5.4 A meteorológiai támogatás végrehajtása

A meteorológiai támogatás működésének megértése érdekében áttekintjük a meteorológiai támogató struktúra elemeit és azokat a feladatokat és folyamatokat, amelyen keresztül a meteorológiai támogatás megvalósul.

A meteorológiai támogató rendszer különböző szakmai feladatokat ellátó, az egész földfelszínt behálózó polgári és katonai szervezetekből épül fel. A meteorológiai támogatás folyamatát a történések sorrendjében tárgyaljuk. Részletesebben kitérünk a hazai gyakorlatban is megtalálható elemekre, és érintőlegesen említjük csak meg a regionális vagy globális meteorológiai központokban vagy nemzetközi együttműködéssel végzett feladatokat. A folyamat (5.2. ábra) minden egyes lépése egyaránt fontos, hiszen a támogatás egymásra épülő, azaz a meteorológiai támogató rendszerben lentről felfelé és fentről lefelé irányuló lépések sorozatából áll. A folyamat a támogató hierarchia legalsó szintjén a méréssel és megfigyeléssel kezdődik, végül a meteorológiai tájékoztatással fejeződik be legtöbbször ugyanazon a helyszínen, ahol a meteorológiai észleléseket végeztük (polgári és katonai repülőterek, balatoni veszélyfigyelmeztető szolgálat, mobil katonai meteorológiai állomások stb.).

A meteorológiai támogatás folyamata (WAC: időjárás-elemző központ, MFC: katonai előrejelző központ, MSU: meteorológiai támogató csoport)

5.2. ábra: A meteorológiai támogatás folyamata (WAC: időjárás-elemző központ, MFC: katonai előrejelző központ, MSU: meteorológiai támogató csoport)

Mérés és megfigyelés

A mérés és megfigyelés a meteorológiai támogatás legelső lépése. Célja a meteorológiai állomás körzetében a légkör pillanatnyi állapotának meghatározása, valamint a kezdeti- és peremfeltételek biztosítása a numerikus előrejelzés számára. Az észlelési fegyelem szigorú betartásával előállított, pontos és megbízható mérési és megfigyelési adatok nélkül a meteorológiai támogatási folyamat el sem kezdődik. Ezért kiemelten fontos az észlelőszemélyzet megfelelő képzettsége, felelősségtudata, megbízhatósága. A légkörfizikai folyamatokat modellező különböző előrejelzési eljárások rendkívül érzékenyek a kezdeti- és peremfeltételekre, ezért nagyon fontos a mérések és megfigyelések pontosságával és megbízhatóságával szemben támasztott követelmények betartása.

Adatgyűjtés

A Föld felszínén elhelyezkedő sok ezer meteorológiai állomás és a különböző távérzékelő rendszerek mérési és megfigyelési (nyers) adatait a Meteorológiai Világszervezet valamennyi tagállama, és közvetve a Föld valamennyi lakója bizonyos szinten használni szeretné.

A keletkező mérési és megfigyelési adatok forgalmazását jól szervezett adatgyűjtő rendszer végzi, amely nemzeti, regionális és globális központok hálózatára épül. Az adatok végül néhány ún. világközpontban koncentrálódnak, amelyek folyamatos adatcserét végeznek egymás között, és állandó adatáramlást biztosítanak a meteorológiai hierarchia alacsonyabb szintjén álló regionális és nemzeti központok felé. A meteorológiai alapadatok folyamatos forgalmát a forrásoktól a központok felé, a központok között és a központokból a felhasználók irányába nagy teljesítményű távközlési hálózatok biztosítják.

A nemzetközi polgári és repülésmeteorológiai adatcsere megszervezése és végrehajtása Magyarországon az Országos Meteorológiai Szolgálat állami kötelezettsége és felelőssége.

Nagyobb nemzetközi katonai szervezetek, mint például a NATO, önálló, biztonságos távközlési rendszereket üzemeltetnek a meteorológiai adatok és produktumok cseréjének lebonyolítására. A magyar katonai meteorológiai szolgálat 1999-ben csatlakozott a NATO Automatizált Meteorológiai Információs Rendszerhez (NAMIS), amely egyéb funkciói mellett képes biztosítani a terepen folytatott katonai tevékenység meteorológiai támogatására kitelepült meteorológiai részlegek adatcseréjét is. A NAMIS távközlési és adatfeldolgozó rendszer széles körű használata biztosítja a különböző nemzetek által alkalmazott meteorológiai támogató csoportok együttműködését, valamint az IMETOC követelményeknek való megfelelést.

Adatfeldolgozás

A mérő- és érzékelő berendezések által előállított numerikus vagy grafikus információ és a vizuális megfigyelések adatainak halmaza (ún. primer információ), különös tekintettel annak óriási terjedelmére, közvetlen felhasználásra gyakorlatilag alkalmatlan. Az adatfeldolgozás célja az, hogy a primer információ könnyebben áttekinthető formában álljon a felhasználó rendelkezésére.

