Бу қандай ишлайди: об-ҳавони прогноз қилиш

Инсониятнинг омон қолиш учун кураш фаолияти иқлим шароитларига боғлиқ. Савдогарлар, кулоллар, қурувчилар, деҳқонлар, хуллас, деярли барча касб эгалари учун об-ҳаводан хабардор бўлиш мушкулини осон қилади. Шу боис қадимдан об-ҳавони олдиндан башорат қилишга уриниб келишади.

Ҳали илмий асослар яратилмаган пайтларда тажрибали инсонлар ва кексалар об-ҳавони ўзларининг кўп йиллик тажрибаларига асосланиб тахмин қилишган. Масалан, ўзбекларда “чилла”, “қантар оққан пайт”, деган тушунча мавжуд. Фасллар алмашиб келгани боис, қайси даврда қандай об-ҳаво бўлишини олдиндан билишган. Ёки ёмғир сўраб, оммавий ибодатлар қилишган, “суст хотин” каби маросимлар ўтказишган.

Шунингдек, табиат ҳодисаларини кузатишган, ўсимлик ва ҳайвонот оламининг об-ҳавони олдиндан билишини пайқаб, уларга қараб тахминлар ясалган. Бу тахминларнинг айримлари илмий асосга эга. Масалан, қалдирғочлар пастлаб учса, эртага ёмғир ёғади, дейишади. Чунки босим ва намлик ўзгариши натижасида қалдирғочлар озуқаси – пашшалар пастлаб учади, табиийки, қалдирғочлар ҳам уларга мос баландликда ов қилади.

Ёки бўлмаса, чумоли ва қўнғизлар уяларига кириб олса, ўргимчак ўз тўри чеккасига биқиниб олса – ёмғир ёғади, дейишади ва ҳоказо. Қуёшнинг қандай ботиши, ой ва юлдузларнинг кўриниши, яшил камалак ҳолати, булутлар шакли, шамол тури ва бошқа шундай белгиларга қараб ҳам эртага ёки яқин кунларда об-ҳаво қанақа бўлишини олдиндан башорат қилишган. Масалан, ёз қанча иссиқ келса, қиш шунча совуқ бўлади, дейишади кексалар.

Замонамиздаги об-ҳаво башорати

Аввало, ҳозирги пайтда об-ҳаво башорати, аниқроғи, прогнози деганда нима тушунлишини билиб олиш лозим.

Об-ҳаво прогнози – бу маълум бир жойда, маълум бир вақтда об-ҳаво қандай бўлиши ҳақида илмий асосланган тахминдир. Об-ҳаво ва уни башорат қилиш усуллари ҳақидаги фан синоптик метеорология деб аталади. Бу метеорологиянинг бир қисми – Ер атмосфераси ва унда содир бўладиган ҳодисаларни ўрганадиган фан. Прогнозлар тузадиган мутахассислар эса синоптиклар деб аталади.

Об-ҳаво прогнозлари шартли равишда қуйидаги турларга бўлинади:

• муддатлар бўйича – ултра-қисқамуддатли, қисқа муддатли, ўрта муддатли ва бошқалар;
• қамраб олиш ҳудуди бўйича – маҳаллий, минтақавий, мамлакат, жаҳон (глобал);
• мақсади бўйича – умумий фойдаланиш, авиация, денгиз, дарё ва қишлоқ хўжалиги.

Прогноз қилишда қуйидаги усуллардан фойдаланилади:

• синоптик об-ҳаво харитаси – метеорологик станцияларнинг муайян вақтлардаги кузатув натижалари рақамлар ва белгилар кўринишида тасвирланган географик хариталарни таҳлил қилиш;
• рақамли усуллар – гидродинамик тенгламалар тизими ва жорий об-ҳаво маълумотлари асосига қурилган атмосферанинг компютер-математик модели;
• статистик усуллар – келажакда об-ҳаво такрорланишини тахмин қилиш асосида статистик об-ҳаво маълумотларини йиғиш. Ушбу усул рақамли усулни тўлдиради.

Бугунги кунда деярли барча мамлакатларда минтақавий миллий об-ҳаво хизматлари мавжуд. Ўзбекистонда – Ўзгидромет, Россияда – Гидрометеорология маркази, Францияда – Метеофранс, Германияда Оффенбах ва бошқалар. Келажакдаги об-ҳавони прогноз қилиш учун, атмосферанинг ҳозирги ҳолати тўғрисидаги метеорологик маълумотлар шу марказларга келиб тушади. Барча миллий об-ҳаво хизматлари 193 аъзо давлат ва 6 ҳудудни ўз ичига олган Жаҳон Метеорология Ташкилоти (WМО) билан мунтазам маълумот алмашиб туради.

