«Հիդրոօդերևութաբանության և մոնիթորինգի կենտրոն» ՊՈԱԿ-ի տնօրեն Լևոն Ազիզյանի ֆեյսբուքյան գրառումը
Կլիմայական կանխատեսում․ ինչու է վիճակագրությունն ավելի ճշգրիտ լինում, քան սուպերհամակարգիչը
Երկարաժամկետ՝ սեզոնային եղանակային կանխատեսում կազմելիս գիտնականները ոչ այնքան նայում են արբանյակային քարտեզներին, որքան հետ են նայում դիտարկումների պատմությանը։ Երկարաժամկետ կանխատեսումների հիմքում ընկած է կլիմայական նորման՝ «ոսկե ստանդարտ», որի հետ համեմատվում են անգամ ամենահզոր սուպերհամակարգիչների հաշվարկները։ Պարզենք, թե ինչպես է վիճակագրությունը օգնում սանձել մթնոլորտային քաոսը և ինչու պարզ կանխատեսումը՝ «կլինի ինչպես սովորաբար» հաճախ ավելի ճշգրիտ է, քան բարդագույն մաթեմատիկական մոդելները։
Զրոյական կանխատեսման պարադոքսը. երբ վիճակագրությունն ավելի հուսալի է, քան սուպերհամակարգիչը
Բարձրակարգ օդերևութաբանության աշխարհում գոյություն ունի մի ոչ ակնհայտ փաստ, որը հաճախ շփոթեցնում է չպատրաստված դիտորդին. պարզ կլիմայական նորման հաճախ ավելի ճշգրիտ է լինում, քան ամենաբարդ հիդրոդինամիկական մոդելները։ Սա պայմանավորված է մթնոլորտի քաոսային բնույթով․ հաշվարկների սկզբնական տվյալներում անգամ աննշան սխալը մոդելային ժամանակի մեկ ամսվա ընթացքում կարող է վերածվել հսկայական շեղման։
Համակարգիչը կարող է «նկարել» հզոր ցիկլոն և 40 օր հետո կտրուկ սառեցում, սակայն եթե իրականում դա տեղի չունենա, կանխատեսման սխալը կլինի ահռելի։ Մինչդեռ կլիմայական նորման, որը պարզապես կանխատեսում է «միջին եղանակ», շատ ավելի քիչ է սխալվում, քանի որ իրական եղանակը շատ ավելի հաճախ ձգտում է միջին արժեքների, քան ծայրահեղությունների։
Այս երևույթը կոչվում է «կլիմայական կանխատեսում» և ծառայում է որպես որակի յուրատեսակ չափանիշ։ Ցանկացած դինամիկական մոդել համարվում է օգտակար միայն այն դեպքում, եթե նրա հաջողությունը գերազանցում է այս պարզունակ վիճակագրական կանխատեսմանը։ Այնուամենայնիվ, գիտնականները շարունակաբար զարգացնում են համակարգչային մոդելավորումը, քանի որ կլիմայագիտությունը, իր ողջ հուսալիությամբ հանդերձ, կույր է։ Այն մշտապես կանխատեսում է «սովորական տարի» և սկզբունքորեն ի վիճակի չէ նկատել մոտալուտ անոմալիաները՝ լինի դա ռեկորդային երաշտ, թե ջրհեղեղ։ Ժամանակակից մոդելների խնդիրն է ոչ թե պարզապես կանխատեսել եղանակը, այլ հաղթահարել վիճակագրության իներցիան՝ որսալով ներկա պահի այն եզակի ազդանշանները, որոնք կարող են մթնոլորտը շեղել բազմամյա «միջին» ուղուց։
Կանխատեսման հիմքը. ինչ է կլիմայական նորման
Եղանակի անընդհատ փոփոխվող հոսքում, որտեղ արևոտ օրերը հաջորդում են փոթորիկներին, իսկ սառնամանիքները՝ հալոցքներին, գիտնականներին անհրաժեշտ է ամուր հենարան։ Այդ հենարանը կլիմայական նորմա հասկացությունն է։ Որպեսզի հասկանանք՝ վաղվա օրը տաք կլինի, թե սառը, բավարար չէ պարզապես նայել ջերմաչափին․ մեզ անհրաժեշտ է համեմատության հստակ կետ։ Կլիմայագետները պայմանավորվել են նորմա համարել եղանակային ցուցանիշների միջին արժեքները երկարատև, անընդհատ ժամանակահատվածի համար, որը սովորաբար կազմում է 30 տարի։
