогнозированию погоды, получившую название « Книга знаков» . [4] Китайские знания о предсказаниях погоды появились, по крайней мере, ещё в 300 г. до н. э., [5] примерно в то же время, когда древнеиндийские астрономы разработали методы прогнозирования погоды. [6] Во времена Нового Завета сам Иисус говорил о расшифровке и понимании местных погодных условий, говоря: «Когда наступит вечер, вы говорите: «Будет хорошая погода, потому что небо красное», а утром: Сегодня будет гроза, потому что небо красное и пасмурное». Вы умеете истолковывать вид неба, но не можете истолковать знамения времени». [7]
В 904 году нашей эры в книге Ибн Вахшии «Набатейское земледелие» , переведенной на арабский язык с более раннего арамейского труда, [8] обсуждались прогнозы погоды атмосферных изменений и признаков планетарных астральных изменений; признаки дождя, основанные на наблюдении за лунными фазами ; и прогнозы погоды на основе движения ветров. [9]
Древние методы прогнозирования погоды обычно основывались на наблюдаемых закономерностях событий, также называемых распознаванием закономерностей. Например, было замечено, что если закат был особенно красным, то на следующий день часто была хорошая погода. Этот опыт, накопленный поколениями, позволил создать знания о погоде . Однако не все [ какие? ] этих прогнозов оказались надежными, и с тех пор было обнаружено, что многие из них не выдерживают строгой статистической проверки. [10]
Только с изобретением электрического телеграфа в 1835 году началась современная эпоха прогнозирования погоды. [11] До этого максимальная скорость, с которой могли передаваться сводки погоды издалека, составляла около 160 километров в день (100 миль в день), но чаще всего она составляла 60–120 километров в день (40–75 миль в день) (как по суше, так и по земле). морем). [12] [13] К концу 1840-х годов телеграф позволял почти мгновенно получать сообщения о погодных условиях с обширной территории, [14] позволяя делать прогнозы на основе знаний о погодных условиях дальше с наветренной стороны .
Двумя людьми, которым приписывают рождение прогнозирования как науки, были офицер Королевского флота Фрэнсис Бофорт и его протеже Роберт Фицрой . Оба были влиятельными людьми в британских военно-морских и правительственных кругах, и, хотя в то время их работа высмеивалась в прессе, она получила научное признание, была принята Королевским флотом и легла в основу всех сегодняшних знаний о прогнозах погоды. [15] [16]
Бофорт разработал шкалу силы ветра и кодировку погоды, которую он должен был использовать в своих дневниках до конца своей жизни. Он также способствовал разработке надежных таблиц приливов и приливов вокруг британских берегов и вместе со своим другом Уильямом Уэвеллом расширил ведение метеоданных на 200 станциях британской береговой охраны .
Роберт Фитцрой был назначен в 1854 году главой нового отдела Министерства торговли , который занимался сбором данных о погоде на море в качестве услуги морякам . Это был предшественник современного метеорологического бюро . [16] Всем капитанам кораблей было поручено сопоставить данные о погоде и вычислить их с использованием проверенных инструментов, которые были предоставлены для этой цели. [17]
Шторм в октябре 1859 года, который привел к утрате Королевской хартии, вдохновил Фицроя на разработку диаграмм, позволяющих делать прогнозы, которые он назвал «прогнозированием погоды» , таким образом придумав термин «прогноз погоды». [17] Было создано пятнадцать наземных станций, которые использовали телеграф для передачи ему ежедневных сводок погоды в установленное время, что привело к первому предупреждению о шторме. Его служба предупреждения о судоходстве была начата в феврале 1861 года с использованием телеграфной связи . Первые ежедневные прогнозы погоды были опубликованы в «Таймс» в 1861 году. [16] В следующем году была введена система подъема конусов штормового предупреждения в основных портах, когда ожидался шторм. [18] « Книга погоды» , которую Фитцрой опубликовал в 1863 году, намного опережала научное мнение того времени.
