Peter Lenčéš, Meteoinfo.sk / 31.10.2019 19:52

Svetové prognostické centrá používajú vysoko špecializované počítačové programy, ktorých výstupy simulujú budúce poveternostné realizácie. Bez týchto počítačových programov, tzv. numerických predpovedných modelov, by sa meteorológovia nezaobišli pri koncipovaní svojich predpovedí počasia na takej úrovni, akú v súčasnosti považujeme za štandard. V tejto veci je vhodné uvedomovať si principiálny rozdiel medzi "klasickými" (na niekoľko dní vopred) a sezónnymi (na niekoľko mesiacov vopred) prognózami. Podstata odlišností v tejto veci spočíva ako v "práci" numerických modelov, tak i v prístupe odborníkov k výstupom týchto modelov. Predkladaný článok je systematizáciou najnovších výstupov najrelevantnejších numerických modelov vo vzťahu k nadchádzajúcej zime 2019/2020. Obsah článku vychádza zo zdroja "Latest model forecasts for the upcoming winter from USA to Europe" dostupného na portáli severe-weather.eu a publikovaného včera (streda), 30. 10. 2019.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

NAMIESTO ÚVODU

 

Skôr, než vyjdeme s očakávanými simuláciami vo vzťahu k nadchádzajúcej zime 2019/2020, uplatníme si nárok na stručné vysvetlenie rozdielu medzi "klasickými" (na niekoľko dní vopred) a sezónnymi (na niekoľko mesiacov vopred) prognózami. V tejto veci sme sa nechali inšpirovať článkom "Early look at the seasonal forecasts for the upcoming winter across the Northern Hemisphere" dostupným na portáli severe-weather.eu a publikovaným 03. 10. 2019.

 

Ako motivačný problém uvedieme častý argument, ktorý síce s ohľadom na logiku veci má svoje opodstatnenie, no vo svojej podstate nemá nič spoločné s odbornosťou prognostickej reality: "Ak nedokážeme predpovedať počasie presne ani na tri dni vopred, prečo strácame čas jeho predpovedaním na tri mesiace vopred?".

 

Hneď je potrebné si uvedomiť, že sezónne predpovede sa nezaoberajú otázkou napr. konkrétnej teploty vzduchu v konkrétnom čase na konkrétnom mieste. Podstatou sezónnych predpovedí je predpovedanie pravdepodobnosti odchýlky od normálu tej-ktorej poveternostnej skutočnosti v rámci dlhšieho časového úseku (štandardne mesiac) v platnosti pre relatívne veľké územie. Konkrétne ide napr. o predpovedanie pravdepodobnosti vzniku silnej anticyklonálnej formácie nad sibírskou oblasťou alebo odchýlok tlaku vzduchu nad severovýchodným Atlantikom a pod. Totiž, práve tieto skutočnosti majú zásadný vplyv na veľkopriestorové synoptické vzory, ktoré potom umožňujú konkrétne poveternostné realizácie (a tie už bývajú predmetom klasických predpovedí počasia na pár dní vpred). Napríklad - ak sme spomenuli problematiku odchýlok tlaku vzduchu nad severovýchodným Atlantikom, tak každý milovník "studenej zimy" by si želal čo najvyššie kladné odchýlky od normálu v danej oblasti - nie je predmetom článku, prečo by si tak želal, môžeme však naznačiť, že anticyklonálne tendencie (anticyklóna je tlaková výš) nad severovýchodným Atlantikom majú za následok blokovanie postupu frontálnych systémov do vnútrozemia Európy, ktoré by so sebou prinášali i dávky relatívne teplého oceánskeho vzduchu.

 

Vidíme teda, že sezónne predpovede (spočívajúce na simuláciách numerických modelov) majú úplne odlišnú povahu ako predpovede na niekoľko dní vopred a nemožno ich tak ani náznakom vzájomne konfrontovať. 

 

 

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

PREDSLOV K SIMULÁCIÁM NUMERICKÝCH MODELOV

 

V ďalšom texte budeme analyzovať sezónne simulácie viazané na nadchádzajúcu zimu 2019/2020 písané perom najrelevantnejších numerických modelov. Urobíme tak pre každý z predmetných numerických modelov separátne.

 

Hneď dôrazne podotýkame, že jednotlivé simulácie budú zodpovedať dlhému časovému úseku (t.j. zime ako celku, teda mesiacom december - január - február) a v žiadnom prípade tak nemožno očakávať, že príslušné simulované poveternostné podmienky sa budú realizovať na dennej báze. Tieto sezónne produkty simulujú všeobecný prevládajúci charakter počasia v platnosti pre dané obdobie (zimu 2019/2020) a konkrétne dni alebo zoskupenia dní sa môžu aj výrazne vychyľovať z tohto simulovaného rámca. Inak povedané, ak nejaký model simuluje relatívne teplú zimu, tak to neznamená, že táto nevykáže aj veľmi studenú fázu v trvaní hoci i dvoch, troch týždňov a pod.