Սա Համաշխարհային օդերևութաբանական կազմակերպության կողմից ընդունված ստանդարտն է։ Երեսնամյա շրջանը թույլ է տալիս հարթել պատահական ծայրահեղ դրսևորումները՝ ինչպես անոմալ շոգ ամառը կամ խիստ ձմեռը, և տեսնել տվյալ վայրի կլիմայի իրական «դիմագիծը»։ Կլիմայական նորման պարզապես թվաբանական միջին չէ, այլ բազային լանդշաֆտն է, որի վրա ծավալվում են ամենօրյա եղանակային «դրամաները»։ Առանց նորմայի ցանկացած կանխատեսում կորցնում է իր համատեքստն ու իմաստը՝ հատկապես երկարաժամկետ պլանավորման համար։
Կլիմայական կանխատեսում. խաղ հավանականությունների դաշտում
Երբ խոսում ենք մեկ ամիս կամ մեկ սեզոն առաջ եղանակի կանխատեսման մասին, մենք մտնում ենք կլիմայական կանխատեսումների դաշտ, որը արմատապես տարբերվում է վաղվա օրվա սովորական կանխատեսումից։ Սովորական սինոպտիկական կանխատեսումը փորձում է նկարագրել մթնոլորտի կոնկրետ վիճակը կոնկրետ ժամին, սակայն օդի քաոսային բնույթը նման կանխատեսումները երկար ժամանակահատվածների համար դարձնում է անհնար։ Կլիմայական կանխատեսումն այլ խնդիր է լուծում։
Այն չի ասի՝ արդյոք անձրև կգա հաջորդ ամսվա երկրորդ երեքշաբթի օրը, սակայն կարող է բարձր հավանականությամբ նշել՝ առաջիկա ամիսը կլինի արդյոք ավելի խոնավ, թե ավելի չոր սովորականից։ Այստեղ գործ ունենք ոչ թե կոնկրետ իրադարձությունների, այլ կլիմայական նորմայից շեղումների հետ։ Գիտնականները մոդելավորում են մթնոլորտային շրջանառությունը և խոսում անոմալիաների լեզվով՝ կանխատեսելով, թե որ կողմ կշեղվի ճոճանակը հավասարակշռության վիճակից։ Եթե սովորական կանխատեսումը ապագայի լուսանկար է, ապա կլիմայական կանխատեսումը ապագայի ընդհանուր տոնայնության և միտումների նկարագրությունն է՝ «նորմայից տաք» կամ «նորմայից սառը» երանգներով։
Անալոգների մեթոդը և համակարգի իներցիան
Երկարաժամկետ կանխատեսումների ամենահին և մինչ օրս արդյունավետ մեթոդներից մեկը հիմնված է այն գաղափարի վրա, որ պատմությունը որոշ չափով կրկնվում է, թեկուզ ոչ մանրամասներով։ Սինոպտիկները օգտագործում են դարերի ընթացքում կուտակված հսկայական տվյալների արխիվները՝ անցյալում ներկայիս իրավիճակին նման տարիներ գտնելու համար։ Եթե օվկիանոսի ջերմաստիճանների բաշխումը, սառցածածկույթի վիճակը և մթնոլորտային ճնշումը այսօր հիշեցնում են, օրինակ, 1983 թվականը, ապա հավանական է, որ առաջիկա ամիսներին եղանակային պրոցեսների զարգացումը նույնպես կընթանա այդ տարվա սցենարով։
Այս մոտեցումը կոչվում է անալոգների մեթոդ։ Բացի այդ, կլիմայական համակարգը բնութագրվում է հսկայական իներցիայով։ Օվկիանոսը, որը շատ ավելի դանդաղ է տաքանում և սառչում, քան ցամաքը, ծառայում է որպես հիշողության հսկա կուտակիչ։ Խաղաղ օվկիանոսում առաջացած տաք անոմալիան կարող է ամիսներ շարունակ ազդել եղանակի վրա աշխարհի մեկ այլ ծայրում։ Օգտագործռլով այս դանդաղ գործընթացների մասին գիտելիքը, համադրված կլիմայական նորմայի հետ, թույլ է տալիս գիտնականներին կառուցել երկարաժամկետ կանխատեսման հիմնական կմախքը։
