i
i
“4-2-Rakovec-naslov” — 2009/3/27 — 9:30 — page 1 — #1 i
i
i
i
i
i
List za mlade matematike, fizike, astronome in računalnikarje
ISSN 0351-6652
Letnik 4 (1976/1977)
Številka 2
Strani 88–93
Jože Rakovec:
ZAKAJ VREMENSKE NAPOVEDI NISO VEDNO PRA-
VILNE?
Ključne besede: fizika, meteorologija.
Elektronska verzija: http://www.presek.si/4/4-2-Rakovec.pdf
c© 1977 Društvo matematikov, fizikov in astronomov Slovenije
c© 2009 DMFA – založništvo
Vse pravice pridržane. Razmnoževanje ali reproduciranje celote ali
posameznih delov brez poprejšnjega dovoljenja založnika ni dovo-
ljeno.
METEOROLOGI~AB__-
ZAKAJ VREMENSKE NAPOVEDI NISO VEDNO PRAVI LNE?
Vp raša nje v nasl ovu ni mišl j eno kot pikra na r ač u n mete oro-
logov, ampak je čisto resno . Ce hočem o odgovo riti nan j , mo ramo
na j prej spoznati, kako se vreme sploh razvija, kak o j e mo č ta
razv oj spr eml jati in kako ga na povedo va t i .
Pred stavo o tem, kaj je vr em e , imamo vsi. Ce je s ončno in
toplo, pravimo, da je vr eme l epo, kada r nas moči dež, se j ezi mo
na s labo vr eme . Toda vreme, za ka t er ega navadn o prav imo , da je
slabo, je morda pra v odlično za kmeta, či g ar polj a s o že j na vo-
de . Vidimo tore j, da je treba stanj e v r emena bol je op is at i. To
s torimo tako, da povemo kak šni so vremen s k i par ame tr i : ob~ač­
nost, v eter, temperatura z raka , pad av in e , posebni pojavi kot so
blisk, meg la in podobno . Pa tud i z račn i t i ak . Ker je v vr emeno-
slovju precej bolj v rabi izraz zračni pritis k , ga uporabl j a jmo
tud i mi . Pritisk za naše dojemanje vremena ni pomemben , ker
njegovih spr ememb, kjub močno r a zši r j enemu nas prot nemu mnenju,
naša čutila ne zaz nava j o . Vendar pa so meteorol ogi ugot ov ili ,
da dosti pove o doga j anj i h v ozra čju po~ J e pritiska , to j e po-
tek zračnega pritiska nad zemel jskim površjem . Vetrovi na vi ši-
nah, ki presegajo ka k kil om ete r i n kjer vpliv t renj a ob t la po-
jenja, pihajo namreč v zporedno z izobarami , to je s črtam i , ki
povezujejo kraje, v katerih je na isti nadmorski višini priti s k
enak. Polje z r a č n eg a pritis ka j e t or ej podobno polju z r ač nih
tokov . Skupa j z zračn im i gmot ami pr enaša j o to kovi tudi njihove
lastnosti: vlažnost, notranjo energijo, pa tudi bol j zapl e t ene
lastnosti , kot je npr. te žnjo po us t va r j anj u fr on t medra zl i č­
nimi z ra čnimi gmotami ali t ežnjo po v rti nčenju . Ker t a ke l ast -
nosti ozračja odloč ajo o vremenskem stanj u, jih želim o sprem-
ljat i. In ker se pr ena š aj o sk u pa j z z ra č n i m i gmo tam i v sk ladu s
tokov nim (al i priti s kov im) pol jem, je to t ore j vz rok , daje v
zve zi z vremenom to liko govore o z r ač n e m pritisku.
88
Las tnosti o z račja pa se ne le premeščajo, temveč se t ud i
s premi nJ aJ o . Tako se npr. hlad na zračna gmota lahko ogreje, ko
pri de iznad ocean a nad toplej še kopno . Na l oga vremens ke napove-
di je nap ovedat i vse to p rem ešča n j e in pr eobl ikovanj e tistih
las tnosti o zračj a , ki d oločajo vreme.
Se do ned avnega so se sinoptiki, t o s o tist i meteorologi , ki
sp rem l j a j o razv oj vremen a in ga napovedu j ejo , pri svojem delu
lah ko nasl on il i le na osnovn a spozna nja o vremenskih pojavih
te r na svoje izkuš nj e. Na prizemnih vremenskih kartah so v po-
lj u zračneg a pritis ka s pr eml ja li premeščan je in razvoj ai klonov
1000mb
I
I
I
I
I
I
I
I
Jr
~
..
zr
.f,'
I
--~---~ ~---
Sl. 1.: V cik lo nu so obsež na dv iganja z raka pos led ic a tu di tega, da se ob
to pI i f ron ti n apreduj oč i top I i zra k na ri va na hlad nej šega, ob hladni
fronti pa težji hladni zr ak kot kI in prodi r a pod to ple ga in ga dvig a. Ob
dviganju se zrak ohlaja, v laga v njem se za to kondenz i r a, nastane jo obl ak i
in lahko t ud i padavine.
