Отличительные черты и средства синоптического анализа и прогноза погоды. Синоптический метод.

Синоптический метод является мощным средством изучения атмосферных процессов крупного масштаба. Являясь географическим по форме, этот метод имеет глубокую физическую сущность: он позво­ляет на основе законов физики атмосферы исследовать и выявлять причины изменения погоды.

Синоптический метод постоянно развивается и совершенствуется, при этом происходит постепенный переход от качественных форм анализа и прогноза к количественным. В настоящее время он полу­чает новое содержание в связи с созданием объективных форм ана­лиза и гидродинамических (численных) методов прогноза полей метеорологических элементов. Основным приёмом синоптического анализа является сопоставле­ние характеристик погоды, нанесённых на карты погоды. При этом сопоставляются:-значения одной и той же метеорологической величины в раз­ных пунктах, на разных высотах за одни и тот же момент времени;

-значения различных метеорологических величин в одном и том же пункте, в разных пунктах и на разных высотах за один и тот же момент времени;

-значения одного или различных метеорологических элементов в последовательные моменты времени как в одном, так и в разных пунктах.

Основные принципы синоптического анализа:

-Комплексность анализа. Характеристики погоды анализи­руются не изолированно, а в комплексе, совместно — с учётом их взаимосвязи и взаимообусловленности.

-Трёхмерность анализа. Рассматриваются свойства атмосферы не на одном уровне в горизонтальной плоскости, а в значительной толще атмосферы на различных уровнях (тропосфера и нижняя стратосфера).

-Историческая последовательность анализа. Проводится согла­сование анализа данной карты погоды с анализом предыдущих карт. Процессы, протекающие в атмосфере, обычно имеют значительную длительность и могут прослеживаться по последовательным картам погоды. При правильном анализе не должна нарушаться логическая последовательность развития атмосферных процессов.

Важнейшими достоинствами синоптического метода являются его наглядность и оперативность. На одну карту можно нанести сведения о погоде в большом географическом районе, на полушарии или даже на всем земном шаре. Соответственно можно дать прогноз погоды по любому району земного шара, в том числе весьма удалённому от места составления прогноза. «Дальнодействие» синоптического метода позволяет с помощью современных средств связи обслуживать народное хозяйство всей страны информацией о погоде и прогнозами погоды из сравнительно небольшого числа прогностических центров, что имеет важное эко­номическое значение.

Синоптический метод позволяет более или менее успешно преодо­левать трудности, связанныес недостаточностью метеорологиче­ской информации, её прерывистостью в пространстве и во времени.Это достигается путём интерполяции — нахождения промежуточ­ного значения метеорологического элемента по его значениям на двух или нескольких метеорологических станциях и экстраполя­ции — нахождения предполагаемого значения метеорологического элемента за пределами области, где значения этого элемента известны. Интерполяция и экстраполяция могут осуществляться в пространстве (по горизонтали или вертикали) и во времени (между сроками на­блюдений и за их пределами). Интерполяция и экстраполяция осу­ществляются тем успешнее, чем проще закономерность изменения данного метеорологического элемента в пространстве или во времени. Специфика синоптического метода состоит в том, что он приспособлен к анализу крупномасштабных атмосферных процессов, охватывающих по горизонтали сотни и тысячи кило­метров. Для анализа мезомасштабных процессов (ливни, грозы, град и др.), охватывающих по площади всего несколько десятков ква­дратных километров, необходима очень густая сеть станций с боль­шой частотой наблюдений, что практически неосуществимо. В связи с этим для наблюдения за такими процессами используют дополни­тельные средства, такие, как радиолокационные метеорологические станции и метеорологические ИСЗ с аппаратурой высокого раз­решения. В зависимости от особенностей решаемой задачи синоптический метод имеет различные формы. Имеются существен­ные различия в применении синоптического метода для краткосроч­ных (на срок до двух суток) и долгосрочных прогнозов погоды. Средства синоптического анализа: синоптические карты; диаграммы (в т.ч. аэрологические); вертикальные разрезы атмосферы; вспомогательные таблицы и графики; карты барической топографии.

3. Принципы составления карт прогноза погоды.

Синоптическая карта (карта погоды) – это географическая карта, на которую цифрами и определёнными символами нанесены данные одновременных наблюдений за погодой у поверхности Земли и на определённых уровнях атмосферы. Синоптическая карта может охватывать территорию от небольшого района до полушария или всего Земного шара.  Виды карт: высотные, приземные; основные, дополнительные; вспомогательные.

Приземные карты составляются на основе регулярных наблюдений за погодой на метеорологических станциях. Наблюдения передаются в центральные учреждения службы погоды в виде специальных метеорологических телеграмм. При составлении синоптических карт каждая телеграмма дешифрируется, и её содержание наносится на карту в виде цифр и символов, отражающих условия погоды у поверхности Земли и сведения об облаках. Для составления приземных карт погоды по данным наземных и морских наблюдательных станций используются следующие группы из телеграмм, согласно коду КН-01 (написать про код).  

На высотные карты погоды наносятся данные одновременных аэрологических наблюдений, переданных в виде телеграмм, закодированных кодом КН-04. Высотные карты погоды – это карты топографические. Поэтому в качестве основного элемента наносят не давление на каком-либо уровне атмосферы, а высоту, где давление принимает определённое значение (т.е. высоту стандартной изобарической поверхности), т.е., например, поверхности в атмосфере, где для всех точек зондирования давление воздуха составляет 850 гПа, 700 гПа, и т.д. Поэтому высотные карты погоды называют картами барической топографии. На карты наносят: направление и скорость ветра, температуру, дефицит точки росы, давление стандартной изобарической поверхности, высоту изобарической поверхности.

К вспомогательным картам погоды относятся: карты опасных и стихийных явлений погоды (туманов, гроз, ветра, метелей, гололёда, изморози, и др.); карты экстремальных температур, осадков, снежного покрова, состояния почвы; карты максимальных температур и осадков за день; карты максимального ветра; карты тропопаузы; карты вертикальных движений; карты влажности на верхних уровнях; карты термобарического поля и др.