По мере расширения сети электрического телеграфа, что позволило более быстро распространять предупреждения, была создана национальная сеть наблюдений, которую затем можно было использовать для проведения синоптического анализа. Чтобы сократить подробные сводки погоды до более доступных телеграмм, отправители кодировали информацию о погоде в телеграфный код, например, тот, который разработан Корпусом связи армии США . [19] На наблюдательные станции из обсерватории Кью были поставлены инструменты для непрерывной регистрации изменений метеорологических параметров с помощью фотографии – эти камеры были изобретены Фрэнсисом Рональдсом в 1845 году, а его барограф ранее использовался Фицроем. [20] [21]
Чтобы передать точную информацию, вскоре стало необходимо иметь стандартный словарь, описывающий облака; это было достигнуто с помощью серии классификаций, впервые разработанных Люком Ховардом в 1802 году и стандартизированных в Международном атласе облаков 1896 года.
Лишь в 20 веке прогресс в понимании физики атмосферы привел к созданию основы современного численного прогноза погоды . В 1922 году английский учёный Льюис Фрай Ричардсон опубликовал «Прогнозирование погоды с помощью численного процесса» [22] после обнаружения заметок и выводов, над которыми он работал водителем машины скорой помощи во время Первой мировой войны. Он описал в ней, как малые члены в прогностических уравнениях гидродинамики определяют атмосферным потоком можно было бы пренебречь, и можно было бы разработать схему конечных разностей во времени и пространстве, чтобы можно было найти решения для численного прогнозирования.
Ричардсон представлял себе большую аудиторию из тысяч людей, выполняющих расчеты и передающих их другим. Однако количество требуемых вычислений было слишком велико, чтобы их можно было выполнить без использования компьютеров, а размер сетки и временные шаги привели к нереалистичным результатам в углублении систем. Позже с помощью численного анализа было обнаружено, что это произошло из-за численной нестабильности . [23] Первый компьютеризированный прогноз погоды был выполнен командой, состоящей из американских метеорологов Жюля Чарни , Филипа Дункана Томпсона, Ларри Гейтса и норвежского метеоролога Рагнара Фьёртофта , прикладного математика Джона фон Неймана и программиста ENIAC Клары Дэн фон Нейман . [24] [25] [26] Практическое использование численного прогноза погоды началось в 1955 году, [27] стимулировалось развитием программируемых электронных компьютеров.
Первые ежедневные прогнозы погоды были опубликованы в «Таймс» 1 августа 1861 года, а первые карты погоды были выпущены позже в том же году. [28] В 1911 году Метеорологическое бюро начало выпускать первые морские прогнозы погоды посредством радиопередачи. В их число входили предупреждения о штормах и штормах для территорий вокруг Великобритании. [29] В Соединенных Штатах первые прогнозы по общественному радио были сделаны в 1925 году Эдвардом Б. «ЭБ» Райдаутом на WEEI , электрической осветительной станции Эдисона в Бостоне. [30] Rideout исходил от Бюро погоды США , как и синоптик WBZ Г. Гарольд Нойес в 1931 году.
Первые в мире прогнозы погоды, переданные по телевидению , включая использование карт погоды, были экспериментально переданы BBC в ноябре 1936 года . [31] Это было реализовано на практике в 1949 году, после Второй мировой войны . [31] Джордж Коулинг дал первый прогноз погоды во время передачи по телевидению перед картой в 1954 году. [32] [33] В Америке экспериментальные телевизионные прогнозы были сделаны Джеймсом К. Фидлером в Цинциннати либо в 1940, либо в 1947 году [ нужны разъяснения] . ] на телеканале DuMont Television Network . [30] [34] В конце 1970-х и начале 1980-х годов Джон Коулман , первый метеоролог программы «Доброе утро, Америка » Американской радиовещательной компании (ABC) , был пионером в использовании экранных метеорологических спутниковых данных и компьютерной графики для телевизионных прогнозов. . [35] В 1982 году Коулман в партнерстве с генеральным директором Landmark Communications Фрэнком Баттеном запустил The Weather Channel (TWC), круглосуточную кабельную сеть, посвященную национальным и местным сводкам погоды. Некоторые метеорологические каналы начали вещание на платформах потокового вещания, таких как YouTube и Periscope , чтобы охватить больше зрителей.
