Naděje na bílé Vánoce je velká
Odhaduje meteorolog Jan Šrámek. Člověk podle něj předpovídá počasí lépe než stroj
LN Jak bude o Vánocích?
Do Česka dorazilo necelých čtrnáct dní před Vánocemi vyloženě zimní počasí. Z dnešního pohledu (rozhovor vznikal v úterý – pozn. red.) to vypadá, že mráz vydrží zhruba do 20. prosince. Během úterka a středy, tedy okolo 21. prosince, by se mělo oteplit. V nížinách a přechodně i na horách se teploty dostanou nad nulu. Sníh, který teď leží, by měl hlavně v nížinách zvolna mizet. Sněhu ale místy leží poměrně dost i v nížinách, takže nestihne všechen roztát. Naděje na bílé Vánoce je proto letos vyšší než v předešlých letech.
LN Jak moc vyšší?
Na horách bude sníh letos ležet téměř jistě. V nížinách mají celkem velkou naději hlavně na Liberecku či na severovýchodě republiky, kde teď leží i přes deset centimetrů vysoká sněhová pokrývka. Sníh sice bude těsně před Vánocemi tát, ale všechen nezmizí.
LN To určitě spousta lidí uvítá…
Určitě ano, Vánoce známe z ladovských obrázků se sněhem, přitom jsou v nížinách zasněžené Vánoce spíše výjimkou. V nejnižších polohách, jako je Praha, Polabí nebo jižní Morava, je šance na bílé Vánoce zhruba dvacetiprocentní. Ve středních polohách je ta naděje zhruba čtyřicetiprocentní. Na horách je to osmdesát až devadesát procent. Kdo vyrazí na hory, má téměř jistotu bílých Vánoc. Poslední roky a Vánoce, pokud se bavíme přímo o 24. prosinci, byly v Česku většinou ve znamení teplejšího počasí. V Praze byly poslední Vánoce, kdy ležel sníh na Štědrý den, v roce 2010. Takže je to opravdu už hodně dávno.
LN Spadá nynější předpověď na Vánoce už do střednědobé předpovědi, v níž je jistota větší?
Střednědobá předpověď je na třetí až devátý den. Předpovídáme prozatím na jedenáct dnů dopředu. Nejistota je ještě velká. Numerické modely už ale na letošní Vánoce přece jen začínají „vidět“. Dnes, tj. 13. prosince, to vypadá, že v nížinách by teploty měly být o Vánocích přes den slabě nad nulou, v noci by mělo slabě mrznout a na horách by měl být celodenní mráz. Už se nedíváme na dlouhodobou statistiku, ale na skutečný předpoklad, tedy nejpravděpodobnější scénář, jaký modely spočítaly na letošní svátky.
LN Ovlivňuje teplotu i ležící sníh?
Jen částečně. Nejvíc záleží na proudění vzduchu, takzvané advekci, ta může být teplá, ale taky pořádně studená. Pokud převládá západní nebo jihozápadní proudění směrem z Atlantiku, tak v Česku v zimě převažuje teplejší počasí. Na horách se střídá déšť se sněžením. V nížinách je nad nulou a většinou prší. Atlantik má totiž tendenci vzduch v zimě ohřívat. Pokud je proudění od severu či severovýchodu, je kontinentální, studené a pravděpodobnost, že se sněhové vločky objeví i v nížinách, je mnohem větší.
Takovou situaci jsme měli v minulých dnech. Proto v nížinách nasněžilo před polovinou prosince. Pro převažující počasí je rozhodující rozložení tlakových útvarů, tlakových výší a níží, nad Evropou a v nejbližším okolí. Kolem nich k nám pak proudí studený nebo teplý vzduch.
LN Takže se dá říct, že k nám opravdu přišel studený vzduch z Ruska?
Na Zemi jsou vzduchové hmoty rozděleny tak, že u pólů je vzduch dlouhodobě chladnější a směrem k rovníku teploty rostou. Pokud k nám studený vzduch od pólů putuje od severu nebo severovýchodu, tedy přes pevninu, cestou se moc neohřeje, v zimě zůstává pořádně studený, často arktický. Když putuje od severu přes Atlantický oceán a až potom zamíří do Evropy, tak se ohřívá. Mořská voda má totiž relativně vysokou teplotu oproti studenému vzduchu od severního pólu. Vzduch, který k nám dorazí v zimě z Atlantiku, proto bývá relativně teplý. Naopak vzduch ze severu nebo severovýchodu, třeba i z Ruska, bývá studený.
