Ilma prognoosimine

Ilma prognoosimine on teaduslikult põhjendatud ilma ennustamine. Ilma prognoosimisega tegeleb sünoptiline meteoroloogia. Ilma prognoosid koostab arvuti. Prognoosimudelite aluseks on ilmavaatlusandmed, mis on kogutud erinevaid mõõtetehnikaid kasutades.

Mõõtetehnikad

Ilma prognoosimisel kasutatakse mitmeid tehnikaid, neist tuntumad on mõõtmised maapinnal, aeroloogilised mõõtmised, kaugsondeerimine ja hüdroloogilised mõõtmised.

Mõõtmised maapinnal

Maapinnal mõõdetakse temperatuuri, tuult, sademeid, õhuniiskust ja päikesekiirgust.

Psühromeetrionn

Õhutemperatuur on õhu kui loodusliku keha soojusaste. Õhutemperatuuri mõõtmise koht asub 2 meetri kõrgusel maapinnast, eemal puudest ja muudest takistustest ning tuultele ja päikesele avatud kohas. Õhutemperatuuri registreeritakse ööpäevaringselt igal täistunnil psühromeetri abil. Temperatuurisensorid ja termomeetrid paiknevad psühromeetrionnis või spetsiaalses kilbis, kaitseks otsese päikese­kiirguse ja atmosfäärinähtuste eest. Kaitsekilp ja onn on ülekuumenemise vältimiseks valget värvi ja ventilatsiooniga. Mõõdetakse õhutemperatuuri vaatluse ajal, maksimaalset ja minimaalset õhutemperatuuri kahe vaatluse vahel. Õhutemperatuur registreeritakse 0,1 ºC täpsusega. Maapinna temperatuuri mõõtmine toimub sensoritega, mis on pidevas kontaktis maaga.

Tuult ehk õhu liikumist mõõdavad automaatilmajaamad, mis asuvad 10 meetri kõrgusel. Automaatilmajaamad koosnevad tuulelipust ja anemomeetrist. Tuult iseloomustab suund, kiirus ehk tugevus ja puhangulisus. Tuule kiirust mõõdetakse täpsusega 0,1 m/s ja tuule suunda täpsusega 1°.

Sademeteks nimetatakse maapinnale langevat vett vedelas või tahkes olekus ja ka kondensatsiooni produkte. Sademete puhul mõõdetakse nende hulka ja intensiivsust. Sademete hulga all mõeldakse sademe kihi paksust eeldusel, et see ära ei imbu. Sademete intensiivsuse all mõeldakse, aga sademete hulka ajaühikus. Sademeid mõõdetakse 1,5 meetri kõrguselt ja iga 10 minuti järel.

Õhuniiskus on õhus olev veeauru sisaldus. Õhuniiskus on tihedalt temperatuuriga seotud. Mõõdetakse absoluutset niiskust, suhtelist niiskust, eriniiskust, veeauru rõhku ja kastepunkti. Kõige tihedamini mõõdetakse suhtelist niiskust ja kastepunkti. Õhuniiskust mõõdetakse elektrilise sensoriga 2 meetri kõrguselt koos temperatuuriga.

Päikesekiirgust mõõdetakse pürheliomeetriga ja aktinomeetriga. Mõõdetakse päikese otsest kiirgust, hajusat kiirgust, summaarset kiirgust, peegeldunud kiirgust, fotosünteetiliselt aktiivset kiirgust, ultraviolettkiirgust, pikalaine kiirgust ja kiirgusbilanssi. Kõigi nende mõõtmiseks on eri tüüpi pürheliomeeterid ja aktinomeetrid.

Aeroloogilised mõõtmised

Aeroloogilises mõõtmises kasutatakse pilootpalli ja raadiosondi.

Pilootpalliga mõõdetakse tuule suunda ja kiirust ülemistes õhukihtides. Pilootpall on nagu tavaline õhupall, aga see on täidetud vesinikuga. Pilootpall lastakse õhku ja seda jälgitakse teodoliidi abil. Pilootpalli vaatlused sõltuvad ilmast ja neid ei ole võimalik alati teha.

Raadiosondi vaatluseks nimetatakse meteoroloogiliste elementide mõõtmisi ülemistes õhukihtides. Mõõdetakse õhurõhku, temperatuuri, niiskust ning tuule suunda ja kiirust. Raadiosond on kinnitatud õhupalli peale või kukutatakse see lennukist alla.

Kaugsondeerimine

Kaugsondeerimisel kasutatakse äikesedetektorit ja ilmaradarit.

Ilmaradar

Äikesedetektorit kasutatakse äikese ennustamiseks. Äikesedetektoreid on kolme liiki: otsest elektrivälja registreerivad seadmed, kompaktsed raadiosagedusi registreerivad süsteemid ja äikesededektorite võrgus. Otsest elektrivälja registreerivad seadmed reageerivad äikesepilvega kaasas käivale elektriväljale, mitte välgule. Neid kasutatakse välgu eest hoiatamiseks. Kompaktseid raadiosagedusi registreerivaid süsteeme kutsutakse ka äikeseradariteks, sest väljundina tekib radari pilti meenutav kujutis. Seda kasutatakse tihti amatöörkasutuses, sest see on laialt levinud ja lihtsalt kätte saadav. Äikesedetektorite võrgud koosnevad paljudest üle kogu jälgitava territooriumi laiali paigutatud detektoritest. Äikesedetektorid hoiatavad varakult äikesepilvede eest.

Ilmaradarit kasutatakse sajuala piiritlemiseks, selle leviku määramiseks ja sademete tüübi määramiseks. Ilmaradar on laialdaselt tuntud ja seda on kahte tüüpi. Doppler radar, mis suudab lisaks peegeldava objekti kaugusele hinnata ka objekti liikumise kiirust radari kiire suhtes ja DualPol ehk radar, mis suudab lisaks hinnata peegeldava objekti kuju.

Hüdroloogilised mõõtmised

Hüdroloogilised mõõtmised näitavad veetaset, veetemperatuuri, õhutemperatuuri ja sademeid. Veetaseme ja veetemperatuuri andurid on paigaldatud veekogus piisavale sügavusele, et need talvel ära ei külmuks ega veetaseme langedes kuivale ei jääks. Veetaseme mõõtmiseks kasutatakse veemõõdulatte. Kiiruste mõõtmiseks kasutatakse hüdromeetrilist tiivikut, mis pöörleb ja mille pöördeid kindla aja jooksul seade kokku loeb. Sobivat seadest vooluhulga mõõtmiseks aastaringselt ei ole.

Prognoosi koostamine

Ilma prognoosi koostamine koosneb kolmes etapist. Esimene etapp on hetke olukorra analüüs. Hetke olukorra analüüs teostatakse iga 3 tunni järel üle kogu maailma meteoroloogiajaamades. Teine etapp on mudelarvutused. Esimeses etapis saadud tulemused sisestatakse arvutisse ja erinevad programmid hakkavad arvutama atmosfääri olukorda tulevikus. Täpsemate prognooside saamiseks arendavad riigid välja regionaalseid ilmamudeleid. Kolmas etapp on mudelprognooside kriitiline analüüs sünoptikute poolt. Sünoptikud tunnevad hästi oma piirkonna ilma ja vaatavad kriitiliselt üle arvuti loodud mudelprognoosid ja teevad vajadusel korrektuure.

Vaata ka

• Ilmakaart
• Meteoroloogia
• Sünoptik
• Ilm