Az adatfeldolgozás általában valós idejű (real-time) vagy nem valós idejű (non-real-time) módon történhet attól függően, hogy az adatokat a feldolgozás után milyen célra kívánjuk felhasználni. A meteorológiai előrejelzést a real-time adatfeldolgozás támogatja, míg az éghajlati kutatás számára – mivel ott kevésbé sürgető tényező az adatok azonnali hozzáférhetősége – elegendő a non-real-time feldolgozás is.

A meteorológiai mezők numerikus előrejelzése és a produktumok terjesztése

A numerikus előrejelzés a légkörfizikai folyamatokat leíró bonyolult egyenleteknek a légkör különböző szintjeire, minden számítási lépésben csak nagyon rövid (néhány perces) előrejelzési időtartamra történő megoldását jelenti az adatfeldolgozás folyamatában rácspontokra előállított meteorológiai mezők felhasználásával.

Míg a hagyományos, a légköri folyamatok manuális analízisén alapuló szubjektív előrejelzési technika nem vállalkozhatott 24-36 óránál hosszabb távú prognózisok készítésére, addig a numerikus eljárások elfogadhatóan rövid idő alatt akár 240 óránál hosszabb távú előrejelzések készítésére is képesek.

A számítások végső eredményeiből meteorológiai bulletineket állítanak elő, és a távközlési rendszerben továbbítják azokat a támogató hierarchia alsóbb szintjei felé. A meteorológiai távközlési rendszerekben naponta több száz vagy akár ezernél is több ilyen közlemény kerül forgalmazásra.

Utófeldolgozás és megjelenítés

A számszerű előrejelzés által előállított produktumokból szerkesztett bulletinek többségükben binárisan kódolt számhalmazok, amelyek mindegyike a légkör egy adott szintjében valamely meteorológiai paraméter egy bizonyos időpontra számított értékét tartalmazza (például a 850 hPa szint hőmérséklete a H+24 óra időpontban, ahol H az inicializáló mérések időpontja). Azok számára, akik a meteorológia napi problémáival rutinszerűen nem foglalkoznak, egy ilyen adathalmaz egyszerűen áttekinthetetlen.

A meteorológiai szolgálat olyan eljárásokat dolgoz ki és alkalmaz, amelyek lehetővé teszik a bulletinek szükség szerinti átszerkesztését és/vagy összeillesztését (a folyamatban valójában utófeldolgozását), és lehetővé teszik a táviratok tartalmának a felhasználó számára legkönnyebben áttekinthető, valamely térképvetületen történő grafikus megjelenítését. A különböző meteorológiai paraméterek (például az adott időpontra előrejelzett magassági áramlási mező, a meteorológiai műholdkép és radarkép) együttes – egy képen, azaz képernyőn történő – bemutatása felbecsülhetetlen segítséget nyújt az elemző és előrejelző számára.

A numerikus előrejelzési produktumok utófeldolgozása és megjelenítése már speciálisan kialakított meteorológiai munkaállomásokon, közepes teljesítményű asztali számítógépeken is lehetséges, de a meteorológiai információt tudatosan alkalmazó szakmai felhasználók számára a lényegesen drágább grafikus munkaállomások jelentik a megoldást.

Az időjárás általános és feladatra szabott előrejelzése

A meteorológiai előrejelzés, a prognózis, a légkör jövőbeni állapotának tudományosan megalapozott előrelátása, amely az előrejelzés készítésének időpontjában rendelkezésre álló mérési és megfigyelési adatok, valamint az azok felhasználásával előállított meteorológiai produktumok ismeretén alapul. A prognózis a felhasználók (parancsnokok, irányítók, repülő-hajózók stb.) számára készül, ezért mindenkor igazodik a felhasználók (döntéshozók) igényéhez. Az időjárás előrejelzésének eredményességét az alábbi tényezők határozzák meg:

  1. A légkör állapotára vonatkozó kiinduló adatok összessége, melyhez megbízható alapadatokat szolgáló kiterjedt meteorológiai megfigyelő-hálózatra van szükség;

  2. Az előrejelzési modell, amelyben a légkörre vonatkozó tudásunkat célirányosan összefoglaljuk;

  3. Az a technika, amelynek segítségével a meteorológiai mérések, elemzések és előrejelzések bonyolult feladatát a gyakorlatban végrehajtjuk;

  4. A meteorológiai adatok és produktumok nemzetközi és egy-egy országon belül történő gyors és megbízható cseréjét biztosító távközlési hálózat.

A meteorológiai előrejelzések készítésének módja az elmúlt néhány évtizedben gyökeresen megváltozott. Korábban a talajközeli és magaslégköri meteorológiai mérések és megfigyelések szubjektív analízise és az analízisekből levont, a kutatási eredményekre alapozott, de ugyancsak szubjektív következtetések képezték a meteorológiai előrejelzések alapját. Napjainkban már a meteorológiai mezők elemzését és előrejelzését nagyteljesítményű számítógépek végzik. Az előrejelző feladata pedig – gyakorlati tapasztalataira alapozva – a különböző formátumban rendelkezésére álló meteorológiai mezők interpretálása, az időjárási elemek és jelenségek magyarázata a numerikus előrejelzési produktumok alapján. Bár a számszerű előrejelzésből származó adatok elég részletesek, az időjárás előrejelzése komoly szakmai rutint igényel tekintettel arra, hogy az időjárás gyakorlatilag soha nem ismétlődik, de az időjárási helyzetek tipizálhatók. Ezért a tapasztalatra alapozott szubjektív elemzés a gyakorlatban nem nélkülözhető.