LN Proč jsou oceány teplejší než pevnina?
Platí to pro zimní půlrok. Voda má velkou tepelnou setrvačnost, prochlazuje se pomaleji než kontinent. Naopak pevnina je schopná vyzařovat teplo mnohem rychleji. V zimě, když máme dlouhé noci a krátké dny a Slunce dodává málo energie, tak se vzduch nad kontinentem za příhodných podmínek snadno prochladí.
LN Jak se tedy počasí předpovídá?
Předpovídání velmi ovlivnil nástup internetu, informace o aktuálním počasí z celého světa teď máte téměř online. Právě pro predikce počasí pomocí numerických modelů je velice důležité vědět, jaké počasí je teď. Informace sbíráme z řady různých zdrojů. Meteorologické družice, které obíhají kolem Země, nám dávají informace, kolik je oblačnosti, jak je vzduch vlhký, kde jsou bouřky. Meteorologické radary zobrazují a detekují, kde momentálně prší nebo sněží.
Sondážní měření dodávají informace o teplotě, vlhkosti nebo rychlosti větru až do výšky 15 kilometrů. Informace nám dodávají i letadla nebo lodě, případně meteorologické bóje. Další informace poskytují pozemní měřicí stanice. Všechno to jsou vstupní data do výpočtů numerických modelů. Ty pak na základě složitých rovnic počítají scénář, jak se bude počasí chovat dál.
LN Jak velkou oblast modely pokrývají?
Numerické modely rozdělujeme na dva typy: lokální a globální. Lokální jsou zaměřené na relativně malé území. Jsou velmi přesné. Dokážou dobře spočítat vývoj počasí na menší ploše, mají podrobnější orografii, tedy tvar terénu, a počítají v lepším rozlišení. Předpověď je ale velmi náročná na výpočetní výkon superpočítačů. Proto je tak detailní výpočet možný jen pro relativně malé území. U nás v Česku máme domácí model Aladin, ale používáme i další lokální modely, třeba německý ICON.
Druhým typem jsou globální modely. Počítají předpověď v hrubším kroku. Jsou ale zase schopné ji spočítat pro celou zeměkouli. V ČHMÚ je využíváme také. Jeden z nich je třeba model Evropského centra pro střednědobou předpověď z anglického Readingu. Někteří lidé mu říkají „norský model“, i když je ve skutečnosti z Anglie. Globální i lokální modely jsou většinou schopné počítat různé scénáře, jak se počasí bude chovat dál, takzvané ansámbly.
LN Ty pak sahají dál do budoucnosti?
Celkově je to složitější. Scénářů je často až kolem padesáti. Na zítřejší den jsou výpočty hodně podobné. Všechny scénáře počítají například zítřejší odpolední teploty skoro podobně. Na sedmý nebo osmý den dopředu je nejistota už velká. Jeden konkrétní scénář počítá s teplotami kolem nuly, druhý kolem plus deseti, ale nejvíc scénářů je kolem pěti stupňů. V předpovědích na pátý den a dál už proto většinou pracujeme s pravděpodobnostmi, nebo nejpravděpodobnější variantou. Nejen tedy že máme víc numerických modelů, ale každý ještě počítá různé scénáře počasí. Těch dat, s nimiž pracujeme, je proto ohromné množství.
LN Vaší prací je pak kvalifikovaně odhadnout, který model má pravdu?
To je cílem. Umíme také naopak identifikovat, pokud je nějaký scénář hodně nepravděpodobný. To je problém i dnešních mobilních aplikací s počasím, většinou tam vidíte jen jednu variantu, jak by mělo být, bez souvislostí, není vidět nejistota předpovědi. Naopak komplexní práce s daty je naše know-how, a proto dokážeme udělat přesnější předpověď, než jsou jen surová data z modelů v našich mobilech.
Dlouhodobě vedeme statistiku, v níž porovnáváme naše předpovědi a data z modelů, díky tomu víme také to, jaké jsou slabiny modelů, co umí který předpovědět lépe a co hůře. Statisticky vycházejí předpovědi upravené meteorology lépe než modelové předpovědi.
LN Takže profesionální předpověď je vždycky lepší než model v telefonu?
Pokud máte v telefonu jen jeden model, může být hodně zavádějící. Existují ale i aplikace, které zobrazují více modelů. Je v nich dobře vidět i nejistota předpovědi. Pořád je ale třeba počítat s tím, že jsou to jen surová vypočítaná data a nejsou upravená člověkem. My se snažíme dát k předpovědím přidanou hodnotu. Predikce, se kterými se setkáváte v médiích, jsou pouze malou částí našich činností. Připravujeme i specializované předpovědi pro zákazníky, jako jsou energetici nebo plynaři či silničáři.
