Bir hava durumu tahmininin hazırlanması geniş bir faaliyet yelpazesini kapsar – gözlemler, iletişimler, analizler, tahminler ve yayma. Bunların hepsi bir hava tahmini hizmetinin temel bileşenleridir.
Gözlemler
Bir hava tahmini hazırlamak için, bir meteorolog, öncelikle belirli bir bölgedeki mevcut hava koşullarının ayrıntılı bir resmini elde etmelidir. Bu, yer ve üst hava istasyonlarından ve uzaktan algılama sistemlerinden toplanan veya gözlemlenen alt ve üst atmosferin rutin ve doğru ölçümlerini gerektirir. Mevcut hava durumunun doğru gözlemleri, iyi bir hava tahmininin temelidir.
Hava durumunu yönlendiren doğal güçler, ulusal sınırları tanımıyor. Bu nedenle, ülkeleri ve kıtaları kapsayan meteorolojik gözlemlere ihtiyaç vardır. Uluslararası veri alışverişi, operasyonel hava tahminini destekler – MSS, özel bir küresel telekomünikasyon sistemi aracılığıyla dünyadaki diğer meteoroloji merkezleriyle rutin olarak veri alışverişi yapar.
Verileri analiz etme
Geniş bir bölge üzerindeki çok sayıda meteorolojik gözlem, rüzgar, sıcaklık, bulut ve hava durumunu oluşturan diğer bileşenleri temsil eden farklı sembollerle bir harita üzerinde çizilir. Böylece meteorolog, belirli bir konumdaki tüm hava unsurlarını hızlı bir şekilde tanımlayabilir, rüzgar modellerini analiz edebilir ve fırtınalar gibi önemli hava sistemlerini belirleyebilir. Hava durumunun üç boyutlu bir resmini vermek için atmosferin yüzeyi ve farklı üst seviyeleri için grafikler hazırlanır. Atmosferin dikey stabilitesinin değerlendirilebilmesi için sıcaklık profilleri de üst hava verilerinden çizilir.
Sayısal Hava Tahmini
Gözlem verileri, sayısal hava tahmini (NWP) modellerine girdi olarak kullanılır. Bu bilgisayar modelleri, atmosferin davranışını tahmin etmek için iyi kurulmuş fiziksel yasaları temsil eden karmaşık matematiksel denklemleri içerir.
Modelde atmosfer, küresel bir hava tahmini için 20 km çapında ve birkaç yüz metre yüksekliğinde ve tek bir ülke için yerel bir hava tahmini için 2 km çapında sonlu büyüklükte birçok “bloğa” bölünmüştür. Denklemlerin çözümü, gerekli tahmin uzunluğuna (teslim süresi) ulaşılana kadar birkaç dakikalık zaman adımlarında ilerler. Bu, gereken muazzam sayıda hesaplamayı gerçekleştirmek için çok hızlı yüksek performanslı bilgisayarlar gerektirir. Nihai ürünler rüzgar, sıcaklık, nem, yağış ve diğer meteorolojik unsurların tahminleridir.
Atmosferi simüle etmek için kullanılan denklemler kesin olmadığından NWP yaklaşımı mükemmel değildir. Özellikle okyanuslar ve uzak bölgeler üzerinde çok sayıda gözlem boşluğu bulunduğundan, atmosferin ilk durumu da tam olarak bilinmemektedir. Bununla birlikte, NWP, günlük hava değişikliklerini tahmin etmede en iyi yaklaşımdır. NWP modellerinden gelen tahminler, doğruluk ve teslim süresi açısından yıllar içinde önemli gelişmeler göstermiştir. Modeller, hava sistemlerinin büyük ölçekli olma eğiliminde olduğu orta enlemlerde yüksek becerilere sahiptir; ancak tropik bölgelerde yaygın olan yerel gök gürültülü fırtınalar gibi geçici, küçük ölçekli sistemleri tahmin etme konusunda nispeten düşük becerilere sahiptirler.
Tahmini hazırlama
Meteorolog, veri analizlerini, NWP model ürünlerini, radar ve uydu görüntülerini, bölgenin klimatolojisini ve kişisel deneyimlerini kullanarak önümüzdeki birkaç saat ve gün içinde havanın nasıl değişeceğine dair tahminler hazırlar. Günlük hava durumu bilgilerinin medya, havayolu uçuşları ve diğer birçok kullanıcı sektörü için son tarihler belirlenmelidir.
