Jelentősen javult az előrejelzések minősége (I.)

A Mindentudás Egyetemén folyó témák sorában Vissy Károly meteorológusnak az időjárás- előrejelzésről szóló előadását ismertetjük két részletben.

Az időjárás-előrejelzés az elmúlt százötven évben vált igazi tudománnyá. Fejlődése összekapcsolódott a méréstechnika, a távközlés, a távérzékelés, az űrkutatás és a számítástechnika eredményeivel. Gyakorlati hasznát naponta érzékelhetjük úgy az eszközök, a berendezések és a technológiák védelmében, mint az időjárás okozta károk, akadályok és balesetek megelőzésében, vagy az orvosmeteorológiai egészségvédelemben, a mezőgazdasági munkák és a szabadidős szolgáltatások szervezésében.
Az emberiség régi vágya az időjárás folyamatainak megismerése, hiszen mindennapjai, munkája, szórakozása, vagyoni biztonsága, sőt akár az élete is nagyban függ az időjárástól. A bennünket körülvevő légkör fizikai jellemzőit azonban (légnyomás, hőmérséklet, nedvesség) csak az elmúlt évezred közepe táján ismerte meg a tudomány. Ezt követte a légköri tulajdonságok mérésére szolgáló első eszközök, műszerek kifejlesztése (hőmérő, barométer, napfénytartammérő).
Az újkori meteorológia kezdetének 1780-at tekinthetjük. Ekkor kezdődött el a Mannheimi Társaság (Societas Meteorologica Palatina) szervezésében az ebben az időben főként Európában és Észak-Amerika keleti partjain már rendszeresen működő, körülbelül 40-45 meteorológiai állomás adatainak összegyűjtése és tudományos értékelése. A tudósok a mért és összegyűjtött adatokat térképekre rajzolták, elemezték. Rájöttek, hogy ha az állomások műszereivel mért légköri paraméterek azonos értékeit vonalakkal összekötik, érdekes összefüggéseknek jutnak a nyomára.
A fejlődés a XIX. század közepén gyorsult fel, és ebben jelentős szerepet játszottak olyan igények, amelyek a hadviselés érdekében fogalmazódtak meg. A krími háború során, 1854. november 14-ére virradó éjszaka a Krím-félsziget mellett, a Balaklavai-öbölben néhány óra alatt súlyos károkat szenvedett az egyesült angol–francia–török hadiflotta. Elsüllyedt vagy megrongálódott több mint harminc hadihajó, elpusztult több száz tengerész. A csapást azonban nem a cári hadiflotta mérte az angol–francia hajóhadra, hanem egy hirtelen érkezett, pusztító vihar. A nagy emberáldozattal és anyagi veszteséggel járó katasztrófát követően bízta meg a francia kormány Le Verrier csillagászt azzal a feladattal, hogy vizsgálja meg, vajon az említett, már működő meteorológiai állomások adatainak előzetes ismeretében következtetni lehetett volna-e a vihar közeledtére.
A vizsgálat eredménye a várakozáson felül pozitív lett. A katasztrófát megelőző napok megfigyelési adatainak elemzésével felismerhető és a Földközi-tenger közepétől nyomon követhető volt az a ciklon, amelyhez a szóban forgó vihar kapcsolódott. Ez a felismerés teremtette meg a meteorológián belül az új szakmai ág, az időjárás-előrejelzés tudományának alapjait. Innen már csak egy lépés volt, hogy a térképek sorozatából megismert folyamatot, azaz az időjárás közelmúltját az ezzel foglalkozó szakember gondolatban tovább vigye, vagyis a már bekövetkezett időjárási helyzeteket extrapolálja (a múltbeli adatok alapján egy jövőbeli valószínűségi változó megbecsülését végezze), és ebből – fizikai okoskodásokkal kiegészítve – következtetéseket vonjon le a jövőre nézve. Ezzel a meteorológia elérkezett az időjárás-előrejelzés első használható módszeréhez, amit később szakértői módszernek neveztek el.
Le Verrier vizsgálatainak jelentőségét a tengeri viharok előrejelzésében elsőként a tengeri hatalmak kormányai ismerték fel, és ez a tény sorra nyitotta meg a pénzügyminiszterek pénztárcáit. A XIX. század utolsó három évtizedében aztán egymás után rendezték meg a szakmai munka összehangolását célzó nemzetközi értekezleteket, a szakmai eredmények cseréjét szolgáló tudományos konferenciákat. Nemzetközi egyezmények születtek a megfigyelések szabványosítására, az időjárási táviratok kódolására, a nemzetközi adatcsere rendjére vonatkozóan. A nemzetközi együttműködés szervezetté válásának fontos állomása volt a Nemzetközi Meteorológiai Szervezet (International Meteorological Organization, IMO) 1905-ös megalakulása. 1950-ben az ENSZ szakosított szervezeteként megalakult a Meteorológiai Világszervezet (World Meteorological Organization, WMO), amely megteremtette az egységesen működő, világméretű időjárás-megfigyelő hálózatot (World Weather Watch, WWW) és a nemzetközi meteorológiai adatcserét még a hidegháború legkeményebb éveiben is zavartalanul bonyolító világméretű meteorológiai távközlési rendszert (Global Telecommunication System, GTS).
Szintén a nagytehettségű Le Verrier ötlete volt a megfigyelési adatok gyors célba juttatása érdekében felhasználni az ebben az időben rohamosan terjedő szikratávírót. A célpon-
tok, ahová az adatoknak a távíró segítségével időben meg kellett érkezniük, az egymás után megalakuló meteorológiai intézetek voltak. Így már a kezdet kezdetén megszervezték a rendszeres, az első perctől kezdve nemzetközinek is számító, kezdetben tisztán a kölcsönösségen alapuló meteorológiai adat- és információcserét. A megfigyelés helyét, időpontját, a mért adatokat és a megfigyelt jelenségeket rendezett, logikusan felépített számokkal helyettesítették, a számokat öt számjegyű csoportokba rendezték, és ezeket a számkódokat küldték el egymásnak a távíró segítségével.
A számkódokat eleinte (a XIX. század közepétől) csak a földfelszíni megfigyelések számára dolgozták ki, de a későbbi évtizedekben számos meteorológiai információ számára is kifejlesztették. A módszer előnye, hogy a közlendőket rendkívül könnyen és bármely nyelven egyértelműen érthetővé és kezelhetővé tette, s ez a rendszer, apró módosításokkal, az első perctől kezdve adatforrásként szolgálhatott a XX. század közepén a meteorológiába berobbanó számítástechnika számára.
A repülés elterjedése a XX. század elején szintén mérföldkőnek számít a meteorológia fejlődésében. A meteorológusok számára a repüléssel ugyanis nemcsak szolgáltatásaiknak egy új hasznosítási területe jelent meg, hanem a légkör megismerésének egy merőben új lehetősége is. Az ötvenes évek során intenzív fejlődés indult meg az előrejelzések területén. Magaslégköri méréseket kísérleti jelleggel (sárkányokkal, ballonokkal, repülőgépekkel magasba juttatott műszerekkel) már korábban is végeztek, de ekkor váltak rendszeressé a hatalmas ballonok segítségével húsz-harminc kilométer magasba emelt és rádióval összekötött meteorológiai műszerekkel történő rádió-szondázások. A légkör a meteorológusok számára most már nemcsak a kísérleti munkában, hanem a napi operatív gyakorlatban is kétdimenziósról háromdimenziósra bővült.