89
(področij z nizkim zračnim pritiskom in kroženjem zraka, na -
sprot nim kroženju kazalcev na uri) in anticiklonov (področij z
visoki m zračnim pritiskom in kroženjem v smeri kazal cev na uri) .
Na takih vremenskih kartah, ki jih rišejo vsakih šest ur, je
moč videti , da se proti središču c i kl ona zajeda jezik toplega
zraka, ki je s frontama ločen od hladnejšega zraka, ki pri tleh
v ciklonu prevladuje. Tako na topli fronti napredujoči toplejši
zrak odriva hladnega, na hladni fronti pa napredujoči hladni
zrak ~zriva toplega (glej sliko 1). Ob frontah se na stiku dveh
zračnih mas z različnima temperaturama zrak meša , se dviga in
se ob dviganju ohlaja, zato pride do vtekočinjanja vodne pare
in nastanka oblakov. Prav vtekočinjanje pa pomeni pomemben pri-
spevek k razpoložljivi energiji, saj je množi na t oplote, ki j o
pri tem odda voda, zelo velika . Dogajanja ob frontah so torej
5,
.7 r-------- - - - - - .--- - - - - ----------------,.7
.6
.5
1967 1972
.4
Sl. 2.: Ocena uspešnosti napoved i vremenskih kart je lahko definirana tudi
takole S, = IOO(LnGILG
L
) , kjer je n napaka v napovedi grad ienta
pritiska, G
L
pa napovedani al i dejan ski gra~ient pritiska, t isti, k i j e pač
večji . Sum iranje se nanaša na vse točke v mreži, k i jo položimo nad obrav -
navano področje in na vse dni v mesecu. Ta ocena kaže, da se je kval iteta
napovedi precej izboljšala , odkar uporabljajo računalnike za napov ed ovanj e.
Kaj pa je zadnja leta ? Al i j e vreme tako neobičajno, da se napoved i slabša-
jo? Saj bi le težko mogl i trditi , da se je poslabšala metoda napovedovanja .
(Po National Meteorological Center, Washington, ZOA) .
90
'-
lahko burna in padavine lahko zelo izdatne. Zato je zasledova-
nje premeščanja in razvoja ci klonov in front eno najvažnejših
opravil pri napovedovanju vremena. Seveda je za popolno razume-
vanje dogajanj v ozračju treba poznati tudi polje pritiska,
temperature, vlage in vetra v vi šinah. Zato meteorologi uporab-
ljajo tudi višinske vremenske karte, na katerih pa je videti,
da v višinah to k zraka ni sklenjen v vrtince (ciklone in antici-
klone) , temveč je valovit.
Danes so sinoptikom v veli ko pomoč računalniki . Lahko reče­
mo, da marsikdo med meteorologi, ki se danes ukvarjajo z nume -
r ičn im napovedovanjem v remena , misli pri tem predvsem na uspeš-
no računanje vremenskih kart za dan, dva ali več dni vnaprej.
Tako računanje je že povsem vsakdanja stvar. Reševanje zaplete-
nega sistema enačb, ki opisujejo dogajanja v ozracJu, je že na-
domestilo druge načine napovedovanja vremenskih kart za prihod-
nje stanje ozračja. čeprav je to ena najobsežnejših nalog, ki
jih danes opravljajo računalniki, jo opravljajo prav dobro
(glej sliko 2) . Toda tudi tu so meje . Načelno ni mogoče napovec
a b
SI. 3.: Slika a je . tako podobna sliki b, da bi bil take podobnosti med na-
povedano vremensko karto in karto dejanskega vremena vsak sinoptik
vesel . Slika a kaže vremensko stanje 6. jun. 1944 , ko se je, kljub težavam
z vremenom , z uspehom začelo izkrcanje v No rmandiji. Če pa bi bilo stanje
tako, kot ga kaže si ika b, s ciklonom nekol iko južneje, prav nad Normandi-
jo, bi izkrcanje ne bilo mogoče. Sedaj pa s i zamisl imo obratno možnost, da
bi bila napoved taka kot po si iki a, po tej napovedi bi se štab odločil za
začetek izkrcanja, vreme bi bilo pa v resnici slabše, tako kot us treza sI i-
ki b . Kakšen vojaški polom bi morda to lahko bil! Sama napovedana vremenske
karta torej še ne pomeni dobre napovedi, pa čeprav je lahko dokaj dobra.