Silničáře velmi zajímá množství a skupenství srážek, jak se bude měnit, jaká bude intenzita nebo třeba jaké u toho budou teploty. Například když prší a až později začne sněžit, nemá cenu komunikace solit, protože by déšť sůl smyl a sněžilo by na nenasolenou komunikaci. Naopak před očekávaným mrznoucím deštěm je potřeba předem nasolit silnici, aby se netvořila ledovka. Je také důležité, při jakých teplotách se solí. Při velkých mrazech se používá jiná směs, než když je lehce pod nulou. Při mrznoucích mlhách se zase tvoří skoro neviditelná námraza. Je to velká alchymie. Předpovědi pro silničáře děláme několikrát denně.
Českou kotlinu zasypal sníh. Vydrží do Vánoc? Čím se řídí počasí na našem území a kdo všechno potřebuje předpovědi? Odpovídal meteorolog Jan Šrámek z Českého hydrometeorologického ústavu.
LN A kromě silničářů?
Předpovědi jsou důležité například pro zemědělce. Když potřebují udělat postřik, tak následně nesmí delší dobu pršet. Podobně důležité jsou předpovědi pro stavební firmy. Při některých pracích velmi záleží na tom, jestli jsou teploty nad nulou, nebo pod ní, používají se pak jiné stavební materiály a hmoty. Důležité jsou i předpovědi pro pracovníky ve výškách. V létě je pro ně až životu nebezpečné, když přijde bouřka. Silný vítr je nebezpečný pro vysoké jeřáby, pokud je rameno jeřábu kolmo k větru, může poryv větru jeřáb povalit. Předpovědi vytváříme i pro pořadatele nejrůznějších festivalů nebo jiných akcí, které probíhají venku. Bouřky pro ně mohou být velmi nebezpečné.
LN Takže pořadatelé kulturních akcí se na vás obracejí?
Je to tak. Před několika lety (v roce 2006) přišla v Budapešti během oslav státního svátku bouřka. Vítr shodil konstrukci pódia. Zemřeli přitom tři lidé. Pro pořadatele koncertů či letní kina jsou předpovědi počasí velmi důležité.
LN Posledních deset nebo patnáct let jsou v módě neuronové sítě, které se místo zadání od lidského programátora učí řešit úlohy samy. Pronikají i do meteorologie?
Strojové učení už proniká i do meteorologie, pomáhá zpřesňovat hlavně velmi krátkodobé předpovědi. Díky tomu, že jsme schopni se podívat, jak se počasí chovalo v minulosti, dokážeme simulovat vývoj některých jeho prvků dopředu. Důležité bude v budoucnu třeba u předpovědi trajektorií nebo intenzity bouřek.
LN Jak se předpovídají bouřky? Většinou oznamujete jen, že hrozí…
Z pohledu meteorologa je předpovídání bouřek jedna z největších výzev. Aby vznikla bouřka, musí být splněna řada faktorů. Všechny musí sepnout, aby se bouřka vytvořila. Vzduch musí být dostatečně labilní, musí být dost vlhkosti a musí přijít nějaký spouštěč, který bouřku odstartuje. Může to být například velký teplotní kontrast, když přechází fronta. Na jedné straně je vzduch studený, na druhé teplý. Vzduchová hmota pak stoupá a tvoří se bouřkové oblaky. Spouštěčem může být i kopec, který nutí vzduch stoupat.
Velká nejistota je, nejen zda, ale i kde bouřka vznikne. Bouřky jsou jevem velmi lokálním. Na jednom místě padají kroupy a o pár kilometrů dál je sucho. O to je předpověď těžší.
Proto je vždycky lepší pracovat s pravděpodobností. Je lepší říct, že dneska je třeba sedmdesátiprocentní pravděpodobnost, že se bouřka vyskytne, než říct „ano, bude“nebo „ne, nebude“. Kromě pravděpodobnosti samotné bouřky počítáme i riziko, že bude velmi nebezpečná. Letos v ČHMÚ vznikla skupina specialistů, která se přes léto zabývá předpovědí bouřek a přes sociální sítě informuje o aktuálním nebezpečném dění. Všichni věříme, že budeme schopni před nejnebezpečnějšími bouřkami varovat čím dál lépe a také dříve.
Radek John