Основная идея численного прогноза погоды состоит в том, чтобы выбрать состояние жидкости в определенный момент времени и использовать уравнения гидродинамики и термодинамики для оценки состояния жидкости в какой-то момент в будущем. Основными входными данными метеорологических служб стран являются приземные наблюдения с автоматических метеостанций на уровне земли над сушей и с метеорологических буев на море. Всемирная метеорологическая организация занимается стандартизацией приборов, практики наблюдений и сроков этих наблюдений во всем мире. Станции сообщают либо ежечасно в сводках METAR [36] , либо каждые шесть часов в сводках SYNOP . [37] Площадки запускают радиозонды , которые поднимаются через глубину тропосферы и достигают стратосферы . [38] Данные метеорологических спутников используются в районах, где традиционные источники данных недоступны. [39] [40] [41] По сравнению с аналогичными данными радиозондов спутниковые данные имеют преимущество глобального охвата, но имеют меньшую точность и разрешение. [42] Метеорологический радар предоставляет информацию о местоположении и интенсивности осадков, которую можно использовать для оценки накопления осадков с течением времени. [43] Кроме того, если используется импульсный доплеровский метеорологический радар , можно определить скорость и направление ветра. [44] Однако эти методы оставляют пробел в наблюдениях in-situ в нижних слоях атмосферы (от 100 м до 6 км над уровнем земли). Чтобы сократить этот разрыв, в конце 1990-х годов начали рассматривать возможность использования метеорологических дронов для получения данных с этих высот. Исследования значительно расширились с 2010-х годов, и в будущем данные метеорологических дронов могут быть добавлены к численным моделям погоды. [45] [46]
Коммерция предоставляет отчеты пилотов по маршрутам самолетов [47] и отчеты о судах по маршрутам судоходства. Исследовательские полеты с использованием самолетов-разведчиков совершают полеты в интересующих погодных системах, таких как тропические циклоны, и вокруг них . [48] [49] Самолеты-разведчики также летают над открытыми океанами в холодное время года в системы, которые вызывают значительную неопределенность в прогнозах или, как ожидается, окажут сильное воздействие через 3–7 дней в будущем над континентом, расположенным ниже по течению. [50]
Модели инициализируются с использованием этих наблюдаемых данных. Неравномерно расположенные наблюдения обрабатываются с помощью методов ассимиляции данных и объективного анализа, которые выполняют контроль качества и получают значения в местах, используемых математическими алгоритмами модели (обычно это равномерно распределенная сетка). Затем данные используются в модели в качестве отправной точки для прогноза. [51] Обычно набор уравнений, используемых для предсказания физики и динамики атмосферы, называют примитивными уравнениями . Они инициализируются на основе данных анализа и определяются скорости изменения. Скорость изменений предсказывает состояние атмосферы на короткое время в будущем. Затем уравнения применяются к этому новому состоянию атмосферы, чтобы найти новые скорости изменений, которые предсказывают атмосферу в еще более отдаленном будущем. Эта процедура временного шага постоянно повторяется до тех пор, пока решение не достигнет желаемого прогнозируемого времени.
