Спутники, аэростаты и суперкомпьютеры на метеослужбе

Прогнозирование погоды включает нескольких этапов, которые можно обобщить в две группы: сбор и обработка данных. Спутники, метеостанции, метеорологические радары, зонды, датчики на самолетах и кораблях собирают информацию, которая затем передается в метеослужбу. Там данные о погоде обрабатываются суперкомпьютерами.

Метеорологические спутники

Основную часть данных собирают метеоспутники. У них на борту установлены приборы, которые позволяют наблюдать за температурой поверхности Земли, зоной осадков, снежным и ледовым покровом. Кроме того, они отслеживают выбросы от извержений вулканов, песчаных бурь и определяют другие опасные природные явления.

Метеорологические станции

Метеостанции производят наблюдения за погодой и климатом. На станциях установлены термометры, барометры, гигрометры (для измерения влажности воздуха), осадкомер – и другие приборы с корнями «метр» и «мер». Метеорологи производят замеры синхронно, каждые несколько часов.

Метеорологические зонды

Метеозонд – одноразовый аэростат, то есть летательный аппарат, который легче воздуха. Он представляет собой наполненный гелием шар, к которому крепится контейнер с аппаратурой для измерения погодных условий, и батарейки с антенной для передачи полученных данных.

Метеозонд позволяет измерять давление воздуха, определять координаты выпадения осадков и обнаруживать грозы. Весит он около 300 граммов и способен подниматься на высоту 30–40 км. Затем шар лопается от давления, а контейнер падает на землю.

Метеорологическая радиолокационная станция

Во времена Второй мировой войны радисты обнаружили шумы, обусловленные зонами атмосферных осадков. Исследование этого явления привело к созданию специальных метеорологических радаров.

Сегодня с помощью этих приборов метеорологи получают трехмерное изображение с распределением выпадающих осадков. Метеорадары позволяют увидеть грозовые фронты, зоны турбулентности и интенсивных осадков, а также другие погодные условия в радиусе 200 километров вокруг себя.

Суперкомпьютеры

Прогноз погоды опирается на гидродинамику, которая включает себя уравнения движения, состояния газов, переноса влажности и сохранения массы. Собранная с помощью различных приборов информация о погодных условиях выступает в роли исходных данных в численных уравнениях. Решая их, можно получить значения будущих полей давления, температуры, ветра и т. д.

Все эти данные были бы бесполезны без устройств, которые способны обработать информацию, пока она еще не устарела. Эту задачу выполняют суперкомпьютеры, которые есть в каждой национальной метеослужбе.