Синоптиклар прогноз учун ахборотни қаердан олади?

Об-ҳавони башорат қилиш учун ҳозир об-ҳаво қандайлигидан мунтазам хабардор бўлиш лозим. Aсосий параметрларга қуйидагилар киради: ҳарорат, атмосфера босими, намлик, шамол тезлиги ва йўналиши, ёғингарчилик ва унинг миқдори ва бошқалар.

Замонавий об-ҳаво прогнозлари биринчи навбатда сунъий йўлдош маълумотларига асосланади ва об-ҳаво станциялари, зондлар ва радарлар мунтазам равишда уларга аниқлик киритади ва тўлдириб туради. Бу манбаларнинг барчаси биргаликда атмосферада содир бўлаётган воқеаларнинг яхлит манзарасини шакллантиради.

Метеостанциялар

Метеостанциялар – об-ҳаво ва иқлимнинг метеорологик ўлчовлари доимий равишда амалга ошириладиган махсус объектлардир. Станциялар метеорологик ўлчаш асбоблари: ҳароратни ўлчовчи термометр, намликни ўлчовчи гигрометр, ҳаво босимини ўлчовчи барометр, ёғинлар миқдорини ўлчаш асбоблари ва бошқа қурилмалар билан жиҳозланган. Aниқликни таъминлаш учун метеорологлар мунтазам ва синхрон равишда ҳар 3 соатда ўлчашни амалга оширишади.

Ердаги метеостанциялар – далалардаги улкан устунлар, денгизда сузувчи сузгичлар, шарсимон радарлар кўринишда бўлади. Баъзи станциялар автоном қурилмалар сифатида бориш қийин бўлган жойларда, масалан, тоғлар ва денгизларда жойлашган.

Об-ҳаво станцияларининг ўзига яраша камчиликлари ҳам бор: улар фақат ўзларига яқин ердаги маълумотларни йиғади. Шунингдек, улар бир-биридан узоқ жойлашган ва ёғин миқдорини ҳисоблай олмайди.

Метеозондлар

Метеозондлар – бу учувчисиз учириладиган аэростат шарлардир. Зонд гелий билан тўлдирилган каучук ёки пластмасса шар бўлиб, унга турли асбоб-ускуналар – ҳарорат, намлик ва атмосфера босимини ўлчаш учун сенсорлар, шунингдек, батареялар ва антенна бириктирилган.

Битта метеозонд оғирлиги тахминан 300 грамм бўлиб, 30-40 километр баландликка кўтарилади. Зондлар бир марта ишлатилади. Чунки улар баландликка кўтарилганда, тепада босим пастлиги боис, балон ўзидаги ортиқча босим туфайли ёрилиб кетади. Пенопласт контейнер эса ерга тушади ва қайта ишлатилмайди.

Метеозондлар Ернинг 870 та нуқтасида кунига икки марта, одатда UTC бўйича соат 00 ва 12 соатларда учирилади.

Метеорологик радарлар

Метеорологик радарлар ёғингарчилик координаталарини, унинг турини, ҳаракат йўналишини ва интенсивлигини аниқлаш учун қўлланилади. Улар момақалдироқ, дўл каби хавфли об-ҳаво шароитларини, шунингдек, кучли ёғингарчилик ва ҳаво турбулент ҳудудларини аниқлайди.

Бундай радарларнинг пайдо бўлиши иккинчи жаҳон уруши билан боғлиқ: радио операторлари ёғингарчилик пайтида асбобларда "шовқин" пайдо бўлишини пайқашган. Ушбу ҳодисани ўрганиш метеорологик эҳтиёжлар учун мўлжалланган махсус об-ҳаво радарлар яратилишига олиб келди.

Замонавий радарлар 200-250 километр радиусда, ҳар 10 дақиқада атмосферанинг уч ўлчамли суратини олади. Aммо аниқ глобал прогноз қилиш учун улар кўп бўлиши керак. Яна бир муаммо – радарнинг кўриниши. Кўп қаватли бинолар кўринишни тўсиб қўйиши ва паст булутларнинг ёғинлари сайёрамиз сиртининг эгрилиги боис радарларга кўринмай қолиши мумкин.

Метереологик сунъий йўлдошлар

Метереологик сунъий йўлдошлар – бу Ерга яқин орбитга учирилган сунъий йўлдошлар бўлиб, улар сайёрамизнинг об-ҳавоси ва иқлими ҳақидаги маълумотларни кузатиш ва йиғиш учун ишлатилади. Улар катта майдонлардаги об-ҳавони кузатиш имконини беради.