Длина временного шага, выбранного в модели, связана с расстоянием между точками расчетной сетки и выбирается для обеспечения численной стабильности . [52] Временные шаги для глобальных моделей составляют порядка десятков минут, [53] в то время как временные шаги для региональных моделей составляют от одной до четырех минут. [54] Глобальные модели запускаются в разное время в будущем. Унифицированная модель Метеорологического бюро рассчитана на шесть дней вперед, [55] модель Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды рассчитана на 10 дней вперед, [56] тогда как модель Глобальной системы прогнозирования, используемая Центр экологического моделирования запускается на 16 дней вперед. [57] Визуальный результат, полученный с помощью модельного решения, известен как прогностическая диаграмма или программа . [58] Необработанные результаты часто модифицируются, прежде чем они будут представлены в виде прогноза. Это может быть в форме статистических методов для устранения известных ошибок в модели или корректировки для учета консенсуса среди других числовых прогнозов погоды. [59] MOS или статистика выходных данных модели – это метод, используемый для интерпретации выходных данных числовой модели и создания рекомендаций для конкретного объекта. Это руководство представлено в закодированной числовой форме и может быть получено почти для всех станций передачи данных Национальной метеорологической службы в Соединенных Штатах. Как предложил Эдвард Лоренц в 1963 году, долгосрочные прогнозы, сделанные на срок от двух недель и более, не могут окончательно предсказать состояние атмосферы из-за хаотического характера задействованных уравнений гидродинамики . В числовых моделях чрезвычайно малые ошибки в начальных значениях таких переменных, как температура и скорость ветра, удваиваются примерно каждые пять дней. [60]
По сути, модель — это компьютерная программа, которая производит метеорологическую информацию на будущее в заданных местах и на заданных высотах. В любой современной модели присутствует набор уравнений, известных как примитивные уравнения, которые используются для прогнозирования будущего состояния атмосферы. [61] Эти уравнения — наряду с законом идеального газа — используются для эволюции скалярных полей плотности , давления и потенциальной температуры , а также векторного поля скорости атмосферы во времени. Дополнительные уравнения переноса загрязняющих веществ и других аэрозолей также включены в некоторые мезомасштабные модели с примитивными уравнениями. [62] Используемые уравнения представляют собой нелинейные уравнения в частных производных, которые невозможно точно решить аналитическими методами, [63] за исключением нескольких идеализированных случаев. [64] Таким образом, численные методы позволяют получить приближенные решения. В разных моделях используются разные методы решения: в некоторых глобальных моделях используются спектральные методы для горизонтальных измерений и методы конечных разностей для вертикальных измерений, тогда как в региональных и других глобальных моделях обычно используются методы конечных разностей во всех трех измерениях. [63]
Самый простой метод прогнозирования погоды — настойчивость — основан на сегодняшних условиях для прогнозирования завтрашних. Это может быть действенным способом прогнозирования погоды, когда она находится в устойчивом состоянии, например, во время летнего сезона в тропиках. Этот метод сильно зависит от наличия застоявшейся погоды. Поэтому, когда модель колеблется, она становится неточной. Это может быть полезно как для краткосрочного, так и для долгосрочного прогноза. [65]
Измерения барометрического давления и тенденции давления (изменения давления во времени) используются в прогнозировании с конца 19 века. [66] Чем больше изменение давления, особенно если оно превышает 3,5 гПа (2,6 мм рт. ст. ), тем значительнее можно ожидать изменения погоды. Если падение давления быстрое, приближается система низкого давления и увеличивается вероятность дождя. Быстрое повышение давления связано с улучшением погодных условий, например, с прояснением неба. [67]
Наряду с тенденцией к давлению, состояние неба является одним из наиболее важных параметров, используемых для прогнозирования погоды в горных районах. Утолщение облачного покрова или вторжение в более высокий слой облаков указывает на дождь в ближайшем будущем. Высокие тонкие перисто-слоистые облака могут создавать ореолы вокруг Солнца или Луны , что указывает на приближение теплого фронта и связанного с ним дождя. [68] Утренний туман предвещает хорошую погоду, так как дождливым условиям предшествует ветер или облака, которые препятствуют образованию тумана. Приближение грозовой линии могло указывать на приближение холодного фронта . Безоблачное небо указывает на ясную погоду в ближайшем будущем. [69] Полоса может указывать на приближающийся тропический циклон . Использование небесного покрова для прогнозирования погоды на протяжении веков привело к появлению различных знаний о погоде . [10]
Прогноз погоды на ближайшие шесть часов часто называют прогнозированием текущей погоды . [70] В этом временном диапазоне можно с достаточной точностью прогнозировать более мелкие объекты, такие как отдельные ливни и грозы, а также другие объекты, слишком мелкие, чтобы их можно было разрешить с помощью компьютерной модели. Человек, получивший новейшие радиолокационные, спутниковые и наблюдательные данные, сможет лучше проанализировать присутствующие мелкомасштабные особенности и, таким образом, сможет сделать более точный прогноз на следующие несколько часов. [71] Однако в настоящее время существуют экспертные системы , использующие эти данные и мезомасштабные численные модели для улучшения экстраполяции, включая эволюцию этих характеристик во времени. Accuweather известен своим Minute-Cast, который представляет собой поминутный прогноз осадков на следующие два часа.