 

Je dôležité pamätať i na skutočnosť, že so sezónnymi simuláciami dokážu doslova otriasť ťažko predvídateľné udalosti ako napr. (a špeciálne) tzv. náhle stratosférické oteplenie. Ide o komplikovanú problematiku (ak máme teraz na mysli konkrétne tzv. náhle stratosférické oteplenie), ktorá prevyšuje rámec predkladaného článku - v zásade však možno uviesť, že takáto udalosť (ktorej následkom býva masívne vyliatie ľadovej vzduchovej hmoty napr. do priestoru vnútrozemia Európy) dokáže ovplyvniť značnú časť zimy ako celku a urobiť tak škrt v sezónnych modelových očakávaniach.   

 

 

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

NUMERICKÝ MODEL ECMWF

 

Numerický predpovedný model ECMWF, známy ako tzv. európsky numerický model, je jeden z najpoužívanejších numerických modelov u nás, ale nemenej tak i v zahraničí. Ide o hlavný počítačový program, na základe ktorého odborníci v SHMÚ, ale i iných európskych štátoch koncipujú svoje predpovede počasia. Skratka ECMWF je odvodená od rovnomennej inštitúcie, ktorá tento model vyvinula - European Center for Medium-range Weather Forecast (Európske centrum pre strednodobé predpovede počasia).

 

Obrázok 1 je simuláciou anomálií (odchýlok) geopotenciálu voči normálu v platnosti pre zimu 2019/2020 ako celok.

 

Obr. 1: Anomálie geopotenciálu v platnosti pre zimu 2019/2020 ako celok (ECMWF)

 

Podľa obrázku 1 severný Atlantik by vykazoval záporné odchýlky od normálu, pokiaľ ide o tlak vzduchu (písmeno N označuje tlakovú níž). Na druhej strane od východu USA tiahnuc cez Atlantik ponad vnútrozemie Európy by prevládali anticyklonálne tendencie (písmeno V označuje tlakovú výš). V zmysle zásad prúdenia vzduchu v spomenutých tlakových útvaroch a medzi nimi by sa nad vnútrozemie Európy dostával teplý vzduch (červená šípka). Výsledkom tohto nastavenia by boli anomálie prízemných teplotných pomerov voči normálu tak, ako to demonštruje obrázok 2. 

 

Obr. 2: Anomálie prízemných teplotných pomerov v platnosti pre zimu 2019/2020 ako celok (ECMWF)

 

Podľa obrázka 2 by vnútrozemie Európy vykázalo miernu zimu - simulované odchýlky sa však nejavia také veľké ako v prípade povedzme Kanady.

 

 

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

NUMERICKÝ MODEL UKMO

 

Numerický predpovedný model UKMO odkazuje na United Kingdom Meteorological Office. Táto inštitúcia je oficiálnym poskytovateľom verejných predpovedí počasia a výstrah vo Veľkej Británii.

 

Obrázok 3 je simulácia anomálií geopotenciálu voči normálu v platnosti pre zimu 2019/2020 ako celok.

 

Obr. 3: Anomálie geopotenciálu v platnosti pre zimu 2019/2020 (UKMO)

 

Ako máme možnosť vidieť (obr. 3), výsledkom simulácie je podobný veľkopriestorový poveternostný vzor, aký máme k dispozícii z pera modelu ECMWF (obr. 1). Ide o typický vzor, ktorý favorizuje vlhké a veterné pomery nad Britskými ostrovmi a Škandináviou a mierne teplotné pomery v oblasti strednej a južnej Európy.

 

Predmetnému veľkopriestorovému vzoru (obr. 3) zodpovedá simulácia anomálií prízemných teplotných pomerov voči normálu v platnosti pre zimu 2019/2020 ako celok (obr. 4).

 

Obr. 4:  Anomálie prízemných teplotných pomerov v platnosti pre zimu 2019/2020 ako celok (UKMO)

 

 

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

NUMERICKÝ MODEL FRANCÚZSKEJ NÁRODNEJ METEOROLOGICKEJ SLUŽBY

 

Aj numerický predpovedný model francúzskej národnej meteorologickej služby má v sebe integrovaný globálny systém modelovania počasia na stredné a dlhé vzdialenosti. 

 

Simulácia anomálií geopotenciálu voči normálu v platnosti pre zimu 2019/2020 ako celok z pera Meteo - France (obr. 5) je najhorším scenárom.

 

Obr. 5: Anomálie geopotenciálu v platnosti pre zimu 2019/2020 (Meteo - France)

 

Na rozdiel od simulácií z pera modelov ECMWF (obr. 1) a UKMO (obr. 3) máme možnosť vidieť (obr. 5), že hlboké cyklonálne dno (oblasť označená písmenom N) je vysunuté ešte vyššie na sever, čo by malo za následok suchšiu strednú a južnú Európu, než by bola výsledkom simulácií geopotenciálu zo strany modelov ECMWF a UKMO.

 

Z hľadiska teplotných pomerov ide o podobnú simuláciu (obr. 6) ako v prípade modelov ECMWF (obr. 2) a UKMO (obr. 4).

