Význam používaných formulácií v predpovediach počasia a úspešnosť predpovedí

Lexmann, E., SHMÚ Bratislava

1. Úvod

Počasie je definované ako stav atmosféry charakterizovaný súhrnom všetkých meteorologických prvkov a atmosferických javov na danom mieste a v určitom čase. Cieľom predpovede počasia je, čo najvernejšie popísať očakávaný vývoj počasia v danej oblasti a danom období. Detailnosť spomínaného popisu je limitovaná možnosťami predpovedných metód a musíme brať do úvahy aj potreby užívateľov predpovedí. Je zrejmé, že pri predpovediach, aké máme v tomto prípade na mysli, teda pri takzvaných všeobecných predpovediach počasia pre územie Slovenska na nasledujúci deň, prípadne na ďalšie dni, určených pre bežné „občianske" využitie, ktoré sú rozširované masovokomunikačnými médiami, musí byť popis redukovaný na najdôležitejšie charakteristiky. Kvalita - úspešnosť predpovedí sa určí dodatočne porovnaním predpovede so skutočnosťou. Vyhodnotenie úspešnosti predpovedí je zasa limitované hustotou siete meteorologických staníc, ktoré poskytujú na tento účel vhodné údaje.

S pravidelným vydávaním meteorologických predpovedí sa u nás začalo po 1. svetovej vojne. V období medzivojnovej Slovenskej republiky sa začali vydávať predpovede pre územie Slovenska v Bratislave. Taká formulácia predpovedí, ako ju poznáme v súčasnosti sa ustálila po druhej svetovej vojne. Dlhé obdobie sa dávala predpoveď na 24 hodín, teda na noc a deň ako jeden celok. Koncom 80-tych rokov sa začal uvádzať vývoj počasia v noci a cez deň osobitne. Pri uverejňovaní predpovedí v tlači vznikali totiž problémy. Ak sa uverejnila predpoveď celá, časť sa týkala toho, čo už bolo.  Ak sa redaktor snažil vyčleniť z predpovede len tú časť, ktorá sa týka denných hodín, vznikali chyby. Uvediem napríklad takéto znenie predpovede: Zamračené a dážď, cez deň na západe oblačno, popoludní aj na východe ubúdanie zrážok a zmenšovanie oblačnosti. Ak by sa uverejnila len druhá časť vety v znení: Na západe oblačno, popoludní aj na východe ubúdanie zrážok a zmenšovanie oblačnosti., nebolo by jasné, že predpoludním bude na východe zamračené a dážď. Podobné problémy niekedy vznikali aj v rozhlase, ak ráno nemali z nejakých dôvodov k dispozícii ráno vydanú predpoveď. Údaj o teplote vzduchu na horách vo výške 1500 m sa uvádza len v posledných desaťročiach.

 S pravidelným hodnotením úspešnosti predpovedí na nasledujúci, „druhý deň", sa začalo v roku 1962. Od roku 1987 sa hodnotí aj  tzv. „dvojdňová" predpoveď, t.j. predpoveď na tretí a štvrtý deň a predpoveď pre Bratislavu na nasledujúci deň. Vyjadrenie úspešnosti predpovedí v percentách závisí od voľby kritérií. Tie, ako som už spomenul, musia byť primerané možnostiam predpovednej metódy, morfologickým charakteristikám sledovanej oblasti, ako aj požiadavkám užívateľov. Spočiatku sa hodnotilo na základe dvadsiatich, neskôr, pri vyhodnocovaní na počítačoch, na základe tridsiatich meteorologických staníc.

      V našej praxi hodnotíme len tri, pre určenie charakteru počasia najdôležitejšie, meteorologické prvky: oblačnosť, zrážky a denné extrémy teploty. Nehodnotí sa smer a rýchlosť vetra, forma a skupenstvo zrážok, výskyt búrok alebo poľadovice, výskyt hmiel sa hodnotí len nepriamo ako oblačnosť, pričom pojmy zamračené a hmla alebo oblačnosť z hmly sú pre hodnotenie rovnocenné pojmy. Pre množstvo resp. intenzitu zrážok existujú len dve kategórie: zrážky a slabé zrážky.
 