В прошлом человек-синоптик отвечал за составление всего прогноза погоды на основе имеющихся наблюдений. [72] Сегодня человеческий вклад обычно ограничивается выбором модели на основе различных параметров, таких как предвзятость модели и производительность. [73] Использование консенсуса моделей прогнозирования, а также членов ансамбля различных моделей может помочь уменьшить ошибку прогноза. [74] Однако независимо от того, насколько маленькой становится средняя ошибка для любой отдельной системы, большие ошибки в рамках любого конкретного руководства все еще возможны при любом конкретном прогоне модели. [75] От людей требуется интерпретировать данные модели в прогнозы погоды, понятные конечному пользователю. Люди могут использовать знания о местных эффектах, которые могут быть слишком малы по размеру, чтобы их можно было разрешить с помощью модели, чтобы добавить информацию в прогноз. Хотя повышение точности моделей прогнозирования означает, что в какой-то момент в будущем люди могут больше не понадобиться в процессе прогнозирования, в настоящее время все еще существует потребность во вмешательстве человека. [76]
Аналоговый метод представляет собой сложный способ составления прогноза, требующий от синоптика запомнить предыдущее погодное явление, которое, как ожидается, будет имитировано предстоящим событием. Что делает эту технику сложной в использовании, так это то, что редко существует идеальный аналог для события в будущем. [77] Некоторые называют этот тип прогнозирования распознаванием образов. Это остается полезным методом наблюдения за количеством осадков в пустотах данных, таких как океаны, [78] , а также для прогнозирования количества и распределения осадков в будущем. Подобный метод используется в прогнозировании на среднюю дальность, который известен как телесоединения, когда системы в других местах используются, чтобы помочь определить местоположение другой системы в окружающем режиме. [79] Примером телесвязи является использование явлений, связанных с Эль-Ниньо и Южным колебанием (ЭНСО). [80]
Большинство конечных пользователей прогнозов являются представителями широкой общественности. Грозы могут вызывать сильные ветры и опасные удары молний , которые могут привести к гибели людей, отключениям электроэнергии [81] и обширному ущербу от града. Сильный снегопад или дождь могут остановить транспорт и торговлю [82] , а также вызвать наводнения в низменных районах. [83] Чрезмерная жара или волны холода могут заболеть или убить людей, не имеющих надлежащих коммунальных услуг, а засухи могут повлиять на использование воды и уничтожить растительность.
Некоторые страны нанимают государственные учреждения для предоставления прогнозов и наблюдения/предупреждений/рекомендаций населению в целях защиты жизни и собственности и поддержания коммерческих интересов. Знание того, что нужно конечному пользователю от прогноза погоды, должно быть принято во внимание, чтобы представить информацию в полезной и понятной форме. Примеры включают Национальную метеорологическую службу (NWS) Национального управления океанических и атмосферных исследований [84] и Метеорологическую службу Канады (MSC). [85] Традиционно газеты, телевидение и радио были основными средствами представления информации о прогнозах погоды населению. Кроме того, в некоторых городах были погодные маяки . Интернет используется все чаще из-за огромного количества конкретной информации, которую можно найти. [86] Во всех случаях эти издания регулярно обновляют свои прогнозы.