Бундай сунъий йўлдошлар кучли ёғингарчилик, циклон, тўфон, хавфли табиий ҳодисалар ва булутлар жойлашувини аниқлайди. Сунъий йўлдошлар вулқонлар отилиши ва ўрмон ёнғинлари тутуни, ифлосланиш таъсири, қум ва чанг бўронлари ва океан оқимларининг чегараларини кузатиб боради.

Суперкомпютерлар

Метеорология станциялари, зондлар, радарлар, сунъий йўлдошлар, самолётлар ва кемалардаги сенсорлардан олинган об-ҳаво маълумотларининг бутун оқими метеорологик маълумотларни қайта ишлаш марказларига боради – улар ҳар бир миллий об-ҳаво хизматида мавжуд. Бундай марказлар суперкомпютерлар билан жиҳозланган. Синоптиклар олинган натижаларни таҳлил қилиб, якуний прогнозни тузишади.

Нейротармоқлар ҳам синоптиклар хизматида

Сунъий инттелект ҳамда нейрон тармоқларнинг ривожланиб бориши улардан об-ҳавони прогноз қилишда фаол фойдаланишларига сабаб бўлди. Aсосий афзаллик шундаки, мураккаб физик тенгламаларни ечишга ва катта ҳажмдаги маълумотларни сақлашга ҳожат қолмайди. Маълумотларнинг бир нечта архиви тўпланиб, нейрон тармоқларга берилади. Улар ахборотни мустақил равишда таҳлил қилиб, қонуниятларни аниқлайди.

Нега об-ҳаво прогнози доим аниқ бўлмайди?

Қисқа муддатли прогнозларнинг аниқлиги 95% ни ташкил қилади. Бешинчи кун учун прогнозлар 80% тўғри, 10 ёки ундан кўпроқ кун учун берилганлари – 50 фоиз аниқликкка эга бўлади одатда.

Прогнозларнинг тўғрилигига кўплаб омиллар таъсир қилади: тўпланган маълумотларнинг миқдори ва сифати, улар қандай йиғилиб, қайта ишлангани, компютер хатолари ва бошқалар. Ер атмосфераси ўта хаотик ва олдиндан айтиш жуда қийин. Aтмосфера тартибсиз тизимдир: бир жойда атмосфера ҳолатининг кичик ўзгариши бошқа жойда катта оқибатларга олиб келиши мумкин – бу "капалак эффекти", деб аталади. Прогнозда юзага келадиган ҳар қандай кичик хато кейинги ҳисоб-китоблар ва иқлимдаги кутилмаган ўзгаришлар жараёнида катталашиб бораверади.

Прогноз моделлари мукаммал эмас

Хатоларнинг яна бир сабаби – прогноз қилиш моделлари ва қўлланиладиган усулларнинг номукаммал экани билан боғлиқ. Туман ва муз каби баъзи об-ҳаво ҳодисалари атайлаб ҳисобга олинмайди ёки моделларда соддалаштирилмайди, чунки ҳатто замонавий суперкомпютерлар ҳам уларни тезда ҳисоблай олмайди.

Маълумот, таҳлил ва мунтазам кузатиш

Ҳозирги замонда об-ҳавони прогноз қилиш жараёнини содда қилиб шундай тушунтириш мумкин: айтайлик, сизга қўшни ҳудудда қор ёғяпти. Бу булутлар шамол ва унинг тезлиги, ҳаво ҳарорати ва босимини, қайси тарафга йўналгани ва тезлиги ҳисобга олинган ҳолда сиз турган ҳудудга қанча вақтда етиб келиши ҳисоблаб чиқилади. Бироқ бу ҳам аниқ бўлмайди. Чунки Ер юзасининг бошқа нуқтасида кўтарилган тўфон атрофдаги барча элементларга таъсир қилиши ва кутилмаган шамол пайдо бўлиб, сиз тарафга 1 соатда келиши, “нақд” бўлиб турган булутларни бошқа тарафга буриб юбориши мумкин. Шунинг учун бутун Ер юзасида об-ҳаво вазияти ҳақида мунтазам маълумот олиш, уларни умумлаштиришиб, тизимли таҳлил қилган ҳолда якуний прогноз шакллантирилади. Ва шу боисдан ҳам бутун Ер юзидаги метеомарказлар ҳамкорликка ва мунтазам ўзаро маълумот алмашиб туришга интилади.