Jak przewiduje się deszcz? Prognozowanie opadów ważnym elementem w walce z powodzią błyskawiczną

Powódź błyskawiczna pojawia się nagle i szybko nabiera prędkości i siły. Czujniki monitorujące poziom rzeki w czasie rzeczywistym są skuteczną formą ostrzegania przed zagrożeniem, jednak nie dają szansy na dużo wcześniejsze przygotowanie się do nadchodzącej powodzi. Zintegrowany system monitoringu, w którym oprócz czujników, pod uwagę bierze się model terenu, jego pokrycie, dane radarowe, dane glebowe, a w końcu trafne prognozy opadów deszczu, może pozwolić na wydanie ostrzeżeń powodziowych z odpowiednim wyprzedzeniem.

Jak model prognozuje deszcz?

Prognozowanie pogody, w tym opadów deszczu, to skomplikowany i złożony proces wymagający setek danych i superkomputera, który te dane przeanalizuje i poprzez symulację numeryczną stworzy prognozę. Model to w uproszczeniu program komputerowy, który oblicza prognozę dla przestrzeni podzielonej na obszary. W przypadku modelu UM 1,5 km (z którego pochodzić będą dane używane w projekcie FLOPRES) obszar podzielony jest na siatkę kwadratów o boku 1,5 km, a prognoza może być wyliczana maksymalnie na 78 godzin do przodu. Dzięki temu prognoza jest bardziej dokładna niż w przypadku np. modelu globalnego o siatce 25 km x 25km. Korzyści z siatki o większej rozdzielczości widoczne są szczególnie w okresie letnich opadów konwekcyjnych, które często  pojawiają się na niewielkim obszarze i w krótkim czasie. Doskonale znane są nam przypadki, gdzie w danej dzielnicy miasta padało, a kawałek dalej nie spadła nawet kropla deszczu. Dzięki siatce o wysokiej rozdzielczości możemy dokładniej przewidzieć miejsce występowania opadów.

Infografika pokazuje czynniki meteorologiczne brane pod uwagę przy prognozowaniu opadów. Model numeryczny działa nieco inaczej. Oblicza prognozę wszystkich parametrów meteorologicznych (takich jak temperatura powietrza, ciśnienie, wilgotność i opady) w określonym czasie i miejscu w oparciu o rozwiązania układu równań. Jednak ze względu na złożoność procesów atmosferycznych prognozy te mogą być obarczone pewnym stopniem niepewności.

Jak każda prognoza pogody, wyniki generowane przez model UM podlegają ocenie weryfikowalności. Każdy parametr meteorologiczny (taki jak temperatura, wiatr czy opady) oceniany jest osobno. Jako punkty odniesienia wykorzystuje się m.in. pomiary dokonywane przez stacje synoptyczne. Weryfikowalność modelu oceniana jest także na podstawie tego, jak „stara” jest prognoza. Intuicja podpowiada, że ​​starsza prognoza pogody ma gorszą jakość. W wielu przypadkach faktycznie tak jest, ale nie zawsze. Są sytuacje, w których najnowsza prognoza jest bardziej błędna niż poprzednia. Dlatego meteorolodzy często korzystają z zestawu prognoz, aby ocenić, jak bardzo na daną prognozę wpływają nawet niewielkie zmiany.

 Sprawdzalność prognozy pogody

Różne modele mają różną rozdzielczość przestrzenną, co przekłada się później na prognozowanie. Aby to zilustrować, infografika przedstawia pole opadów prognozowane przez trzy różne modele: model GFS z rozdzielczością siatki 0,25° (~27 km), model UM z rozdzielczością siatki 4 km i 1,5 km. Coraz więcej szczegółów można znaleźć, gdy odległość między punktami siatki jest mniejsza. Działa to niczym powiększanie.

Meteo.pl jako partner projektu Flopres

Jednym z partnerów projektu FLOPRES (Flash Flood Prediction and Prevention System) jest Spółka Meteo. To słowacko-polski projekt związany przewidywaniem i zapobieganiem powodziom, który realizowany będzie w ramach programu LIFE UE.

Dzięki 30-letniemu doświadczeniu w modelowaniu warunków meteorologicznych w obszarze Europy Środkowej oraz współpracy z brytyjską służbą meteorologiczną Met Office, Meteo.pl stało się jednym z najbardziej rozpoznawalnych i profesjonalnych serwisów meteorologicznych nie tylko w Polsce, ale również  w krajach Europy Środkowej.

Początki Meteo.pl sięgają 1994 roku, kiedy to podjęto próby stworzenia Numerycznej Prognozy Pogody. Już kilka lat później, bo w 1997 roku model numeryczny (UM) trafnie przewidział z wyprzedzeniem silne opady deszczu, które przyczyniły się do „powodzi tysiąclecia” na Dolnym Śląsku w Polsce oraz w części krajów ościennych: Słowacji, Czech, Niemiec, Austrii. Bardziej aktualnym przykładem trafnego prognozowania groźnych w skutkach opadów był luty 2024. Wtedy to model UM 1.5 km trafnie prognozował intensywne opady deszczu. Spowodowały one wylanie rzeki Prądnik (której dopływy  są w obszarze pilotażowym projektu FLOPRES) i lokalne podtopienia.

W przypadku powodzi błyskawicznych dokładna prognoza jest kluczowa, ponieważ pozwala na szybką reakcję i minimalizację szkód oraz ryzyka dla ludzi i mienia. W połączeniu z monitorowaniem wód oraz pozostałymi elementami systemu, prognozy pogody stanowią istotny element skutecznej strategii przeciwdziałania powodziom błyskawicznym.

 

Sfinansowano przez Unię Europejską. Wyrażone opinie i poglądy są wyłącznie poglądami autora (autorów) i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy Unii Europejskiej lub CINEA. Ani Unia Europejska, ani organ przyznający finansowanie nie mogą ponosić za nie odpowiedzialności.