МОЯТА КАРИЕРА В ОБЛАСТТА НА МЕТЕОРОЛОГИЯТА

Времето и климатът имат две страни: едновременно осигуряват благоприятни условия за живот на земята, но и крият много опасности и могат да представляват заплаха за живота, имуществото и средата, която обитаваме. В някои случаи, като торнадо и гръмотевични бури, въздействието обикновено е ограничено до сравнително малка площ и засяга сравнително малко на брой хора. За разлика от това, сушата и наводненията причиняват мащабни и дълготрайни щети, а косвените ефекти включват болести и глад.

Метеоролозите играят ключова роля, когато настъпят бедствия. В сътрудничество с правителствата те подпомагат обществеността и повишават осведомеността за развитието на бедствията, свързани с времето. Техният опит и знания помагат при подготовката за бедствия и намирането на начини за тяхното предотвратяване.

Много търговски организации използват специализирани информационни услуги за прогноза на времето и климата в подкрепа на вземането на решения. Селското стопанство, автомобилният и морският транспорт, управлението на енергийните и водните ресурси, проучването на морето, авиацията и туризмът са особено чувствителни към времето. Добрите метеорологични прогнози и информацията за климата помагат тези дейности се извършват безопасно и ефективно.

Точните наблюдения за моментното състояние на атмосферата са в основата на добрата прогноза за времето. Тази информация е необходима и за наблюдението и оценката на климата. Наблюденията се събират от измервателни станции на сушата и в морето. Сателитите, радарите и самолетите са все по-важен източник на информация за времето и климата.

Измерванията се правят с различни инструменти. Някои измерват температурата и влажността. Други измерват налягането на въздуха, скоростта и посоката на вятъра, валежите и продължителността на слънчевото греене.

Аерологичните сондажи се правят чрез пускане на метеорологичен балон, който събира информация за атмосферно налягане, температура, влажност, скорост и посока на вятъра, които чрез специални инструменти се изпращат обратно към наземните станции за обработка.

В България има 120 климатични станции (провеждат измервания 3 пъти в денонощието),  43 синоптични (провеждат измервания на всеки 3 часа, т.е. 8 пъти в денонощието), от тях пет са високопланински, разположени на надморска височина над 1500 м. В  синоптичните станции наблюденията се извършват от метеорологични наблюдатели. Те отчитат показанията на уредите, съставят т.нар. метеорологична телеграма, в която с числа се описва състоянието на атмосферата. Част от измерванията се правят от електронни уреди, но има и наблюдения, като количеството облачност, например, които могат да бъдат оценени само от наблюдателя. НИМХ разполага и с около 100 автоматични станции, 40 от които напълно оборудвани за измерване на характеристиките на атмосферата. Метеорологичната служба разполага и с 250 дъждомерни станции, които, както се досещате от името, измерват количеството валеж, тъй като особено през лятото е много важно да има повече места, в които това да бъде правено, за да получават метеоролозите, а оттам и хората, сигурна информация за валежните суми.

Инженерите отговарят за инсталирането, пускането в експлоатация, поддръжката и ремонта на метеорологичното оборудване. Тези дейности често се извършват в отдалечени райони и в местности с тежки метеорологични условия, например високопланинските измервателни станции, каквито Националния институт по метеорология и хидрология има на вр. Мусала, на вр. Ботев, вр. Мургаш, на Черни връх, и на  Рожен.

Някои инженери разработват изчислителна и телекомуникационна техника в подкрепа на наблюдателната мрежа. Други работят с учени в областта на научните изследвания за проектиране, изграждане и калибриране на нови инструменти и сензори, като тези, използвани в автоматичните метеорологични станции и на борда на спътниците.

Наблюденията се обработват и предават с помощта на национални телекомуникационни мрежи и се разпространяват по целия свят чрез информационната система на Световната метеорологична организация. Един от 15-те регионални телекомуникационни центъра на СМО се намира в Националния институт по метеорология и хидрология.

Отговорността за въвеждане в експлоатация и поддържане на информационните системи е на специалистите по информационни и комуникационни технологии (ИКТ). Те разработват, поддържат и отговарят за  националните мрежи, необходими за  осигуряване на потока от данни и информация. Това е от съществено значение за гарантиране на събирането на наблюдения и предоставянето на метеорологични услуги без прекъсване, тъй като метеорологичното време няма почивки. Работата на специалистите по ИКТ включва внедряване и поддържане на разнообразен хардуер и софтуер, включително сървъри, метеорологични работни станции и суперкомпютри.

За разработката на софтуер за обработка на сателитни и радарни данни, пускане на компютърни модели и подготовка на метеорологични продукти е необходим опит и познаване на програмни езици, мрежови изисквания и потребителски интерфейси, а и познания в областта на метеорологията.