2. Časové a priestorové rozlišovanie a hodnotenie zrážok

Celkovú úspešnosť predpovede tvorí aritmetický priemer úspešnosti vypočítaný pre jednotlivé body siete - meteorologické stanice, pričom na každej stanici sa hodnotia spomínané tri prvky: celková oblačnosť, zrážky a extrémy teploty - všetky s rovnakou váhou. Aby sme dosiahli hodnoverné výsledky, aby nebola niektorá oblasť z územia Slovenska preferovaná, či už pozitívne alebo negatívne, musí sieť vybraných meteorologických staníc zahŕňať podľa možnosti všetky regióny a súčasne musí mať táto sieť rovnomernú hustotu.  Pre vyhodnocovanie predpovedí počasia sú vhodné správy INTER,  v ktorých je údaj o prevládajúcej oblačnosti a zrážkach v štyroch úsekoch dňa. Vývoj počasia však hodnotíme len z dvoch úsekov dňa, za predpoludnie a popoludnie a to z dvoch dôvodov. Po prvé preto, že vývoj počasia v noci je menej dôležitý a po druhé preto, že na väčšine vybraných staníc nie je v noci sústavné pozorovanie, takže tieto údaje sú menej spoľahlivé.

            Pre vyjadrenie času výskytu zrážok alebo priebehu oblačnosti   používame výrazy: predpoludním, popoludní, v priebehu dňa, spočiatku alebo, neskôr. Hodnotenie vysvetlím na príkladoch. Ak je v predpovedi uvedené napríklad „dážď" znamená to, že by malo pršať aj predpoludním aj popoludní. Ak tomu bolo na danej meteorologickej stanici tak, úspešnosť predpovede je 100 %. Ak v skutočnosti pršalo len predpoludním alebo len popoludní, úspešnosť je 50 %. Ak by na danej stanici nepršalo vôbec, hodnotenie úspešnosti predpovede zrážok by bola 0%.

            Na vyjadrenie nie trvalých zrážok používame príslovky  časom, prechodne alebo prídavné meno občasný. Napríklad: časom dážď, občasný dážď. Pri používaný týchto formulácií nerozlišujeme, ktorá alternatíva bude prevládať. Teda napríklad ak povieme: časom dážď, znamená to len toľko, že zrážky nebudú trvalé, ale nerozlišujeme, či budú dlhšie časové úseky so zrážkami alebo bez nich.

            Predpoveď meteorologických prvkov nemusí byť jednotná pre celé územie štátu. Vychádzajúc z geomorfologických pomerov krajiny a praxe sa ukázalo vhodné vyčleniť z územia Slovenska nasledovné subregióny: juhozápad, západ, západná polovica, severozápad, juh, juhovýchod, východ, východná polovica, krajný východ, severovýchod, stred, sever, horské doliny, horské doliny stredného Slovenska, horské doliny severozápadného Slovenska, sever a východ, juhozápad a juh, západné Slovensko a juh stredného Slovenska, a posledný subregión Orava, Liptov a Spiš. Každá z týchto oblastí je pre potrebu hodnotenia predpovedí reprezentovaná primeraným počtom meteorologických staníc.  Veríme, užívatelia predpovedí si vedia lokalitu v ktorej žijú alebo ktorá ich práve zaujíma, v rámci týchto subregiónov správne zaradiť. Nejasnosti môžu vznikať pri dvoch pojmoch: Stredné Slovensko je oblasť, ktorá vzniká členením v smere západ - východ, na časti: západ, stred a východ. Tieto subregióny sú totožné s bývalým politickým členením na západoslovenský, stredoslovenský a východoslovenský kraj. Stredné Slovensko teda siaha od Kysúc a Oravy na severe až po hranicu s Maďarskom na juhu. Ďalšie, nie celkom jasné pojmy sú sever a juh Slovenska. Nie je to totožné so severnou a južnou polovicou - takéto subregióny, nie sú pre naše použitie vhodné a nepoužívame ich. Ak vyčleníme zo Slovenska spomínaný sever a juh, zostane nám pás v „strede" územia, reprezentovaný meteorologickými stanicami, Senica, Piešťany, Topolčany, Trenčín, Prievidza, Sliač a Telgárt.

            Niekedy, ale zriedkavejšie, je vhodné pri lokalizácii miest s odlišnou hodnotou meteorologického prvku, najčastejšie pre parametre vetra, vyčleniť aj iné regióny. Na to sa požívajú ustálené geografické názvy ako napríklad: Záhorie, Podunajská nížina, Turiec, Horehronie, Popradská kotlina, Zamagurie, Košická Kotlina, Východoslovenská nížina a podobne. Špecifikácia výskytu javu či hodnoty meteorologického prvku pre tieto lokality nie je možné podľa používanej metodiky vyhodnotiť.