Основная часть современного прогнозирования погоды — это предупреждения и рекомендации о суровой погоде, которые национальные метеорологические службы выпускают в случае, если ожидается суровая или опасная погода. Это делается для защиты жизни и имущества. [87] Некоторые из наиболее известных предупреждений о суровой погоде — это предупреждение о сильной грозе и торнадо , а также предупреждение о сильной грозе и торнадо . Другие формы этих предупреждений включают зимнюю погоду, сильный ветер, наводнение , тропический циклон и туман. [88] Предупреждения и предупреждения о суровой погоде передаются через средства массовой информации, в том числе по радио, с использованием систем экстренного оповещения, таких как Система экстренного оповещения , которые врываются в регулярные программы. [89]
Прогноз низкой температуры на текущий день рассчитывается на основе самой низкой температуры, обнаруженной с 19:00 вечера до 7:00 следующего утра. [90] Короче говоря, сегодняшний прогнозируемый минимум, скорее всего, является завтрашней низкой температурой.
Существует ряд секторов со своими особыми потребностями в прогнозах погоды, и этим пользователям предоставляются специализированные услуги, как указано ниже:
Поскольку авиационная отрасль особенно чувствительна к погоде, точный прогноз погоды имеет важное значение. Туман или исключительно низкие потолки могут помешать многим самолетам приземлиться и взлететь. [91] Серьезными опасностями в полете также являются турбулентность и обледенение . [92] Грозы представляют собой проблему для всех самолетов из-за сильной турбулентности из-за их восходящих потоков и границ оттока , [93] обледенения из-за обильных осадков, а также крупного града , сильного ветра и молний, которые могут вызвать серьезные повреждение самолета в полете. [94] Вулканический пепел также представляет собой серьезную проблему для авиации, поскольку самолеты могут потерять мощность двигателя в облаках пепла. [95] Ежедневно авиалайнеры маршрутизируются таким образом, чтобы использовать попутный ветер реактивной струи для повышения эффективности использования топлива. [96] Перед взлетом экипажи инструктируются об условиях, ожидаемых в пути и в пункте назначения. [97] Кроме того, аэропорты часто меняют используемую взлетно-посадочную полосу , чтобы воспользоваться встречным ветром . Это сокращает расстояние, необходимое для взлета, и устраняет потенциальный боковой ветер . [98]
Коммерческое и рекреационное использование водных путей может быть существенно ограничено направлением и скоростью ветра, периодичностью и высотой волн , приливами и осадками. Каждый из этих факторов может влиять на безопасность морского транзита. В результате были созданы различные коды для эффективной передачи подробных прогнозов морской погоды пилотам судов по радио, например MAFOR (морской прогноз). [99] Типичные прогнозы погоды можно получать на море с помощью RTTY , Navtex и Radiofax .
Фермеры полагаются на прогнозы погоды, чтобы решить, какую работу выполнять в тот или иной конкретный день. Например, сушить сено возможно только в сухую погоду. Длительные периоды засухи могут погубить посевы хлопка, пшеницы, [100] и кукурузы . Хотя посевы кукурузы могут быть уничтожены засухой, их высушенные остатки можно использовать в качестве заменителя корма для скота в виде силоса . [101] Заморозки и заморозки губят урожай как весной, так и осенью. Например, потенциальный урожай персиковых деревьев в полном цвету может быть уничтожен весенними заморозками. [102] Апельсиновые рощи могут понести значительный ущерб во время заморозков и заморозков, независимо от времени их наступления. [103]
Прогнозирование ветра, осадков и влажности имеет важное значение для предотвращения и борьбы с лесными пожарами . Такие индексы, как индекс погоды лесных пожаров и индекс Хейнса , были разработаны для прогнозирования районов, более подверженных риску пожаров по естественным или антропогенным причинам. Условия развития вредных насекомых можно спрогнозировать и путем прогнозирования погоды.