Освен метеорологичните радари, сателитите и действителните измервания на състоянието на атмосферата, метеоролозите използват компютърни модели, за да прогнозират времето. Наричат се Числени модели за прогнозиране на времето. Атмосферният компютърен модел е сложна програма от математически уравнения, написана от учените, за да симулират движенията на въздуха, които се извършват над земята. Въз основа на тези движения на въздуха можем да определим промените в температурата и налягането и как ще се развият метеорологичните условия в бъдеще. 

Тези компютърни модели работят чрез извършване на милиони изчисления на конкретни места, наречени мрежови точки. Броят на мрежовите точки, които един модел може да има, зависи от неговата разделителна способност, т.е. от това колко подробно искаме да пресмятаме промените на температурата, например. Колкото повече са точките, в които се пресмята тя или друго характеристика на времето, толкова по-мощен компютър/суперкомпютър ни е необходим, но пък и прогнозирането на метеорологичното време (посоката и скоростта на вятъра, атмосферното налягане и температурата, облачност и валежи) ще бъде по-точно.

Създаването на числени модели за прогнозиране на времето е изключително сложна задача, която ангажира стотици учени, специалисти в различни области – математици, физици, инженери, компютърни специалисти и др. Съществуват глобални модели, които обхващат цялата земя и регионални, които са съсредоточени върху даден регион или държава. Учените от Националния институт по метеорология и хидрология са участвали в създаването на един от регионалните модели, който се използва за прогноза на времето за България – ALADIN.  Усъвършенстването на числените модели е важна задача на учените, за да ги направят още по-прецизни, а метеорологичните и хидроложките продукти за ранно предупреждение да станат по-ефективни и да се подобри прогнозата на опасни метеорологични явления.

Прогнозите за времето по телевизиите са много популярни и привличат постоянно голям брой зрители по целия свят. Радиопредаванията са друг важен начин за предоставяне на информация за времето на обществеността. Нарастващата употреба на интернет технологии и смартфони допълнително разширява достъпа до информация за времето.

Представящите прогнозата за времето по телевизиите могат да бъдат професионални метеоролози и тогава те имат възможност да превърнат подробна и сложна метеорологична информация в „популярна история“, която е лесно разбираема за обикновения човек. Някои от големите световни медии дори разполагат със собствени метеорологични сектори, в които се изработват прогнозите за времето.

Синоптиците на Националния институт по метеорология и хидрология са последната брънка в изготвянето на прогнозата. Анализирайки получените в дежурната стая измервания, преценявайки критично резултатите от модела ALADIN, пуснат за територията на България, резултатите от модела на Европейския център за средносрочни прогнози, изготвят научно точните прогнози за Националната и други телевизии в България.  Те не са онези телевизионни презентатори на времето, които виждате всеки ден по телевизията, но пък всеки ден на почти всеки точен час дежурният ни синоптик се включва на живо по Българското национално радио, за да представи актуалната Прогноза за деня и за следващите няколко дни. 

Разбираемо, това са учените, които наблюдават и изучават климата. Те правят това чрез изследване на средни стойности и екстремни стойности на различни метеорологични елементи, като валежи и температура, и на честотата, с която метеорологичните събития се случват за дълъг период от време, обикновено около 30 години. Климатичните обобщения на тази информация и анализите на промените във времето помагат на хората да вземат решения за дейности, зависещи от времето. Строителството, селското стопанство и застрахователните дейности са само няколко примера.

Промените в климата влияят върху здравето, икономическото развитие и общото благополучие на голям брой хора. Способността на изследователите на климата да прогнозират бъдещите климатични условия е от жизненоважно значение. Тяхната работа, свързана с пускането на т.нар. климатични модели, които са много различни от тези, с които се прогнозира времето в обозримо бъдеще, дава възможност да се оценят възможностите за намаляване на изменението на климата и неговото въздействие върху екосистемите, туризма, устойчивото развитие и дори съществуването на някои малки острови, а също да се предвиди необходимата промяна на отглежданите от селското стопанство култури на територията на страната.

Авиационните метеоролози предоставят услуги, които спомагат за намаляване на закъсненията при излитане, времето на полетите и разхода на гориво и гарантират безопасността и комфорта на пътниците. От особено значение в тези прогнози е информацията относно метеорологичните условия, които могат да бъдат опасни за самолети при излитане, кацане и в полет, като силен вятър, гръмотевични бури, турбуленция и обледеняване. Затова  работата на авиационните метеоролози  е свързана много и с честото измерване на състоянието на атмосферата, което им позволява да оценят близките промени в метеорологичните елементи за следващите минути и часове, което е важно за осъществяването на безопасността на полетите. 