 

Obr. 6: Anomálie prízemných teplotných pomerov v platnosti pre zimu 2019/2020 ako celok (Meteo - France)

 

 

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

NUMERICKÝ MODEL CFSv2

 

Numerický predpovedný model CFSv2 je vyvinutý Národným centrom pre environmentálne predpovede v USA (NCEP). Patrí pod agentúru NOAA. Pracovníci tohto centra vyvinuli i numerický predpovedný model GFS, ktorý je najpoužívanejším globálnym modelom pre strednodobé predpovede.

 

CFSv2 je v poradí štvrtý numerický model favorizujúci miernu zimu v oblasti vnútrozemia Európy. Uvedené dokumentuje obrázok 7.

Obr. 7: Anomálie geopotenciálu v platnosti pre zimu 2019/2020 (CFSv2)

 

Simulované anomálie geopotenciálu voči normálu (obr. 7) dobre komunikujú so simuláciou anomálií prízemných teplotných pomerov voči normálu (obr. 8). Je zrejmé, že i model CFSv2 vidí zimu 2019/2020 v priestore Európy ako teplotne nadpriemernú.   

Obr. 8: Anomálie prízemných teplotných pomerov v platnosti pre zimu 2019/2020 ako celok (CFSv2)

 

 

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

NUMERICKÝ MODEL JMA

 

Aj numerický predpovedný model japonskej meteorologickej služby favorizuje v platnosti pre Európu vzor, podľa ktorého by počasie riadila cyklonálna formácia s jadrom v oblasti Islandu a anticyklonálna oblasť vysúvajúca sa z Atlantiku nad vnútrozemie Európy (obr. 9).

 

Obr. 9: Anomálie geopotenciálu v platnosti pre zimu 2019/2020 (JMA)

 

Podľa obrázka 9 bude najchladnejší vzduch uzamknutý v arktickej oblasti a z dôvodu simulovaného barického nastavenia bude mať problém preniknúť do nižších zemepisných šírok (napr. do vnútrozemia Európy). Ide o typický efekt silného tzv. cirkumpolárneho víru (známeho i ako polárny vortex). Podstatu a popísaný efekt silného cirkumpolárneho víru demonštrujú modré šípky (obr. 9). Popritom anticyklonálne tendencie nad vnútrozemím Európy budú mať za následok suchšie pomery. Uvedený veľkopriestorový vzor (obr. 9) bude umožňovať vháňanie teplejších vzduchových hmôt od juhozápadu do vnútrozemia Európy, čomu zodpovedá obrázok 10.

 

Obr. 10: Anomálie prízemných teplotných pomerov v platnosti pre zimu 2019/2020 ako celok (JMA)

 

 

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

NUMERICKÝ MODEL JAMSTEC

 

JAMSTEC je Japonská agentúra pre vedu a technológiu morského dna. Podieľa sa na rôznych výskumných činnostiach a medzi iným tvorí aj svoje vlastné meteorologické predpovede na veľké vzdialenosti.

 

Od JAMSTEC nie sú k dispozícii simulácie anomálií barických pomerov voči normálu. Ponúkame preto len simulácie anomálií prízemných teplotných a v tomto prípade i zrážkových pomerov voči normálu.

 

Simulácia anomálií prízemných teplotných pomerov voči normálu od JAMSTEC je na rozdiel od predošlých simulácií (obr. 2, obr. 4, obr. 6, obr. 8, obr. 10) vo vzťahu k európskej zime 2019/2020 veľmi zaujímavá. Ide zatiaľ o najoptimistickejšiu zimnú predpoveď v platnosti pre európsku zimu (obr. 11).

 

Obr. 11: Anomálie prízemných teplotných pomerov v platnosti pre zimu 2019/2020 ako celok (JAMSTEC)

 

Simulované prízemné teplotné pomery (obr. 11) svedčia pre častú prítomnosť oblasti nízkeho tlaku vzduchu nad strednou Európou, čo by boli dobré príležitosti pre bohatú zrážkovú aktivitu a čas od času i prieniky studených vzduchových hmôt z vyšších zemepisných šírok i do našej oblasti. Je potrebné však dodať, že v prípade predmetného veľkopriestorového nastavenia by boli vo výhode západné regióny nášho územia v porovnaní s regiónmi východnými.

 

Zvýšenú zrážkovú aktivitu zachytáva obrázok 12 - simulácia anomálií zrážkových pomerov voči normálu v platnosti pre zimu 2019/2020.

 

Obr. 12: Anomálie zrážkových pomerov v platnosti pre zimu 2019/2020 ako celok (JAMSTEC)

 

 

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 

NAMIESTO ZÁVERU

 

Namiesto záveru uvedieme dôležitú informáciu. Všetky v predkladanom článku publikované simulácie numerických predpovedných modelov sú produktmi iniciovanými v mesiaci október. Ďalšia iniciácia prebehne počas novembra, kedy ako vstupy do numerických predpovedných modelov budú prúdiť nové dáta. A tie môžu doterajšie simulácie i významne korigovať.