            Predpoveď jednotlivých meteorologických prvkov, ale najmä výskyt javov, napríklad prehánok, je často vhodné špecifikovať s ohľadom na počet lokalít v ktorých sa vyskytnú. Pritom používame nasledovné odstupňovanie:

1. ojedinele znamená výskyt javu na 10 až 30 % územia, resp. na 10 až 30 % meteorologických staníc použitých pre vyhodnocovanie úspešnosti;
2. miestami sa týka 35 až 65 % územia;
3. na mnohých miestach, resp. na väčšine územia 70 až 90 %.

Hodnotenie týchto výrazov je nasledovné: Predstavme si, že pre oblasť, ktorá je pre vyhodnocovanie reprezentovaná desiatimi meteorologickými stanicami budeme predpovedať ojedinele dážď. Predpoveď by mala úspešnosť 100 %, ak by sa zrážky vyskytli na 1 až 3 staniciach. Každá stanica zo zrážkami, ktorá je pod alebo nad toto číslo, má úspešnosť hodnotenia 0 %. Ak by teda napríklad nepršalo nikde, úspešnosť pre túto oblasť by bola 90 %, ak by pršalo na všetkých staniciach, úspešnosť by bola 30%.
 

3. Popis oblačnosti a jeho vyhodnotenie

Oblačnosť je celkový stupeň pokrytia oblohy oblakmi alebo oblačnými vrstvami. Pre občianske účely je to veľmi dôležitý meteorologický prvok, lebo (cez deň) nepriamo udáva trvanie slnečného svitu. V synoptickej službe - v správach SYNOP - sa udáva oblačnosť v osminách pokrytia oblohy a na jednotlivé stupne používame nasledovné výrazy: 0-1/8 jasno, 2/8 takmer jasno, 3/8 malá oblačnosť, 4/8 polojasno/polooblačno, 5-6/8 oblačno, 7/8 takmer zamračené a 8/8 zamračené. V klimatológii sa oblačnosť vyjadruje jemnejšie, v desatinách pokrytia oblohy, avšak keďže tento prvok je veľmi premenlivý, v správach INTER, na základe ktorých môžeme predpovede hodnotiť sa pre oblačnosť používajú len štyri stupne prevládajúceho alebo priemerného množstva oblačnosti v danom časovom úseku: 1. 0/10 pokrytia, 2. 3/10 pokrytia, 3. 7/10 a 4. 10/10 pokrytia. V predpovediach používame do 60 výrazov a slovných spojení, ktorými vyjadrujeme množstvo a dynamiku tohto meteorologického prvku, pričom každému výrazu je priradený primeraný interval pokrytia oblačnosťou a takýchto intervalov máme trinásť.  Napríklad všetky nasledovné formulácie: zväčšená oblačnosť, neskôr zväčšená oblačnosť, pribúdanie oblačnosti, premenlivá časom zmenšená oblačnosť, premenlivá časom zväčšená oblačnosť, čiastočné zmenšovanie oblačnosti, polooblačno až oblačno, časom oblačno, časom polooblačno, prechodne zmenšená oblačnosť, časom zväčšená oblačnosť môžeme použiť, ako očakávame že oblačnosť bude v intervale od 5 do 8 desatín. Vyhodnotenie je nasledovné: Ak skutočnosť spadá do uvedeného intervalu, výsledok je 100 % a za každú desatinu pokrytia mimo intervalu sa pre danú meteorologickú stanicu hodnotenie znižuje o 10 %.

Ako je vyššie uvedené, na vyjadrenie stavu, že polovica oblohy bude pokrytá oblakmi a polovica bude bez oblakov môžeme použiť rovnocenné výrazy polojasno alebo polooblačno. V praxi používame prvý výraz, vtedy, ako očakávame len tenkú, vysokú riasovitú oblačnosť a druhý výraz vtedy, ak očakávame oblaky, cez ktoré slnko nepresvitá (napríklad kopovité). Pri výskyte spomínaných riasovitých oblakov vzniká pri vyhodnotení úspešnosti predpovede tohto prvku problém. Ak je takýchto oblakov veľa (až zamračené), malo by to byť v predpovedi vyjadrené príslušnou formuláciou. Hodnotenie takéhoto stavu podľa našich kritérií bude dobrý, ale užívatelia predpovedí to vyhodnotia negatívne, povedia si, veď malo byť až zamračené a je horúco a svieti Slnko. Ak pre takýto očakávaný stav oblačnosti použijeme napríklad formuláciu polojasno, verejnosť to ohodnotí, že predpoveď nám vyšla, ale naše hodnotenie podľa množstva oblačnosti bude neúspešné.
 