Электрические и газовые компании полагаются на прогнозы погоды, чтобы предвидеть спрос, на который может сильно влиять погода. Они используют величину, называемую градусо-сутками, чтобы определить, насколько интенсивно будет использоваться для отопления ( градус-день нагрева ) или охлаждения (градус-день охлаждения). Эти количества основаны на средней дневной температуре 65 ° F (18 ° C). Более низкие температуры вызывают градусные дни нагрева (один на градус Фаренгейта), а более высокие температуры требуют градусных дней охлаждения. [104] Зимой сильные холода могут вызвать резкий рост спроса, поскольку люди включают отопление. [105] Аналогичным образом, летом рост спроса может быть связан с увеличением использования систем кондиционирования воздуха в жаркую погоду. [106] Предвидя резкий рост спроса, коммунальные компании могут приобретать дополнительные поставки электроэнергии или природного газа до того, как цены вырастут, или, в некоторых обстоятельствах, поставки будут ограничены за счет отключения электроэнергии и отключения электроэнергии . [107]
Частные компании все чаще платят за прогнозы погоды, адаптированные к их потребностям, чтобы они могли увеличить свою прибыль или избежать крупных убытков. [108] Например, сети супермаркетов могут менять запасы на своих полках в ожидании изменения покупательских привычек в зависимости от погодных условий. Прогнозы погоды можно использовать для инвестирования в товарный рынок, например, во фьючерсы на апельсины, кукурузу, соевые бобы и нефть. [109]
Королевский флот
Королевский флот Великобритании , работающий с Метеорологическим бюро Великобритании, имеет собственное специализированное подразделение метеорологов и синоптиков в рамках специализации гидрографии и метеорологии (HM), которые отслеживают и прогнозируют оперативные условия по всему миру, чтобы предоставлять точные и своевременные данные. метеорологическая и океанографическая информация для подводных лодок, кораблей и самолетов ВВС флота .
Мобильное подразделение ВВС Великобритании , сотрудничающее с Метеорологическим бюро Великобритании, прогнозирует погоду в регионах, в которых дислоцируются британские военнослужащие и женщины-союзники. Группа, базирующаяся в Кэмп-Бастионе, предоставляет прогнозы для британских вооруженных сил в Афганистане . [110]
Как и в частном секторе, военные синоптики сообщают о погодных условиях сообществу военных истребителей. Военные синоптики предоставляют пилотам предполетные и полетные сводки о погоде и предоставляют услуги по защите ресурсов военных объектов в режиме реального времени. Синоптики ВМФ освещают акваторию и сообщают прогнозы погоды. ВМС США оказывают специальную услугу как себе, так и остальной части федерального правительства, выпуская прогнозы тропических циклонов в Тихом и Индийском океанах через свой Объединенный центр предупреждения о тайфунах . [111]
В Соединенных Штатах служба Air Force Weather обеспечивает прогноз погоды для ВВС и армии. Синоптики ВВС освещают воздушные операции как в военное, так и в мирное время и обеспечивают поддержку армии ; [112] Специалисты по морской науке Береговой охраны США предоставляют прогнозы для ледоколов и других различных операций в пределах своей территории; [113] и синоптики морской пехоты обеспечивают поддержку наземных и воздушных операций Корпуса морской пехоты США . [114] Все четыре рода войск проходят первоначальную техническую подготовку в области метеорологии на базе ВВС Кислер . [115] Военные и гражданские синоптики активно сотрудничают в анализе, создании и критике продукции прогнозов погоды.
{{cite web}}
: CS1 maint: numeric names: authors list (link){{cite book}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link)Это академические или правительственные метеорологические организации. Большинство из них предоставляют на своем веб-сайте хотя бы ограниченный прогноз для своей области интересов.