Անսամբլային կանխատեսումներ. մեքենաների կոլեկտիվ բանականության ուժը
Ժամանակակից գիտությունը վաղուց հրաժարվել է ապագայի մեկ՝ իդեալական հաշվարկ ստեղծելու փորձերից։ Փոխարենը սուպերհամակարգիչները կազմում են այսպեա կոչված անսամբլային կանխատեսումներ։ Պատկերացրեք, որ մոդելը գործարկվում է հիսուն անգամ, սակայն յուրաքանչյուր անգամ՝ ելակետային տվյալների միկրոսկոպիկ փոփոխությամբ։ Արդյունքում ստացվում է իրադարձությունների զարգացման հնարավոր սցենարների «փունջ»։
Եթե հիսուն սցենարներից քառասունը ցույց են տալիս, որ ջերմաստիճանը կլինի կլիմայական նորմայից բարձր, սինոպտիկները խոսում են դրական անոմալիայի բարձր հավանականության մասին։ Այստեղ կլիմայական նորման հանդես է գալիս որպես զրո՝ թվային առանցքի վրա, որի նկատմամբ դասավորվում է հնարավորությունների այս հովհարը։ Սա թույլ է տալիս զտել պատահական աղմուկը և առանձնացնել կայուն ազդանշանը։ Հենց մոդելային անսամբլի և բազմամյա նորմայի համեմատությունն է հիմք տալիս այնպիսի ձևակերպումների համար, ինչպիսիք են «ակնկալվում է սովորականից տաք ամառ» որը մենք լսում ենք նորություններով։
«Շարժական» նորմայի խնդիրը փոփոխվող կլիմայի դարաշրջանում
Կլիմայի գլոբալ փոփոխությունը կանխատեսողների աշխատանքի մեջ ավելացրել է լուրջ բարդություն՝ դարձնելով նորմայի հասկացությունը շարժուն։ Նախկինում ընդունված էր, որ կլիման կայուն է, և անցյալ դարի տվյալները միշտ կիրառելի են։ Այսօր կլիմայագետները ստիպված են նորմաները վերաշարադրել յուրաքանչյուր տասնամյակ, քանի որ մոլորակը արագ տաքանում է։ Այն, ինչ 1970-ականներին համարվում էր ծայրահեղ շոգ, այսօր կարող է տեղավորվել սովորական ամռան սահմաններում։
Սա ստեղծում է ընկալման պարադոքս․ կանխատեսումը կարող է խոսել «նորմայի սահմաններում» ջերմաստիճանի մասին, մինչդեռ մարդկանց մեծ մասի համար, որոնց հիշողության մեջ պահպանվել են մանկության կլիմայական պատկերները, այդ եղանակը կթվա անոմալ տաք։ Սինոպտիկները ստիպված են մշտապես ճշգրտել իրենց գործիքները, որպեսզի կանխատեսման քանոնի վրա «զրոն» համապատասխանի ներկա իրականությանը, այլ ոչ թե անցյալ դարին։ Ժամանակակից կանխատեսումների համար հնացած նորմաների օգտագործումը կբերեր համակարգային սխալների, ուստի տվյալների բազայի արդիականացումը եղանակի կանխատեսման ամբողջ շղթայի կենսական կարևոր փուլ է։
Համաձայն «Հեղինակային իրավունքի եւ հարակից իրավունքների մասին» օրենքի՝ լրատվական նյութերից քաղվածքների վերարտադրումը չպետք է բացահայտի լրատվական նյութի էական մասը: Կայքում լրատվական նյութերից քաղվածքներ վերարտադրելիս քաղվածքի վերնագրում լրատվական միջոցի անվանման նշումը պարտադիր է, նաեւ պարտադիր է կայքի ակտիվ հղումի տեղադրումը: