Прогноз погоды

Первый прогноз погоды показали по телевизору 11 ноября 1936 года в Англии. С тех пор погода стала неотъемлемой частью новостей, а зрители порой смотрят выпуск до конца лишь для того, чтобы узнать, будет ли дождь.

Возможности прогнозирования погоды со времен первого предсказания невероятно продвинулись. Гидрометеоцентры используют суперкомпьютеры, за погодой следят спутники, ею научились управлять и создали климатическое оружие.

Но все начиналось не так гладко. Первый в истории прогноз погоды появился в 1861 году в газете Times за авторством Роберта Фицроя. Впоследствии из-за неточности своих прогнозов он совершил самоубийство. Остальные синоптики не так расстраивались, и постепенно прогнозы становились все точнее.

16 петафлопс предсказаний
Сильный рывок произошел с появлением в гидрометеоцентрах компьютеров. Современные прогнозы погоды основаны на решениях уравнений, разработанных норвежской школой метеорологии. Это решение всегда приблизительное, а точность и скорость решения напрямую связана с вычислительными мощностями систем.

Первый компьютер вычислительного центра Гидрометцентра России назывался ЭВМ М-20. Он выполнял около 20 тысяч операций в секунду. Как сообщается на сайте Гидрометцентра, с 2008 года установлен суперкомпьютерный вычислительный комплекс с общей пиковой производительностью порядка 27 терафлопс (~27*1012 операций в секунду).

Объем данных о погоде настолько велик, что рассчитать более-менее точный прогноз можно лишь на неделю. Точность прогноза на последующие дни стремительно падает. Гидрометцентры разных стран наращивают мощности суперкомпьютеров для вычислений атмосферных движений. Англия отрапортовала, что построит компьютер Cray XC40, который будет весить около 140 тонн. Стоимость проекта составила 97 миллионов фунтов стерлингов, а производительность будет равняться 16 петафлопсам (16 квадриллионов операций с плавающей точкой в секунду). И это не только ради фразы "Завтра будет дождик". Мощности суперкомпьютеров позволяют предсказывать стихийные бедствия.

Разгоняем облака
Попытки управлять погодой предпринимаются с тех времен, когда погоду научились предсказывать. В России дорогостоящий разгон облаков превратился в народный фольклор. Однако шутки в сторону, ведь учеными всего мира пытаются создавать дождевые облака, рассеивать их и даже уничтожать град.

Пионерами в разработке противоградовых мероприятий были ученые СССР. Они узнали, что капли растворов солей, вводимые в облака, могу вызвать выпадение осадков в виде дождя без формирования твердых градин. Реагенты вводятся в облака с самолета путем запуска ракет с шашкой активного дыма с концентрацией йодистого серебра или с помощью специальных аэрозольных генераторов. Микрочастицы йодистого серебра внутри облака захватываются переохлажденными каплями, превращаясь в кристаллы, которые становятся искусственными зародышами градин. Те вступают в конкуренцию с естественными градинами за содержащуюся в облаке влагу и не дают им возможности вырасти до нужных размеров. В результате в облаке образуется огромное число мелких градин, которые при выпадении успевают растаять и достигают земли в виде дождя.

Дождевая бомбардировка
Как только человечество научилось управлять погодой, оно сразу попыталось применить свои знания в военных целях. Армией США была проведена операция "Попай" во время войны во Вьетнаме. Она началась в 1967 году во время сезона дождей. В облака с помощью самолета рассеивался йодид серебра, что приводило к обильным осадкам втрое больше нормы, затоплению полей с рисом и размытию Тропы Хо Ши Мина, по которой южновьетнамские партизаны снабжались оружием и снаряжением. Тогда за время войны было израсходовано больше пяти тысяч тонн йодистого серебра.