4. Predpoveď teploty a spôsob hodnotenia

Teplota vzduchu má obyčajne výrazný denný chod, pričom minimum býva krátko pre východom Slnka a maximum okolo 14-tej hodiny. Preto je vhodné udávať tieto denné extrémy teploty. Tvorcovia kritérií hodnotenia predpovedí určili, že predpoveď extrému teploty by mala spadať do štvorstupňového intervalu a pre účely hodnotenia sa  interval rozširuje o 1° na každú stranu. Pokiaľ leží skutočná hodnota teploty v vnútri rozšíreného intervalu, je úspešnosť predpovede 100 %  a za každý stupeň, o ktorý vybočuje z rozšíreného intervalu, klesá o 20 %. Ak sa očakáva väčší rozptyl teploty treba oblasti s inými očakávanými hodnotami extrémov „vyčleniť", napríklad: najvyššia denná teplota 20 až 24 stupňov, na severe a východe 15 až 19 stupňov. V takomto prípade sa už intervaly nerozširujú. Pri použití formulácie s príslovkou okolo, napríklad v horských dolinách okolo 10°, sa pre účel hodnotenia1 pripúšťa odchýlka plus, mínus dva stupne, teda ide vlastne opäť o štvorstupňový interval.

            Pri niektorých poveternostných situáciách, bývajú veľké lokálne rozdiely teploty, vtedy k základnému intervalu pripájame formuláciu ...ojedinele, alebo ...miestami aj vyššia/nižšia. V takýchto prípadoch sa základný interval aj pre vyhodnotenie predpovede rozširuje až o 5° príslušným smerom.  A konečne, niekedy by bolo potrebné pre vyjadrenie očakávanej teploty vyčleniť viac ako jeden subregión. To však robíme len vo výnimočných prípadoch, lebo takáto predpoveď sa stáva nezrozumiteľná, poslucháč si ju ťažko zapamätá.
 

5. Výsledky hodnotenia predpovedí a zhrnutie

V príspevku som chcel poukázať na to,  že každé  slovo a formulácia používaná v predpovediach počasia má presne definovaný význam. Pri používaných formuláciách a aj pri systéme vyhodnocovania predpovedí existujú rôzne systémové obmedzenia a nedostatky, ktoré sa nedajú odstrániť. Meteorologická služba je schopná vydávať predpovede aj s väčšou detailnosťou, pre všeobecné účely by to však bolo na úkor zrozumiteľnosti. Kritéria na vyhodnotenie úspešnosti predpovede sú nastavené primerane na účel ich použitia. Dlhodobo najúspešnejšia je predpoveď minimálnej teploty a najhoršia je predpoveď zrážok. Úspešnosť jednotlivých predpovedí kolíše v širokých medziach. V ročnom chode vykazujú najnižšiu úspešnosť predpovede v mesiacoch január až marec a najvyššiu mesiace júl, september a október. Priemer kvality predpovedí v jednotlivých rokoch tiež nie úplne vyrovnaná. Závisí to na prevládajúcich cirkulačných podmienkach -  niekedy sú ustálenejšie, v niektorých rokoch veľmi premenlivé.  Dlhodobý trend kvality predpovedí je (veľmi) mierne stúpajúci, čo súvisí s zdokonaľovaním predpovedných metód. Priemer úspešnosti predpovedí pre územie Slovenska za posledných 5 rokov (1999 až 2003) bol pri predpovedi na nasledujúci (druhý ) deň 88,4 %, na tretí deň 85,9 %,  na štvrtý deň 84,4 % a pre Bratislavu 89,2 %.

V tomto kontexte chcem spomenúť ešte jednu vec. V laickej verejnosti sa niekedy hovorí, že pre Bratislavy lepšie sedia Viedenské predpovede alebo na južnom Slovensku niektorí ľudia viac veria predpovediam z maďarského rozhlasu a pod. Takéto tvrdenia sa žiaľ nedajú ani potvrdiť ani vyvrátiť. Ja som presvedčený, že kvalita predpovedí je veľmi podobná, pretože používame rovnaké podkladové materiály aj rovnaké predpovedné metódy.

Literatúra:

Krišková,D.: Dvadsať rokov hodnotenia úspešnosti krátkodobých predpovedí počasia vydávaných SHMÚ. Meteorologické zprávy, roč. 1983, s.106