Hava tahmin bilginin bir uygulamadır meteoroloji ve teknik alınan Modern veri ve bilgisayarın durumunu tahmin etmek atmosfere daha sonraki bir zamanda. Hava tahmini tarihçesi antik zamanlara uzanan kahinler ve soothsayers geç gelen ama modern bilimin gerçekten tarihleri XIX inci yüzyılın ve erken XX th . Ancak, radar ve modern iletişim gibi teknik araçların verilere erişimi daha hızlı ve daha bol hale getirdiği İkinci Dünya Savaşı'ndan bu yana kendini kanıtladı.
Atmosferin davranışını yöneten yasalar, akışkanlar mekaniğinden türetilmiştir . Onlar edilebilir çözülebilir matematiksel modeller ve süper . Her şeye rağmen, verilerimizin çözünürlüğü katlanarak artmasına rağmen, tahminde bulunmak bir bilim olduğu kadar bir sanat da olmaya devam ediyor. Gerçekten de, atmosferin durumu kaos teorisinde anlaşılabilir ve hiçbir zaman tam olarak tanımlanamaz, bu da tahminde insan faktörüne yer bırakır.
“12.800 kilometre çapında, pürüzlü bir yüzeye sahip ve bileşenlerinin konsantrasyonu zamana ve mekana göre değişen 40 kilometrelik karışık bir gazla kaplı dönen bir küre hayal edin. Her şey 150 milyon kilometre uzakta bulunan bir nükleer fırın tarafından ısıtılıyor. Bu kürenin reaktörün etrafında döndüğünü ve yörüngesinin konumuna bağlı olarak yüzeyinin farklı yerlerinin farklı şekilde ısıtıldığını da düşünelim. Gaz tabakasının da kürenin yüzeyinden genellikle sürekli ama bazen şiddetli ve aniden ısı aldığını düşünelim. "
"Bu sürecin evrimini bir süre izledikten sonra, bir, iki, hatta birkaç gün sonra yüzeyindeki bir noktada durumunun ne olacağını tahmin etmenizin istendiğini hayal edin. Bu aslında meteorologlara her gün sorduğumuz şey. Bob Ryan, Meteorolog, Amerikan Meteoroloji Derneği Bülteni , 1982. ”
Birçok insanın hayatı ve işi hava durumuna bağlıdır. Taş Devrinin kahinleri ve antik çağın rahipleri, onun iyi mahsul alabileceği, sel baskınlarını önleyebileceği vb. zamanı tahmin etmeye çalıştı . Antik çağlardan, Çin'de , Nei Jing Su Wen'de tahminleri de içeren bir meteoroloji çalışması bestelendi . Olarak 650 BC. M.Ö. , Babilliler hava durumunu bulut türlerini ve MÖ 340 civarında gözlemleyerek çıkardılar . AD , Aristoteles meteorolojik kalıpları tanımladı. In 300 M.Ö.. AD , filozof Theophrastus , Avrupa'daki ilk meteorolojik tahmin çalışması olan The Signs of Time'ı bile yayınlar .
Hava durumunu tahmin etmenin eski yöntemlerinin tümü, olayların kalıplarını tek bir yerde tekrar etme deneyimine dayanıyordu. Örneğin, denizciler kalınlaşan bulutlar geldiğinde bir fırtınanın başlangıcını tahmin edebildiler . Bu, şu gibi çok sayıda söze yol açtı : Eğer güneş tamamen kırmızıya dönerse , yarın iyi olacak , bazıları modern bilim tarafından doğrulandı ve diğerleri tamamen anekdotsal .
Kaşifler uzun zamandır hava durumunu defterlerine not ettiler ve bu veriler tahminlere yol açabilirdi, ancak 1837'de telgrafın gelişiyle, belirli bir anda kesin bir fikir elde etmek için bu bilgiler hızla toplanabildi. atmosferin durumu. Bu verileri bir harita biçiminde analiz eden ilk meteorologlar, sistemlerin zamansal yer değiştirmesini görebildiler ve ekstrapolasyonlar yapabildiler .
Francis Beaufort ve Robert Fitzroy , bu tür tahminlerde bulunan ilk kişiler arasındadır. Kraliyet Donanmasının ve nüfuzlu çevrelerin bu iki üyesi, çağdaşlarının şüpheciliğine rağmen, elde ettikleri sonuçlar sayesinde bilimsel çalışmalarını empoze etmeyi başardılar.
Gelişi XX inci yüzyıl dahil olmak üzere çeşitli bilim adamları tarafından atmosfere yöneten denklemler gelişimini gördük Norveçli okul ile, Vilhelm bjerknes kafasına. Hangi sonunda çevrildi bilgisayar programı ne zaman bilgisayarlar 1970'li yıllarda güçlü yeterince var.
Göre Météo-Fransa web , “son otuz yılda, Météo-Fransa meteorolojik tahminlerin kalite bir gün her on yılda bir tarafından ortalama olarak iyileşmiştir. Bugün [2016'da], beş günlük tahmin, yirmi yıl önceki üç günlük tahmin kadar güvenilir olduğunu kanıtlıyor. "
Bir hava tahmininin adımları:
Veriler, yüzeyde ve yükseklikte basınç, sıcaklık, nem, rüzgar yönü ve hızı, yağış, bulutlu koşullar vb. Bu sistemlerin her birinin kendi veri toplama frekansı vardır.