(Po G.D. Robinsonu, QJRMS 93, 409-418 ,1967) .
91
~a nasl ovn i s t rani si og lej teSl. 5. ' I."k l. p,i . "
O
' . , ..,o,k, k"" (3. , ·1' 7' ob ,,10GT') • • , 0' i , l -
kloo", o,d ,'I ' o' i k" io ,i kloo",' o,d "I ,i'" lo " ." ol m S" do-
. ..Ij". 'o 15
00GT•
" j ' " 9' do' , f'oo'o od " ." , " . ' I,il o p'-
d,.io, ko obmo,j, (.,1'00 " 'f i" oO) " p, 'kO ." Slo. , oiJ '. 'b "ki
.,.., o,kl ,i" " lj l . ko " i • • , 1, o, hl,do
i
f ' oo" " •• iJ ' "k' o-
d"ol. " ko ' ''00. '01 9,00.,k l ,ikloo• j' p,1 0" o,·,do
o
. ,ll ko p"
dav in .
SI . , . , P l im" ~ , p",o'Jo ' o"o'loi k' dobIJ 'o' .i' io ,k' .,..,o,k, " "" "j '
po,',k,oih pod'o'ij p,'d" ,.lj ,jO i . ohlp" plo ,k.'. o' k",' i j ,
pr i t iS k 500 mb.
92
dat i pr ihodnje vremenske karte bre z na pa k, saj tudi za če tnega
stanja ni mogoče opisati dovol j podr obno . Iz grobega opisa za-
č e tn eg a stanja nastale nap a ke se med r ačunom povečujejo. Torej
je zgol j z znanstvenega stal i š ča veli k uspeh, če se napovedana
i n dejanska karta razli kuj eta l e t oli ko , kot tisti dve na sliki
3. In ve ndarle, kaj vse lahko pomenijo te čeprav tako majhne
razlike v napovedi!
Zelo je treba namreč pouda r it i, da vremenska kar t a , četudi
je pre cej prav ilno napoveda na, še ne pomeni vedno tudi dobre
napovedi vremena . še pos ebe j ve l ja t o za na še kr a j e, kj er Alpe
s sv oj imi , sk or aj do tret j ine t r opos f ere segajo čimi grebeni,
močno vpli va jo na pote k dogajan j v tej s podnj i plasti ozračja ,
v kat er i se v glavnem odvi ja vreme. Kar precej i zkuš enj mora i-
meti si ~op ti k, da lahko ob upo štev anju vseh ra zpoložljivih po-
dat kovocen i, ka ko se bo ka kš no splo šno vremens ko stanje odra-
z i l o npr . v Novem mestu, ka ko v Seža ni i n ka ko v Ptuju. Pri tem
si pomaga z napovedano vremens ko karto , s podatki o trenutnem
vremenskem stanju in seveda s primerjavo z vsemi vremenskimi do -
gajanji , ki so se mu po dolgoletnem de lu nakopičila v spominu.
Pri takem delu noben stroj ne mor e nadomestiti človeka. Po dru -
gi stran i pa j e res, da je prav tu vzro k za marsikate ro od na-
p a čnih napovedi, saj je člove k zmot lj i v .
Vremenske napovedi tore j ni so vedno pr av i l ne p rvič zato, ker
niso vedno povs em natančno izračun ane vr emensk e kar t e za bodoče
stanje vremen a . Tu so prepre ke načel ne nar ave , ki jim tud i v
prihodnje ne bo lahko pri ti do živega . Drugi vz rok za napačne
napovedi pa je ta, da tudi ob dobro na povedan i vremenski karti
ni moč povsem zanesljivo reč i , ka kš no bo vreme. Saj npr. ob ne-
ki hladni fronti pade precej padavin, ob drugi , na videz prav
ta ki , ob prav ta kem vremens kem stanju, pa ne pade niti kaplja.
Vreme je t ud i pros tors ko ze lo s pr emenl j i vo , še posebej pri nas,
ko se na stiku gors kega, pano ns kega in sredozems kega sveta me-
šajo najrazličnejši vplivi . Neka t e r e zak oni t os ti vremena že po-
znamo , druge pa so še nejasn e. Vremens ki stroj je namreč občut­
ljiv tudi za nadrobnejša dogaj anja. Zato ne bodimo preslabe vo-
lje, če nas v nedeljo zjutraj z bud i de ž , napovedovali pa so
sončn o vreme.
Jože Rakovec
93