A meteorológiai előrejelzéseket az időjárási helyzetnek megfelelően térben és időben elkülönülő részekre lehet bontani.

A meteorológiai elemek térbeli és időbeli változékonysága, valamint az előrejelzési technikák korlátai miatt a prognózis mindig tartalmaz bizonyos fokú bizonytalanságot. Ezért a meteorológiai előrejelzést úgy kell értelmezni, hogy az előrejelzett meteorológiai elemek az előrejelzés térbeli és időbeli érvényességén belül legnagyobb valószínűséggel az azokra előrejelzett értéket veszik fel, az előrejelzett változások pedig az előrejelzett időpontban (időszakban) következnek be.

A meteorológiai tájékoztatás (briefing)

A meteorológiai tájékoztatás (briefing) a meteorológiai támogatási folyamat legutolsó fázisa, a felhasználók igénye szerint összeállított, rövid, szóbeli tájékoztatás az aktuális és a várható időjárásról. Az előrejelző szolgálat átadás-átvételekor is egyfajta, a szakma igényének megfelelő briefing történik. A meteorológiai infrastruktúra, az előrejelzési eljárások és a számítástechnikai eszközök elmúlt évtizedekben mutatott rohamos fejlődése lehetővé tette, hogy a szóbeli tájékoztatást számítógépes megjelenítő eszközök felhasználásával tegyük szemléletessé.

A meteorológiai tájékoztatás általában két részből áll.

Az időjárási helyzet bemutatása

A jövőben várható időjárási folyamatok általában csak akkor érthetők meg, ha tisztában vagyunk a légkör aktuális állapotával. Az aktuális állapot jellemzésére jól felhasználhatók a meteorológiai műholdak által készített képek (nagytérségű időjárási helyzet, frontrendszerek, felhőfedettség, légköri mozgások), a regionális és globális meteorológiai központok által készített különböző tengerszinti és magaslégköri analízis térképek és az asztali vagy hordozható számítógépen segédprogramok felhasználásával bemutatott aktuális mérési eredmények.

A várható időjárás bemutatása

A jövőbeni időjárási helyzet bemutatására a regionális és globális meteorológiai központok által szolgáltatott információk használhatók fel jól. Ezek az információk olyan, az előrejelzett tengerszinti légnyomási mezőt bemutató térképek, amelyeken feltüntetik az időjárási frontokat, esetleg a felhőzet prognosztizált kiterjedését. A várható időjárás szemléltetésére a katonai repülések kiszolgálásánál jól használhatók az ún. szignifikáns térképek is, amelyek a nagytérségű időjárási objektumok mellett ábrázolják a felhőzet eloszlását, típusát, a markáns időjárási jelenségek, többek között a turbulencia és a jegesedés térségét, valamint repülési szempontból fontos meteorológiai paraméterek (elsősorban a látástávolság és a felhőalap) átlagos és várható minimális értékét is.

A prognosztizált szignifikáns időjárási térképek különleges típusa az egységes meteorológiai előrejelzés, az ún. UWF (Unified Weather Forecast), amely általában öt napra előre, a nappali időszakra – 12 UTC időpontra – ábrázolja az időjárási objektumok, a szignifikáns időjárás és a fontos meteorológiai paraméterek térbeli eloszlását. Az UWF szöveges kiegészítést is tartalmaz, amely leírja, hogy az egyes időlépcsők között az időjárási objektumok fejlődésében milyen változások következnek be.

A tevékenységi terület várható időjárásának bemutatására célszerű könnyen áttekinthető táblázatokat vagy térképvázlatokat összeállítani, amelyek megkönnyítik a gyors elemzést a nem-szakmai felhasználók számára is. A legegyszerűbb és egyben a leginkább áttekinthető tájékoztatási forma az ún. hatásmátrix (5.3. ábra), amely a tevékenység tervezett időszakára – szükség esetén az időszak bontásával – minden egyes tervezett katonai feladatra megadja az adott feladat végrehajthatóságának valószínűségét:

Az időjárás várható hatása az egyes missziókban tervezett szárazföldi műveletekre, hatásmátrix (missziók: ISAF – Afganisztán, EUFOR – Szarajevó, KFOR – Koszovó, UNFICYP – Ciprus)

5.3. ábra: Az időjárás várható hatása az egyes missziókban tervezett szárazföldi műveletekre, hatásmátrix (missziók: ISAF – Afganisztán, EUFOR – Szarajevó, KFOR – Koszovó, UNFICYP – Ciprus)  

A felsorolásból jól látszik, hogy ilyen számvetést csak katonailag is képzett előrejelző készíthet, aki tisztában van az adott katonai feladat célkitűzéseivel, sajátosságaival és az alkalmazott harci-technikai eszközök lehetőségeivel.