Bu gelen tüm yüzey ve yükseklik verileri analiz meteorolojik haritalarda bir bilgisayarda çizilmiş iş istasyonu gibi, Synergie gelen Météo-Fransa ve AWIPS gelen Ulusal Hava Servisi , veya el trafik bir fikir edinmek için. Atmosferik akımı, geçmişi sistemlerin yörüngesi ve gelişim durumları. Norveç meteoroloji okulundan miras alınan teknikleri kullanarak cepheleri, yüzey ve irtifa çukurlarını, dikey hareketin adveksiyonlarını vb. analiz eder. Bu sistemlerin gelecekteki yörüngesini belirlemek için. Bu teknikler, bazıları için 48 saate kadar ve hatta daha uzun süreler için kanıtlanmıştır. Böylece ne olacağına dair niteliksel bir fikir edinir.
Ortalarından itibaren XX inci yüzyıl , bilgisayarların gelişimi kullanmasına izin atmosfer yöneten denklemler hava sistemlerinin oluşumunu simüle etmek. Başlangıçta bilgisayarlar verimsiz olduğu için basitleştirilmeleri gerekiyordu. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte, henüz mükemmel olmadan gerçeğe daha yakın çözümler vermek için hesaplamanın karmaşıklığını kademeli olarak artırmak mümkün olmuştur. Sayısal tahmin şunları içerir:
analiz etmekGenellikle farklı modellerin farklı çözümler önerdiği görülür. Bunun nedeni, atmosfer denklemlerinin bir modele dahil edilme şekli, çözünürlüğü ve bazen çok kararsız olan ve analizdeki küçük değişikliklerden büyük değişikliklere duyarlı olan atmosferin durumudur.başlangıç (bkz. kaos teorisi ). Tahminci dijital model (ler) ile elde edilen sonuçlar ile onun senaryoyu karşılaştırır. Böylece sundukları çözümlerin güçlü ve zayıf yönleri hakkında fikir edinebilir ve en iyisini seçebilir.
Yerel etkiler ve son atmosferik davranışlarla ilgili deneyim, tahmincilerin kısa ve orta vadeli tahminleri iyileştirmesine olanak tanır. Ayrıca, modelin tahmin edemediği belirli yerler için başlangıç koşullarını değiştirerek veya kısa vadede beklenen tahminin başlangıcını değiştirebilir ( şimdi tahmin ). Bunun için meteorolojik radarlardan alınan uydu görüntülerini ve diğer güncel verileri kullanır.
Bir çözüm bulunduğunda, tahminci bunu kullanıcı için yararlı bir forma koymalıdır. Bunlar sonuncusu:
Her biri, çalışmaları için en yararlı biçimde ürünler alır. Geleneksel olarak haritalar veya metinlerdir, ancak daha yakın zamanda internet, trend çizelgeleri veya başka herhangi bir grafik ürünle birliktedirler.
Kamuoyuna, özellikle özel meteorolojik sitelerin ve 24 saat haber kanallarının ortaya çıkmasından bu yana, hava durumunu hızlı bir şekilde yoğun bir şekilde sunmak için medya tarafından çeşitli kavramlar önerilmiştir. Böyle küresel ve sözde nesnel bir konsepte " meteorolojik figür " denir . Belçika'da Hugo Poppe tarafından , daha sonra Hollanda'da Harry Geurts ( KNMI ) tarafından bir varyantta geliştirildi . Bu, süresi ve yoğunluğu ölçülebilir ve tahmin edilebilir (kısa vadede) gözlemlenebilir olaylarla ilgili, keyfi olarak seçilen nicel kriterlerden hesaplanan 1 ile 10 arasında bir değerdir: bulutluluk, sis, yağış vb. rüzgar, sıcaklık, fırtına olasılığı, vb. Bu farklı kriterler için benimsenen ağırlığa bağlı olarak yöntem, belirli insan faaliyetlerine uyarlanmış hava durumu rakamlarını belirlemeyi mümkün kılar : plajlar, kış sporları, bisiklete binme vb. "10" değeri, hedeflenen faaliyetin uygulanması için çok elverişli olan hava koşullarını belirtir ve tam tersine, "1" değeri, aynı faaliyet için çok elverişsiz olan hava koşullarını belirtir.
Atmosfer kaotik olduğundan, onu yöneten denklemlerin daha iyi bilinmesine ve toplanan verilerin daha yüksek çözünürlüğüne rağmen, daha önce bahsedildiği gibi tek bir çözüme ulaşmak bazen imkansızdır. Birkaç yıldır, çeşitli büyük ulusal meteoroloji servisleri tahmin setleri üretmeye başladı. Bu, biraz farklı analizlerle bir veya daha fazla model çalıştırma ve en olası sonuca ulaşmak için çözümleri istatistiksel olarak karşılaştırma meselesidir. Gibi Merkezleri Orta Vadeli Hava Avrupa Merkezi Öngörü ( ECMWF ), Çevre Tahmin ABD Ulusal Merkezi ( NCEP ), Kanadalı Meteoroloji Merkezi'nin (CMC) ve Météo-France tahmin bu tür yapmak.