Морските метеоролози подготвят информация за корабоплаването, която включва информация за местоположението, трасето и интензивността на силните бури и предупреждения за силни ветрове, мъгла и други опасности, както и общи прогнози за времето, но най-вече за състоянието на морето, какво е морското вълнение и как ще се променя то в следващите 2-3 дни. По техните прогнози корабите могат да променят курса, така че да избегнат неблагоприятните метеорологични условия. По този начин се повишава безопасността на корабите, техните товари и пътници и се пести от разходът за гориво.

Морските метеоролози издават предупреждения за опасности в морето. Те подкрепят дейностите по търсене и спасяване и предоставят важна информация в случай на разливи на нефт. Те често са търсени при разследване на метеорологичните условия по време на морски произшествия.

Националният институт по метеорология и хидрология издава ежедневно морска прогноза за Черно море на базата на внедрени модели за морско вълнение. Първо с метеорологичния модел ALADIN ние пресмятаме двигателя на морското вълнение - вятъра над Черно море. След това с моделите за морско вълнение пресмятаме вълнението в открито море, както и трансформацията му при приближаване към брега. Нашите учени са разработили и модели за прогноза на разпространението на нефтени разливи при авария или природни бедствия. 

Нарастващата загриженост по въпросите на околната среда и устойчивото развитие породи търсенето на научни съвети и информация по теми като качеството на въздуха, слънчевата радиация, разпространението на замърсители и настъпването на екстремни климатични условия. Тези въпроси и проблеми се изследват от метеоролози, химици и еколози.

Лошото качество на въздуха е сериозен проблем в много големи градове. Отоплението с дърва и въглища в населените места, изгорелите газове от превозните средства, емисиите от промишлени инсталации и електроцентрали, прашните бури, горските пожари, вулканичните изригвания и разпространението на цветния прашец най-вече през пролетта, допринасят за лошото качество на въздуха. Те причиняват проблеми с дишането, кашлица, дразнене в гърлото и дори по-сериозни вреди върху здравето на човека. Метеоролозите в областта на околната среда са разработили инструменти и техники за прогнозиране на разпространението на тези замърсители, така че да могат да се издават предупреждения за обществеността, когато нивата им са опасно високи. Те използват модели на атмосферна дисперсия (разпространение), за да симулират и да прогнозират качеството на въздуха при различни метеорологични условия. Моделите се използват и за предупреждение при ядрени аварии, химически течове и разливи. В Националния институт по метеорология и хидрология освен моделиране на замърсяването на въздуха се измерват физико-химичните параметри на валежите, концентрациите на финни прахови частици (ФПЧ10 и ФПЧ2.5), радиоактивността на въздуха и валежите.

Селското стопанство е критично зависимо от времето. Точната информация за времето и климата помага на фермерите да отглеждат здравословни култури и добитък и да разширяват производството. Подобна информация се използва от рибари, лесовъди и градинари. Агрометеоролозите предоставят услуги въз основа на разбирането на взаимодействието на метеорологичните и селскостопанските дейности. Те използват данни относно развитието на културите, включително последиците от вредители, болести и влагата в почвата. Информацията, предоставена от агрометеоролозите, помага на фермерите в различни ситуации, като например прогнозиране на оптимални условия за вятър за пръскане на културите с инсектицид.

Науката, която изследва движението, количеството и качеството на водните ресурси в реките, езерата, блатата, моретата, океаните, ледниците и подземните води се нарича Хидрология, а специалистите в тази област – Хидролози.

Хидролозите с тяхната работа са в основата при взимането на важни инженерни решения за строителство на язовири, които да гарантират достъпа до чиста, питейна вода във всеки дом или да осигурят напояването на селскостопанските култури през сухите периоди на годината, изграждането на съоръжения за защита от наводнение, както и корекция на речните корита. Безспорно най-отговорната задача на хидролозите, с най-голямо пряко обществено и стопанско значение е хидрологичната прогноза. Предвиждането на висока вълна може да спаси човешки живот и да ограничи евентуални материални щети. 

Редовното предоставяне на точна и полезна хидрологична информация е предизвикателство в повечето части на света. Екстремни събития като наводнения и суши  допринасят за сложността на това предизвикателство.

Тъй като ефективните системи за ранно предупреждение за прогнозиране на наводнения изискват тясно сътрудничество между метеоролозите и хидролозите, в някои страни се обособява професията на хидрометеоролозите (в България все още не се обучават такива специалисти). Тяхната роля става все по-важна, тъй като рисковете от наводнения продължават да се развиват при променящи се условия на околната среда и климата. Виж очакват ли се наводнения в България през следващите дни на http://www.meteo.bg/bg/forecasts/hydro.